Вогнезахисний препарат “flame stop”

Реферат: Вогнезахисний препарат містить як фосфоровмісну сполуку - амінотриметиленфосфонову кислоту, як азотовмісну сполуку - аміак, як змочувач - натрієву сіль ефіру фосфорної кислоти і оксіетильованого спирту та воду. UA 81721 U (54) ВОГНЕЗАХИСНИЙ ПРЕПАРАТ "FLAME STOP" UA 81721 U UA 81721 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до текстильної промисловості, а саме до заключного обробляння портьєрних тканин для надання їм вогнезахисних властивостей для забезпечення пожежної безпеки населення. Відомим препаратом для вогнезахисного обробляння тканин, виготовлених з натуральних, синтетичних сумішей волокон (крім поліетилену, поліпропілену, поліізобутилену, латексу), є ФСГ-1 [ТУ У 24.6-32528450-001:2004], що виробляється на основі водного розчину комплексної сполуки полігексаметиленгуанідинфосфату карбаміду. Недоліком препарату ФСГ-1 є низькі характеристики горіння оброблених тканин. Відомим препаратом для вогнезахисного обробляння тканин, виготовлених з бавовни та сумішей бавовни з поліестером, є МС-Т [ТУ 2494-002-23118566-95], виготовлений на основі розчину солі амонію фосфорнокислого та амонію сірчанокислого. Недоліками цього препарату є погіршення зовнішнього вигляду тканини після обробки та зниження показників фізикомеханічних властивостей. Серед препаратів, що використовуються для вогнезахисту текстильних матеріалів, прототипом є склад для вогнезахисного обробляння целюлозовмісних текстильних матеріалів (пат. № 2212481, МПК D06M 13/447, Російська Федерація, опубл. 20.09.03), що містить: барвник - 0,1-50,0 г/л, тринатрійфосфат - 10-100 г/л, кисла фосфоровмісна сполука - 50-350 г/л, сечовина - 50-350 г/л, вода - до 1 л. Як кислу фосфоровмісну сполуку препарат містить окремі або в різних поєднаннях речовини, вибрані з групи, що включає нітрилотриметилфосфонову кислоту, ортофосфорну кислоту, моно- або діамонійфосфат. Проте застосування зазначеної суміші вимагає термообробки матеріалів за високих температур та не забезпечує відповідний вогнезахист текстильних матеріалів, виготовлених з поліестеру та суміші волокон. В основу корисної моделі поставлена задача створення нового вогнезахисного препарату із високим вмістом сполук фосфору та аміаку, здатних поліпшувати вогнезахисні властивості портьєрних тканин різного волокнистого складу. Поставлена задача вирішується тим, що вогнезахисний препарат "FLAME STOP" містить фосфоровмісну та азотовмісну сполуки, воду, згідно з корисною моделлю, додатково містить змочувач, як фосфоровмісну сполуку містить амінотриметиленфосфонову кислоту, як азотовмісну сполуку - аміак, як змочувач - натрієву сіль ефіру фосфорної кислоти і оксіетильованого спирту, при наступному співвідношенні компонентів, г/л: амінотриметиленфосфонова кислота 100-150 аміак 0,1-5,0 змочувач 0,5-3,0 вода до 1 л. Слід зазначити, що нейтралізована амоніаком амінотриметиленфосфонова кислота містить 23,2 % фосфору і 24,5 % азоту, що в сумі дорівнює 47,7 %, проти кислотної форми амінотриметиленфосфонової кислоти, до складу якої входить 31,2 % фосфору і 4,7 % азоту, що разом становить 35,9 %. Отже, вибір означеної композиції обумовлено високим вмістом сполук фосфору та амоніаку, здатних поліпшувати вогнезахисні властивості текстильних матеріалів. Крім урахування загальних вимог, зважалося на те, що нова вогнезахисна речовина не повинна погіршувати зовнішній вигляд, нормовані показники властивостей портьєрних тканин, що обробляються, та повинна мати прийнятну ціну. Препарат "FLAME STOP" готують таким чином. У скляну колбу за нормальних кліматичних умов послідовно вводять в розрахункових кількостях амінотриметиленфосфонову кислоту, воду (до повного розчинення), потім частково нейтралізують розчин аміаком, додають фосфоровмісний змочувач (наприклад, натрієву сіль ефіру фосфорної кислоти і оксіетильованого (2) ізооктилового спирту). Отриману суміш перемішують до встановлення значення водневого показника в межах 3,5-7. Вогнезахисний препарат "FLAME STOP" використовують таким чином. Нанесення препарату здійснюється за нормальних кліматичних умов шляхом поверхневого просочування портьєрних тканин на просочувальному устаткуванні та віджимають до вологого приросту від 50 до 120 %. Значення вологого приросту залежить від волокнистого складу просочуваної тканини: для поліестерових тканин - від 50 до 80 %, бавовняних - від 70 до 120 %, змішаних - від 60 до 100 %. Далі тканину піддають сушінню при температурі 90-120 °C. Таким препаратом можна обробляти портьєрні тканини різного волокнистого складу: бавовняні, поліестерові, змішані (наприклад, бавовна + поліестер, бавовна + льон+ поліестер, бавовна + льон + поліестер + лайкра, поліестер + віскоза + льон, поліестер + бавовна + льон + віскоза тощо). 1 UA 81721 U 5 10 15 20 25 30 35 Слід зазначити, що забезпечення вогнезахисту тканин, виготовлених з суміші волокон, є складнішим за забезпечення вогнезахисту однокомпонентних тканин, що пояснюється не тільки розбіжністю температурних інтервалів розкладання, наприклад, целюлозної складової і поліестеру (целюлоза починає розкладатися в інтервалі від 250 до 300 °C, а поліестер - від 350 до 400 °C), але й, головним чином, фактичним ефектом поєднання нетермопластичної (целюлозної) та термопластичної (поліестерової) складових. Під час встановлення оптимальної концентрації амінотриметиленфосфонової кислоти у новому препараті вихідними показниками, які контролювались, були характеристики горіння згідно з вимогами стандарту [ДСТУ 4155-2003 Матеріали текстильні. Метод випробовування на займистість], а саме: час залишкового полум'яного горіння, прогоряння матеріалу до одного з його країв, середня довжина звугленої ділянки, поширення поверхневого займання. За результатами досліджень рекомендовано до складу нового вогнезахисного препарату вносити амінотриметиленфосфонову кислоту концентрацією 100÷450 г/л, тому що за концентрації амінотриметиленфосфонової кислоти, нижчої за 100 г/л, не всі оброблені препаратом портьєрні тканини різного волокнистого складу відповідали вимогам ДСТУ 4155-2003 за показниками вогнезахисних властивостей (табл. 1-3). Підвищення концентрації амінотриметиленфосфонової (АТФ) кислоти в пропонованому препараті вище за 150 г/л не призводить до суттєвого поліпшення показників вогнезахисних властивостей тканин порівняно із концентрацією АТФ, що дорівнює 125 г/л (табл. 1). В табл. 1-3 наведено приклади щодо результатів вогнезахисної дії нового препарату "FLAME STOP", використаного для обробляння зразків портьєрних тканин різного волокнистого складу. Приклад конкретного виконання 1. Для поліпшення вогнезахисних властивостей портьєрної тканини, виготовленої зі 100 %, бавовни препарат "FLAME STOP" готують таким чином. У скляну колбу за нормальних кліматичних умов послідовно вводять амінотриметиленфосфонову кислоту у концентрації 100 г/л, воду до 1 л, потім частково нейтралізують розчин аміаком 5 г/л, додають фосфоровмісний змочувач - натрієву сіль ефіру фосфорної кислоти і оксіетильованого (2) ізооктилового спирту 5 г/л. Отриману суміш перемішують до встановлення значення водневого показника 7. Нанесення препарату "FLAME STOP" здійснюється за нормальних кліматичних умов шляхом поверхневого просочування портьєрних тканин на просочувальному устаткуванні та віджимають до вологого приросту 85 %. Далі тканину піддають сушінню при температурі 120 °C протягом 3 хвилин. Випробування вогнезахисної дії препарату "FLAME STOP" досліджено на зразках портьєрної тканини, виготовленої зі 100 % бавовни (табл. 1). Отримані результати досліджень вогнезахисних властивостей бавовняної портьєрної тканини, обробленої новим препаратом "FLAME STOP" у різних концентраціях, показують, що при концентраціях амінотриметиленфосфонової кислоти 100 та 125 г/л тканина має високі характеристики горіння. 40 Таблиця 1 Характеристики горіння бавовняної тканини Характеристики горіння норматив за ДСТУ 4155-2003 Час залишкового ≤5 горіння, с Прогоряння до кромок, не допускається 1 +/Довжина звугленої ≤150 ділянки, мм Поверхневе займання, ≤100 мм Значення характеристик горіння тканини, оброблені "FLAME STOP" з необроблені вмістом АТФ кислоти концентрацією, г/л тканини 75 100 125 150 200 300 74 0 0 0 0 0 0 + 212 125 63 60 57 55 45 334 125 32 30 28 28 25 Примітка. Знак «+» означає, що тканини, оброблені препаратом, прогоряють до одного з країв під час випробувань з поверхні, «-» - не прогоряють. 2 UA 81721 U 5 10 Приклад конкретного виконання 2. Для поліпшення вогнезахисних властивостей портьєрної тканини, виготовленої зі 100 % поліестеру препарат "FLAME STOP" готують аналогічно прикладу 1 при наступному співвідношенні компонентів, г/л: амінотриметиленфосфонова кислота 100 аміак 1 натрієва сіль ефіру фосфорної кислоти і оксиетильованого (9) ізотридецилового спирту 0,5 вода до 1 л. Нанесення препарату "FLAME STOP" здійснюється аналогічно прикладу 1 при виконанні наступних умов: вологий приріст становить 50 %, температура сушіння - 120 °C, час сушіння - 4 хвилини. Випробування вогнезахисної дії препарату "FLAME STOP" досліджено на зразках портьєрної тканини, виготовленої зі 100 % поліестеру (табл. 2). Дослідження тканини зі 100 % поліестеру, обробленої препаратом "FLAME STOP", показали, що вона має високі характеристики горіння. Таблиця 2 Характеристики горіння поліестерової тканини Значення характеристик горіння тканини, оброблені "FLAME STOP" Характеристики горіння норматив за ДСТУ необроблені з вмістом АТФ кислоти концентрацією, г/л 4155-2003 тканини 75 100 125 Час залишкового ≤5 36 13 0 0 горіння, с Прогоряння до кромок, не допускається + 1 +/Довжина звугленої ≤150 196 140 48 45 ділянки, мм Поверхневе займання, ≤100 36 22 20 15 мм Примітка. Знак «+» означає, що тканини, оброблені препаратом, прогоряють до одного з країв під час випробувань з поверхні, «-» - не прогоряють 15 20 Приклад конкретного виконання 3. Для поліпшення вогнезахисних властивостей змішаної портьєрної тканини, препарат "FLAME STOP" готують аналогічно прикладу 1 при наступному співвідношенні компонентів, г/л: амінотриметиленфосфонова кислота 125 аміак 1 натрієва сіль ефіру фосфорної кислоти і оксіетильованого (6) нонілфенолу 2 вода до 1 л. Нанесення препарату "FLAME STOP" здійснюється аналогічно прикладу 1 при виконанні наступних умов: вологий приріст становить 92 %, температура сушіння - 120 °C, час сушіння - 4 хвилини. Випробування вогнезахисної дії препарату "FLAME STOP" досліджено на зразках портьєрної тканини, виготовленої із суміші бавовни (30 %), поліестеру (52 %) та льону (18 %) (табл. 3). Результати випробувань характеристик горіння змішаної тканини, обробленої "FLAME STOP", засвідчують поліпшення її вогнезахисних властивостей. 25 3 UA 81721 U Таблиця 3 Характеристики горіння тканини з суміші волокон Значення характеристик горіння тканини, оброблені "FLAME Характеристики горіння STOP" з вмістом АТФ кислоти норматив за ДСТУ необроблені тканин концентрацією, г/л 4155-2003 тканини 75 100 125 Час залишкового ≤5 76 65 0 0 горіння, с Прогоряння до кромок, не допускається + + 1 +/Довжина звугленої ≤150 220 185 120 80 ділянки, мм Поверхневе займання, ≤100 300 250 55 50 мм Примітка. Знак «+» означає, що тканини, оброблені препаратом, прогоряють до одного з країв під час випробувань з поверхні, «-» - не прогоряють. 5 10 У всіх прикладах портьєрні тканини, оброблені препаратом "FLAME STOP" із концентрацією АТФ кислоти 100-150 г/л, вибраною як оптимальна, за результатами випробувань відповідають вимогам ДСТУ 4155-2003 і є важкозаймистими. Крім того, необхідно відмітити, що показники фізико-механічних властивостей портьєрних тканин, оброблених новим препаратом "FLAME STOP" із концентрацією АТФ кислоти 100÷150 г/л, відповідають вимогам, встановлених нормативними документами. Для догляду за портьєрними тканинами, обробленими препаратом "FLAME STOP", рекомендовано хімічне чищення перхлоретиленом, застосування якого не погіршує показники вогнезахисних властивостей. Таким чином, поєднання запропонованих співвідношень усіх компонентів в препараті "FLAME STOP" забезпечує вогнезахист портьєрних тканин різного волокнистого складу, не погіршуючи зовнішній вигляд та показники фізико-механічних властивостей оброблених тканин. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Вогнезахисний препарат, що містить фосфоровмісну та азотовмісну сполуки, воду, який відрізняється тим, що додатково містить змочувач, як фосфоровмісну сполуку містить амінотриметиленфосфонову кислоту, як азотовмісну сполуку - аміак, як змочувач - натрієву сіль ефіру фосфорної кислоти і оксіетильованого спирту, при наступному співвідношенні компонентів, г/л: амінотриметиленфосфонова 100-150 кислота аміак 0,1-5,0 змочувач 0,5-3,0 вода до 1 л. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4