Selluloosakuitujen palosuojaus. Osa 1. Puuvillakankaiden palosuojaviimeistys vinyylifosfonaattimenetelmällä

Pertti Nousiainen

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Selluloosamateriaalien palosuojaamiseksi on kirjallisuuden mukaan aikojen kuluessa kehitetty lukuisia vesiliukoisia ja pesussa irtoavia kemikaaleja. Tällä vuosisadalla varsinkin toisen maailmansodan jälkeen kehitettyjen pesukestävien kemikaalien kanssa saadaan selluloosakuitujen palosuojauskemikaalien lukumääräksi useita satoja. Niiden soveltuvuus tekstiilien viimeistykseen riippuu vaikutuksista ominaisuuksiin, työ ja käyttöturvallisuudesta, kustannuksista sekä vaikutuksista ympäristöön. Käyttökelpoisia menetelmiä onkin nykyään huomattavan vähän. Orgaaniset typpi-fosfori-yhdisteet ovat usein kuitujen kanssa reagoivia polymeroituja tai pigmenttejä ja siten pysyviä tekstiileissä. Ketjuuntuvat yhdisteet voidaan myös kiinnittää energiaa ja vettä säästävillä säteilyprosesseilla tai huoneenlämpötilassa verkkoutuvien polymeerien avulla. Kemian teollisuuden jätteinä syntyvien joidenkin epäorgaanisten suolojen käyttöä palosuoja-aineeina kannattanee tutkia. Selluloosan palaminen on lämpöä tuottava hajoamis- ja hapetusreaktioiden ketju. Kirjallisuustietojen mukaan niiden tapahtumiseen vaikuttaa myös molekyyliketjujen terminen historia. Palosuoja-aine voi olla katalyytti, joka ohjaa lämpöhajoamista ja vähentää palavien kaasujen määriä pilkkomalla ketjuja liittomällä niihin toisia alkuaineita sekä ketjuntumalla selluloosassa. Tällöin palamisessa muutoin vapautuvasta energiasta suuri osa sitoutuu typpeä ja fosforia sisältävään hiiltymään. Samalla syntyy myös palamattomia kaasuja tai liekkiä tukahduttavia radikaaleja. Jotkin palosuoja-aineet muodostavat polymeerin pinnalle hapen pääsyn estävän kalvon tai hiilikerroksen. Palosuoja-aineet heikentävät usein tekstiilien käyttöominaisuuksia kuituihin sitoutumisen tavoista ja itse yhdisteen ominaisuuksista riippuen. Vain vähän käyttöominaisuuksiin vaikuttavat kemikaalit on usein havaittu liian myrkyllisiksi teolliseen tuotantoon. Vinyylifosfonaatti-N-metylolakryyliamidi-seos on tässä tutkimuksessa tehtyjen laboratoriokokeiden mukaan käyttökelpoinen palosuojausmenetelmä tiiviille (palttina)kankaalle. Harvalla kankaalla (välitila >-85 %) palosuoja-aineita tarvitaan niin paljon, että se häiritsee kankaan tuntua, mikäli palosuojauksen tehon minimivaatimuksena pidetään pystysuoran brittiläisen testin BS 3120 alittamista. Vinyyli-fosfonaatti-N-metylolakryyliamidi-menetelmällä saadaan kankaisiin samanaikaisesti palosuojauksen kanssa hyvä mittapysyvyys. Murtokuormitus alenee käsittelyn vaikutuksesta vähintään 30 %. Menetelmällä viimeisteltyjen puuvillakankaiden ominaisuudet säilyvät suhteellisen hyvinä toistuvien kotitalouspesujen jälkeen. Kankaat ovat edelleenkin itsestään sammuvia, tuntu on pehmeä ja kutistumat pesua kohti pieniä. Verhomateriaalien peloturvallisuuden mittana voitaneenkin paremmin käyttää tiukan vaurioitumapituuteen perustuvan testin asemesta syttymisaikaa, vaurioituneen alueen suuruutta, palamis- ja hehkumisaikoja ja tippuvan palavan aineen vaikutusta (RS 5438) sekä materiaalin happi-indeksiä (LOI). Käytetyt kemikaalit ovat ennen kankaan viimeistystä melko ärsyttäviä iholla, mutta vaarattomia viimeistellyssä kankaassa. Viimeistyksen yhteydessä on huolehdittava riittävästä työhygieniasta.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages78
ISBN (Print)951-38-1316-9
Publication statusPublished - 1981
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

NameTutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus
PublisherVTT
Volume50
ISSN (Print)0358-5077

Keywords

  • cotton fabrics
  • textiles
  • fire safety
  • biopolymers

Cite this

Nousiainen, P. (1981). Selluloosakuitujen palosuojaus. Osa 1. Puuvillakankaiden palosuojaviimeistys vinyylifosfonaattimenetelmällä. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 50
Nousiainen, Pertti. / Selluloosakuitujen palosuojaus. Osa 1. Puuvillakankaiden palosuojaviimeistys vinyylifosfonaattimenetelmällä. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1981. 78 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 50).
@book{8363e37b3e964e56b0cb0b7d165ebda7,
title = "Selluloosakuitujen palosuojaus. Osa 1. Puuvillakankaiden palosuojaviimeistys vinyylifosfonaattimenetelm{\"a}ll{\"a}",
abstract = "Selluloosamateriaalien palosuojaamiseksi on kirjallisuuden mukaan aikojen kuluessa kehitetty lukuisia vesiliukoisia ja pesussa irtoavia kemikaaleja. T{\"a}ll{\"a} vuosisadalla varsinkin toisen maailmansodan j{\"a}lkeen kehitettyjen pesukest{\"a}vien kemikaalien kanssa saadaan selluloosakuitujen palosuojauskemikaalien lukum{\"a}{\"a}r{\"a}ksi useita satoja. Niiden soveltuvuus tekstiilien viimeistykseen riippuu vaikutuksista ominaisuuksiin, ty{\"o} ja k{\"a}ytt{\"o}turvallisuudesta, kustannuksista sek{\"a} vaikutuksista ymp{\"a}rist{\"o}{\"o}n. K{\"a}ytt{\"o}kelpoisia menetelmi{\"a} onkin nyky{\"a}{\"a}n huomattavan v{\"a}h{\"a}n. Orgaaniset typpi-fosfori-yhdisteet ovat usein kuitujen kanssa reagoivia polymeroituja tai pigmenttej{\"a} ja siten pysyvi{\"a} tekstiileiss{\"a}. Ketjuuntuvat yhdisteet voidaan my{\"o}s kiinnitt{\"a}{\"a} energiaa ja vett{\"a} s{\"a}{\"a}st{\"a}vill{\"a} s{\"a}teilyprosesseilla tai huoneenl{\"a}mp{\"o}tilassa verkkoutuvien polymeerien avulla. Kemian teollisuuden j{\"a}ttein{\"a} syntyvien joidenkin ep{\"a}orgaanisten suolojen k{\"a}ytt{\"o}{\"a} palosuoja-aineeina kannattanee tutkia. Selluloosan palaminen on l{\"a}mp{\"o}{\"a} tuottava hajoamis- ja hapetusreaktioiden ketju. Kirjallisuustietojen mukaan niiden tapahtumiseen vaikuttaa my{\"o}s molekyyliketjujen terminen historia. Palosuoja-aine voi olla katalyytti, joka ohjaa l{\"a}mp{\"o}hajoamista ja v{\"a}hent{\"a}{\"a} palavien kaasujen m{\"a}{\"a}ri{\"a} pilkkomalla ketjuja liittom{\"a}ll{\"a} niihin toisia alkuaineita sek{\"a} ketjuntumalla selluloosassa. T{\"a}ll{\"o}in palamisessa muutoin vapautuvasta energiasta suuri osa sitoutuu typpe{\"a} ja fosforia sis{\"a}lt{\"a}v{\"a}{\"a}n hiiltym{\"a}{\"a}n. Samalla syntyy my{\"o}s palamattomia kaasuja tai liekki{\"a} tukahduttavia radikaaleja. Jotkin palosuoja-aineet muodostavat polymeerin pinnalle hapen p{\"a}{\"a}syn est{\"a}v{\"a}n kalvon tai hiilikerroksen. Palosuoja-aineet heikent{\"a}v{\"a}t usein tekstiilien k{\"a}ytt{\"o}ominaisuuksia kuituihin sitoutumisen tavoista ja itse yhdisteen ominaisuuksista riippuen. Vain v{\"a}h{\"a}n k{\"a}ytt{\"o}ominaisuuksiin vaikuttavat kemikaalit on usein havaittu liian myrkyllisiksi teolliseen tuotantoon. Vinyylifosfonaatti-N-metylolakryyliamidi-seos on t{\"a}ss{\"a} tutkimuksessa tehtyjen laboratoriokokeiden mukaan k{\"a}ytt{\"o}kelpoinen palosuojausmenetelm{\"a} tiiviille (palttina)kankaalle. Harvalla kankaalla (v{\"a}litila >-85 {\%}) palosuoja-aineita tarvitaan niin paljon, ett{\"a} se h{\"a}iritsee kankaan tuntua, mik{\"a}li palosuojauksen tehon minimivaatimuksena pidet{\"a}{\"a}n pystysuoran brittil{\"a}isen testin BS 3120 alittamista. Vinyyli-fosfonaatti-N-metylolakryyliamidi-menetelm{\"a}ll{\"a} saadaan kankaisiin samanaikaisesti palosuojauksen kanssa hyv{\"a} mittapysyvyys. Murtokuormitus alenee k{\"a}sittelyn vaikutuksesta v{\"a}hint{\"a}{\"a}n 30 {\%}. Menetelm{\"a}ll{\"a} viimeisteltyjen puuvillakankaiden ominaisuudet s{\"a}ilyv{\"a}t suhteellisen hyvin{\"a} toistuvien kotitalouspesujen j{\"a}lkeen. Kankaat ovat edelleenkin itsest{\"a}{\"a}n sammuvia, tuntu on pehme{\"a} ja kutistumat pesua kohti pieni{\"a}. Verhomateriaalien peloturvallisuuden mittana voitaneenkin paremmin k{\"a}ytt{\"a}{\"a} tiukan vaurioitumapituuteen perustuvan testin asemesta syttymisaikaa, vaurioituneen alueen suuruutta, palamis- ja hehkumisaikoja ja tippuvan palavan aineen vaikutusta (RS 5438) sek{\"a} materiaalin happi-indeksi{\"a} (LOI). K{\"a}ytetyt kemikaalit ovat ennen kankaan viimeistyst{\"a} melko {\"a}rsytt{\"a}vi{\"a} iholla, mutta vaarattomia viimeistellyss{\"a} kankaassa. Viimeistyksen yhteydess{\"a} on huolehdittava riitt{\"a}v{\"a}st{\"a} ty{\"o}hygieniasta.",
keywords = "cotton fabrics, textiles, fire safety, biopolymers",
author = "Pertti Nousiainen",
year = "1981",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-1316-9",
series = "Tutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
address = "Finland",

}

Nousiainen, P 1981, Selluloosakuitujen palosuojaus. Osa 1. Puuvillakankaiden palosuojaviimeistys vinyylifosfonaattimenetelmällä. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, no. 50, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Selluloosakuitujen palosuojaus. Osa 1. Puuvillakankaiden palosuojaviimeistys vinyylifosfonaattimenetelmällä. / Nousiainen, Pertti.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1981. 78 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 50).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Selluloosakuitujen palosuojaus. Osa 1. Puuvillakankaiden palosuojaviimeistys vinyylifosfonaattimenetelmällä

AU - Nousiainen, Pertti

PY - 1981

Y1 - 1981

N2 - Selluloosamateriaalien palosuojaamiseksi on kirjallisuuden mukaan aikojen kuluessa kehitetty lukuisia vesiliukoisia ja pesussa irtoavia kemikaaleja. Tällä vuosisadalla varsinkin toisen maailmansodan jälkeen kehitettyjen pesukestävien kemikaalien kanssa saadaan selluloosakuitujen palosuojauskemikaalien lukumääräksi useita satoja. Niiden soveltuvuus tekstiilien viimeistykseen riippuu vaikutuksista ominaisuuksiin, työ ja käyttöturvallisuudesta, kustannuksista sekä vaikutuksista ympäristöön. Käyttökelpoisia menetelmiä onkin nykyään huomattavan vähän. Orgaaniset typpi-fosfori-yhdisteet ovat usein kuitujen kanssa reagoivia polymeroituja tai pigmenttejä ja siten pysyviä tekstiileissä. Ketjuuntuvat yhdisteet voidaan myös kiinnittää energiaa ja vettä säästävillä säteilyprosesseilla tai huoneenlämpötilassa verkkoutuvien polymeerien avulla. Kemian teollisuuden jätteinä syntyvien joidenkin epäorgaanisten suolojen käyttöä palosuoja-aineeina kannattanee tutkia. Selluloosan palaminen on lämpöä tuottava hajoamis- ja hapetusreaktioiden ketju. Kirjallisuustietojen mukaan niiden tapahtumiseen vaikuttaa myös molekyyliketjujen terminen historia. Palosuoja-aine voi olla katalyytti, joka ohjaa lämpöhajoamista ja vähentää palavien kaasujen määriä pilkkomalla ketjuja liittomällä niihin toisia alkuaineita sekä ketjuntumalla selluloosassa. Tällöin palamisessa muutoin vapautuvasta energiasta suuri osa sitoutuu typpeä ja fosforia sisältävään hiiltymään. Samalla syntyy myös palamattomia kaasuja tai liekkiä tukahduttavia radikaaleja. Jotkin palosuoja-aineet muodostavat polymeerin pinnalle hapen pääsyn estävän kalvon tai hiilikerroksen. Palosuoja-aineet heikentävät usein tekstiilien käyttöominaisuuksia kuituihin sitoutumisen tavoista ja itse yhdisteen ominaisuuksista riippuen. Vain vähän käyttöominaisuuksiin vaikuttavat kemikaalit on usein havaittu liian myrkyllisiksi teolliseen tuotantoon. Vinyylifosfonaatti-N-metylolakryyliamidi-seos on tässä tutkimuksessa tehtyjen laboratoriokokeiden mukaan käyttökelpoinen palosuojausmenetelmä tiiviille (palttina)kankaalle. Harvalla kankaalla (välitila >-85 %) palosuoja-aineita tarvitaan niin paljon, että se häiritsee kankaan tuntua, mikäli palosuojauksen tehon minimivaatimuksena pidetään pystysuoran brittiläisen testin BS 3120 alittamista. Vinyyli-fosfonaatti-N-metylolakryyliamidi-menetelmällä saadaan kankaisiin samanaikaisesti palosuojauksen kanssa hyvä mittapysyvyys. Murtokuormitus alenee käsittelyn vaikutuksesta vähintään 30 %. Menetelmällä viimeisteltyjen puuvillakankaiden ominaisuudet säilyvät suhteellisen hyvinä toistuvien kotitalouspesujen jälkeen. Kankaat ovat edelleenkin itsestään sammuvia, tuntu on pehmeä ja kutistumat pesua kohti pieniä. Verhomateriaalien peloturvallisuuden mittana voitaneenkin paremmin käyttää tiukan vaurioitumapituuteen perustuvan testin asemesta syttymisaikaa, vaurioituneen alueen suuruutta, palamis- ja hehkumisaikoja ja tippuvan palavan aineen vaikutusta (RS 5438) sekä materiaalin happi-indeksiä (LOI). Käytetyt kemikaalit ovat ennen kankaan viimeistystä melko ärsyttäviä iholla, mutta vaarattomia viimeistellyssä kankaassa. Viimeistyksen yhteydessä on huolehdittava riittävästä työhygieniasta.

AB - Selluloosamateriaalien palosuojaamiseksi on kirjallisuuden mukaan aikojen kuluessa kehitetty lukuisia vesiliukoisia ja pesussa irtoavia kemikaaleja. Tällä vuosisadalla varsinkin toisen maailmansodan jälkeen kehitettyjen pesukestävien kemikaalien kanssa saadaan selluloosakuitujen palosuojauskemikaalien lukumääräksi useita satoja. Niiden soveltuvuus tekstiilien viimeistykseen riippuu vaikutuksista ominaisuuksiin, työ ja käyttöturvallisuudesta, kustannuksista sekä vaikutuksista ympäristöön. Käyttökelpoisia menetelmiä onkin nykyään huomattavan vähän. Orgaaniset typpi-fosfori-yhdisteet ovat usein kuitujen kanssa reagoivia polymeroituja tai pigmenttejä ja siten pysyviä tekstiileissä. Ketjuuntuvat yhdisteet voidaan myös kiinnittää energiaa ja vettä säästävillä säteilyprosesseilla tai huoneenlämpötilassa verkkoutuvien polymeerien avulla. Kemian teollisuuden jätteinä syntyvien joidenkin epäorgaanisten suolojen käyttöä palosuoja-aineeina kannattanee tutkia. Selluloosan palaminen on lämpöä tuottava hajoamis- ja hapetusreaktioiden ketju. Kirjallisuustietojen mukaan niiden tapahtumiseen vaikuttaa myös molekyyliketjujen terminen historia. Palosuoja-aine voi olla katalyytti, joka ohjaa lämpöhajoamista ja vähentää palavien kaasujen määriä pilkkomalla ketjuja liittomällä niihin toisia alkuaineita sekä ketjuntumalla selluloosassa. Tällöin palamisessa muutoin vapautuvasta energiasta suuri osa sitoutuu typpeä ja fosforia sisältävään hiiltymään. Samalla syntyy myös palamattomia kaasuja tai liekkiä tukahduttavia radikaaleja. Jotkin palosuoja-aineet muodostavat polymeerin pinnalle hapen pääsyn estävän kalvon tai hiilikerroksen. Palosuoja-aineet heikentävät usein tekstiilien käyttöominaisuuksia kuituihin sitoutumisen tavoista ja itse yhdisteen ominaisuuksista riippuen. Vain vähän käyttöominaisuuksiin vaikuttavat kemikaalit on usein havaittu liian myrkyllisiksi teolliseen tuotantoon. Vinyylifosfonaatti-N-metylolakryyliamidi-seos on tässä tutkimuksessa tehtyjen laboratoriokokeiden mukaan käyttökelpoinen palosuojausmenetelmä tiiviille (palttina)kankaalle. Harvalla kankaalla (välitila >-85 %) palosuoja-aineita tarvitaan niin paljon, että se häiritsee kankaan tuntua, mikäli palosuojauksen tehon minimivaatimuksena pidetään pystysuoran brittiläisen testin BS 3120 alittamista. Vinyyli-fosfonaatti-N-metylolakryyliamidi-menetelmällä saadaan kankaisiin samanaikaisesti palosuojauksen kanssa hyvä mittapysyvyys. Murtokuormitus alenee käsittelyn vaikutuksesta vähintään 30 %. Menetelmällä viimeisteltyjen puuvillakankaiden ominaisuudet säilyvät suhteellisen hyvinä toistuvien kotitalouspesujen jälkeen. Kankaat ovat edelleenkin itsestään sammuvia, tuntu on pehmeä ja kutistumat pesua kohti pieniä. Verhomateriaalien peloturvallisuuden mittana voitaneenkin paremmin käyttää tiukan vaurioitumapituuteen perustuvan testin asemesta syttymisaikaa, vaurioituneen alueen suuruutta, palamis- ja hehkumisaikoja ja tippuvan palavan aineen vaikutusta (RS 5438) sekä materiaalin happi-indeksiä (LOI). Käytetyt kemikaalit ovat ennen kankaan viimeistystä melko ärsyttäviä iholla, mutta vaarattomia viimeistellyssä kankaassa. Viimeistyksen yhteydessä on huolehdittava riittävästä työhygieniasta.

KW - cotton fabrics

KW - textiles

KW - fire safety

KW - biopolymers

M3 - Report

SN - 951-38-1316-9

T3 - Tutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus

BT - Selluloosakuitujen palosuojaus. Osa 1. Puuvillakankaiden palosuojaviimeistys vinyylifosfonaattimenetelmällä

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Nousiainen P. Selluloosakuitujen palosuojaus. Osa 1. Puuvillakankaiden palosuojaviimeistys vinyylifosfonaattimenetelmällä. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1981. 78 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 50).