Selluloosakuitujen palosuojaus. Osa 1. Puuvillakankaiden palosuojaviimeistys vinyylifosfonaattimenetelmällä

Pertti Nousiainen

Research output: Book/ReportReport

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

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number50
ISSN0358-5077

Keywords

  • cotton fabrics
  • textiles
  • fire safety
  • biopolymers

Cite this

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