Nehořlavá úprava

Přírodní a chemická vlákna běžně vyráběná jsou hořlavé látky, které pro proces hoření potřebují složitou soustavu fyzikálně-chemických dějů, jejíž základ tvoří vývoj tepla chemickou reakcí. V procesu hoření je nejdůležitější teplotní režim, který závisí na dvou rychlostech – rychlosti přívodu tepla, jenž je závislá na zákonech chemické kinetiky a rychlosti odvodu tepla, která je daná fyzikálními a chemickými vlastnostmi reagující soustavy a okolí. Můžeme říci, že proces hoření je ovlivněn třemi faktory – teplem, palivem a kyslíkem. Jejich interakci můžeme vidět na níže uvedeném obrázku.

56

Obr. 3. 3. 1 Schéma procesu hoření [12]

Jestliže chceme, aby podmínky procesu hoření byly ustálené, musí tvorba tepla vyrovnat ztráty tepla do okolí a také spotřebu tepla vzniklou pyrolýzou paliva.

Samostatné hoření materiálu po zapálení závisí na jeho energetické bilanci. Při hoření textilních vláken rozlišujeme dva procesy, proces, při kterém se energie spotřebovává a proces, při kterém se energie uvolňuje.

Hoření u materiálu nastává, jestliže uvolněná energie je větší než spotřebovaná energie, při opačném stavu, kdy uvolněná energie je menší než spotřebovaná energie, pak je materiál nehořlavý nebo samozhášející.

Podle těchto reakcí můžeme materiály rozdělit do tří skupin vláken dle hořlavosti, a to na vlákna hořlavá, u kterých hoření neustává po vyjmutí z plamene, například sem můžeme zařadit bavlnu, len, viskózu, polyakrylonitril; další skupinou jsou vlákna samozhášející, která jsou specifická tím, že po vyjmutí z plamene přestanou hořet, jedná se například o vlnu, přírodní hedvábí, polyester, polyamid, modakrylová vlákna, polypropylen; poslední skupinu tvoří vlákna nehořlavá, která nehoří, po vyjmutí z plamene ihned zhasnou, popřípadě se pouze taví, specifická vlákna pro tuto skupinu jsou polyvinylchlorid, pentadecylkatechin, oxidovaná polyakrylonitrilová vlákna.

Existuje mnoho faktorů, které ovlivňují hořlavost textilních materiálů, jedná se především o chemické složení výchozí látky, kde jde především o obsah uhlíku, vodíku a kyslíku; dále o fyzikální vlastnosti látky, jako je sráživost, tavitelnost, atd.; a geometrickou

57

strukturu textilie, což je jemnosti přízí, plošná hmotnost, dostava, atd.

Pro vyhodnocení nehořlavosti materiálů a nehořlavých úprav se používá limitní kyslíkové číslo LKČ, obecně známé pod zkratkou LOI (Limiting Oxigen Index), LOI udává nejnižší množství kyslíku ve směsi s dusíkem (v %), které ještě umožňuje hoření látky při daných podmínkách zkoušky, což znamená, že jestliže máme nízkou hodnotu LOI, tak daná látka je schopna hoření i při malé koncentraci kyslíku ve směsi.

Hořlavost textilií můžeme omezit zpravidla dvěma způsoby, můžeme použít vlákna, která mají sníženou hořlavost a jestliže máme hořlavá vlákna, například bavlnu, viskózu apod., řešením je nehořlavá povrchová úprava.

Nehořlavá úprava se dělá zpravidla v zušlechťovacím procesu, kde se používají různé druhy retardérů hoření, které se vybírají dle vlastností upravovaného materiálu a také v závislosti na termických vlastnostech retardéru.

Rozlišujeme několik podmínek, kdy dochází k retardaci hoření. Můžeme na textilii nanést ochranný film, na bázi kyseliny borité, který zamezí přístupu kyslíku. Dále můžeme hořící textilii ochlazovat vodou, která je latentně vázána a uvolňuje se při dehydrataci. Aby k tomu mohlo dojít, musí být zvolen vhodný retardér, například u bavlny se jako retardér používá chlorid zinečnatý nebo síran hlinitý. Jako poslední bych chtěl zmínit princip založený na uvolňování nehořlavých plynů a par, například oxid uhličitý nebo dusík, tyto plyny následně omezují přístup vzduchu a snižují obsah hořlavých plynů. Za nejefektivnější jsou považovány amonné soli, které odštěpují plynný amoniak.

Nehořlavé úpravy lze rozdělit i dle trvanlivosti úpravy, kam patří úprava dočasná, která se vyznačuje tím, že nehořlavá úprava lze odstranit praním, proto je vhodná především na textilie, které nepřichází do styku s vodou. Nevýhoda této úpravy je ve zhoršení omaku, který se stává drsnějším a studenějším, a jelikož je úprava založena především na prostředcích z anorganických solí, pak může dojít i k tvorbě tzv. závojů, což znamená vykrystalizování soli na povrchu vláken. Další úprava je polotrvalá, tato úprava má určité stálosti v praní, avšak dle norem se nedá zařadit do úprav trvalých. Tato úprava je založena na principu esterifikace, nejčastěji se používá kyselina trihydrogenfosforečná.

Úprava trvalá, která je podmíněna normovanými stálostmi ve vodě, v praní.

Jedná se především o stálosti v alkalických a neutrálních lázních neionogenních a anionaktivních tenzidů a stálosti v chemickém čištění chlorovanými a nechlorovanými uhlovodíky. Stálá nehořlavá úprava je dosáhnuta přípravkami obsahujícími sloučeniny fosforu s dusíkem, kombinace těchto dvou přísad má větší účinek než jaký by odpovídal

58

účinku složek samotných, avšak nastává problém s odpadními vodami, z nichž se nedá fosfor odstranit a také může dojít ke snížení pevnosti až o 30 %. Tyto úpravy též podléhají normám o hygienické nezávadnosti a musí být bez toxických produktů, které se používají zejména na bavlnu, kde tvoří vysoce účinné nehořlavé a bezdožehové úpravy. [12]

59