阻燃纖維及阻燃紡織品

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1、阻燃纖維及阻燃紡織品1.前言隨著科技的發(fā)展紡織工業(yè)的進步，紡織品種類不斷增多，其應(yīng)用范圍和數(shù)量大幅度增長，從人們的日常生活到工業(yè)，交通運輸，軍事等諸多領(lǐng)域。隨之而來，因紡織品引燃成災(zāi)這個古老的難題也顯得越來越重要。根據(jù)火災(zāi)調(diào)查結(jié)果分析因紡織品不具備阻燃性能被引燃并蔓延引起的火災(zāi)占火災(zāi)事故的百分之20以上，因此，如何減少紡織品燃燒危險性及燃燒時有毒氣體的釋放，減少人民生命財產(chǎn)的損失，已引起全人類的關(guān)注和重視。 2.我國阻燃紡織品的現(xiàn)狀2.1阻燃纖維的定義阻燃纖維的定義可以依據(jù)其燃燒特性分類說明。紡織

2、材料的燃燒是一個復(fù)雜過程，分為三個階段：(1)材料受熱到熱裂解溫度時，大分子發(fā)生裂解，生成低分子產(chǎn)物，包括可燃氣體、不可燃氣體和碳化殘渣；(2)可燃氣體與氧氣混和，溫度達到著火點或遇其他火源時，著火燃燒并釋放光、熱、煙；(3)放出的熱量使纖維繼續(xù)燃燒，引起火焰蔓延。在有火焰燃燒的同時，還有裂解的碳化殘渣與氧發(fā)生固相燃燒即陰燃。描述纖維燃燒的指標有極限氧指數(shù)LOI、著火點溫度、燃燒時間、火焰溫度等指標。目前國際上廣泛采用極限氧指數(shù)LOI(LimitOxygenIndex)來表征紡織品的可燃性。所謂極

3、限氧指數(shù)，是指試樣在氧氣和氮氣的混合氣體中，維持完全燃燒狀態(tài)所需的最低氧氣體積分數(shù)。LOI值愈大，說明燃燒時所需氧氣的濃度愈高，常態(tài)下愈難燃燒根據(jù)LOI值的大小，各種纖維按其燃燒性能大致可分為易燃、可燃、難燃和不燃四類。2.2阻燃纖維的種類（1）阻燃粘膠纖維。工業(yè)上制造耐久性阻燃粘膠纖維的方法，主要有共混阻燃改性和接枝共聚阻燃改性。（2）阻燃聚丙烯睛纖維。制造耐久性阻燃睛綸的方法，主要有共聚阻燃改性、共混阻燃改性、熱氧化法幾種。而熱氧化法是睛綸的特有方法。（3）阻燃聚乙烯醇纖維。即維綸，其極限氧指

4、數(shù)為19.5。（4）阻燃聚醋纖維。即滌綸，其極限氧指數(shù)為20一22。（5）阻燃聚丙烯纖維。即丙綸，是成本最低廉的一種合成纖維。在土工布、防護服、裝飾行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景，其極限氧指數(shù)為17—18。（6）阻燃聚酞胺纖維。即錦綸，是一種高強、耐磨、彈性好、易染色的纖維，產(chǎn)量僅次于滌綸，其極限氧指數(shù)為20—21。由于其特殊的組成，該纖維的阻燃研究一直未有較大的進展。（7）阻燃聚芳酞胺纖維。即芳綸，具有高強、高模、耐高溫性，其極限氧指數(shù)為26—30。不同組成和結(jié)構(gòu)的芳綸，具有不同的耐熱、陽燃性能。（8）

5、PBI纖維。即聚苯并咪唑纖維，是一種非熱塑性阻燃纖維，具有阻燃、耐高溫、耐磨、耐化學藥品、穿著舒適等優(yōu)良性能。（9）PPS纖維。即聚苯硫醚纖維，是一種優(yōu)良的耐熱、耐化學品紡織，并有良好的紡織性能，主要用于防護織物。（10）PTO纖維。即聚對苯二甲酞草酸雙瞇金屬贅合纖維，具有優(yōu)異的阻燃和絕熱性能，可作防火服和隔熱服。2.3阻燃纖維的發(fā)展國內(nèi)外提高紡織纖維的阻燃性主要有兩條途徑:一方面改進阻燃工藝提高原先的易燃纖維的阻燃性能,也保持其原有的性能,另一方面,大力開發(fā)新型阻燃纖維。為滿足市場的多元化需求,

6、以日本為首的各國加強了耐久、高效、復(fù)合功能的阻燃纖維的開發(fā)。這些纖維根據(jù)不同的用途和要求,兼有阻燃、耐熱(高溫)、抗菌防臭、芳香、防蝕、抗靜電、抗紫外線、防水、防污的功能。傳統(tǒng)的易燃纖維的阻燃加工已從單一的阻燃元素發(fā)展到兩種以上的阻燃元素。如腈綸雖然考慮到成本而保持鹵溴作為添加劑,但仍朝著引入含磷和多元協(xié)同體系的方向發(fā)展。從纖維改性的角度看,朝著雙重(阻燃導(dǎo)電)和多重改性的方向發(fā)展。近年來,我國在紡織品阻燃技術(shù)的研究方面取得了較大進展。中國紡織科學研究院先后研制成功了丙綸阻燃母粒、抗燃燒抗靜電復(fù)合

7、溶料、安全無毒的毛粘混紡阻燃產(chǎn)品等科研成果;上海紡織科學研究院也先后研制和開發(fā)了酚醛纖維、聚酰亞胺纖維、芳砜綸纖維、阻燃粘膠纖維、耐熱纖維等阻燃紡織品;上海合成纖維研究所、上海紡織研究院、中國紡織大學和山西煤化所、山西紡織研究院承擔的攻關(guān)項目“預(yù)氧絲阻燃織物的配制”通過鑒定;中國紡織大學研究的高阻燃粘膠纖維及其混紡織物,氧指數(shù)(LOI)達45—50;陜西省紡織科學研究所先后完成了“防火、防水、防霧棉蓋布整理工藝研究”、“防火棉布整理工藝研究”、“白磷—燒堿法防火劑的研究”、“維綸防火蓋布的研究”、

8、“滌棉混紡織物阻燃抗熔整理及阻燃劑SF228合成”、“防火、防水消防戰(zhàn)斗服(面料)研究”、“純棉多功能貼墻布”、“純棉二紡帆布及阻燃提花家具布”、“滌棉混紡織物阻燃產(chǎn)品開發(fā)”、“滌綸阻燃縫紉線研制”、“棉布C55?T45滌棉線阻燃整理”、“羊毛紡織品阻燃整理技術(shù)”等科研項目。2.3阻燃性能評估方法現(xiàn)行的紡織品阻燃性能主要是根據(jù)實驗室的測試結(jié)果進行評估，一般有以下指標：（1）點燃難易性；（2）火焰表面?zhèn)鞑ニ俣龋唬?）發(fā)煙能見度；（4）燃燒產(chǎn)物的毒性和腐蝕性。（1）、（2）項是主要指標