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，軍事等諸多領域。隨之而來，因紡織品引燃成災這個古老的難題也顯得越來越重要。根據(jù)火災調(diào)查結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占火災事故的百分之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

2、織材料的燃燒是一個復雜過程，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

3、謂極限氧指數(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

4、限氧指數(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。不同組成和結構的芳綸，具有不同的耐熱、陽燃性能

5、。（8）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

6、元化需求,以日本為首的各國加強了耐久、高效、復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

7、燒抗靜電復合溶料、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項目“預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

8、蓋布的研究”、“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”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?；?）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