淺析新開發(fā)的阻燃粘膠／阻燃腈綸紡織產(chǎn)品

防火面料品的推廣和應(yīng)用受到現(xiàn)有防火面料品防火性、功能性、舒適性和價格成本的制約，本文介紹了新開發(fā)的防火粘膠／防火聚丙烯腈纖維布料產(chǎn)品在這一方面取得的成效。

1 市場調(diào)研和產(chǎn)品開發(fā)定位

1．1 市場對防火布料產(chǎn)品的需求  

防火面料品推廣很快，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于高層建筑、賓館、影院、醫(yī)院、家庭裝飾，以及飛機(jī)、輪船、火車、汽車的內(nèi)部裝飾和特種人員的防護(hù)。同時，我國也正在制訂和實(shí)施強(qiáng)制性使用防火布料品的法規(guī)、措施。比如，國家標(biāo)準(zhǔn)GB20286--2006《公共場所防火制品及主組件燃燒性能要求及標(biāo)識》規(guī)定，2008年7月1日之后公安部消防局嚴(yán)格要求，凡是使用不符合標(biāo)準(zhǔn)中要求的產(chǎn)品，經(jīng)消防驗(yàn)收或消防檢查不合格的一律不予以通過。  

據(jù)專家預(yù)測，僅防護(hù)工作裝一項(xiàng)，我國冶金和消防部門年需防火服40萬套，水電、核工業(yè)、地礦等部門需要防火服200萬套，加上軍服等其他需要防火服300萬套，是一個較大的市場容量。

1．2  防火面料產(chǎn)品的研究重點(diǎn) 

防火布料品的防火性、功能性、舒適性和價格成本仍是其能否大量應(yīng)用的關(guān)鍵。我國早期研發(fā)的是由一般布料經(jīng)防火后整理的防火面料品，由于不耐清洗而不具備永久防火性；而后開發(fā)的一些防火合成纖維，雖然具有永久防火性，極限氧指數(shù)也達(dá)到較好水平，但服用性較差，且在火災(zāi)發(fā)生時易產(chǎn)生熔融滴落物，會對現(xiàn)場人員造成二次損害；采納Nomex1313纖維制成的布料品具有特別好的防火效果，但價格昂貴，且上色困難，一般用于高要求的非常產(chǎn)品。綜上所述，防火面料品的大量應(yīng)用受現(xiàn)有防火面料品防火性、功能性、舒適性和價格成本的制約。

1．3  防火布料品的開發(fā)和研究定位

本公司一個長期合作單位的防火纖維新產(chǎn)品--防火粘膠纖維通過了鑒定。該產(chǎn)品是在完成國家“863”計劃研究成果基礎(chǔ)上開發(fā)的一種具有防火抗熔滴性能的高技術(shù)纖維新材料。采納新一代防火技術(shù)??溶膠凝膠技術(shù)，使無機(jī)高分子防火劑在粘膠纖維有機(jī)大分子中以互穿網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)存在，既保證了纖維優(yōu)良的物理性能，又實(shí)現(xiàn)了遇火低煙、無毒、不熔融滴落而只發(fā)生炭化，具有自熄效果，炭化后仍能保持纖維原來形狀，幸免高溫熔融滴落物造成人員二次損害；該防火粘膠纖維的物理性能和一般粘膠纖維相似，吸濕透氣性好，易上色，織物具有良好的手感和穿著舒適性，纖維極限氧指數(shù)LOI大于28％，且具有永久防火性，廢棄物可自然降解，綠色環(huán)保。公司決策領(lǐng)先開發(fā)該防火纖維面料品。   

通過認(rèn)真調(diào)研篩選，選擇了防火聚丙烯腈纖維纖維和防火粘膠纖維混紡化纖織物。防火聚丙烯腈纖維纖維極限氧指數(shù)為28％～34.6％，防火效果不會因織物的清洗、熨燙、磨損而發(fā)生變化，具有永久防火性。防火聚丙烯腈纖維纖維或其織物的燃燒比較困難，即它不能維持燃燒，也不能傳播火焰或融滴，當(dāng)火焰離開時會自行滅失，直接點(diǎn)燃時無熔滴炭化，從而形成一個附加的防火層；防火聚丙烯腈纖維纖維的物理性能和一般聚丙烯腈纖維非常接近，比重大于一般聚丙烯腈纖維，和羊毛相近，回潮率小于2％，具有強(qiáng)度高、彈性好、尺寸穩(wěn)定的特點(diǎn)；同時也具有特別好的上色性能和很強(qiáng)的耐化學(xué)品性能，其中包含大部分無機(jī)酸和鹽、有機(jī)酸氧化劑和有機(jī)化學(xué)品，除二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜和丙酮外，大部分有機(jī)溶劑都不能將它溶化，優(yōu)于大多數(shù)天然纖維和人造纖維，防護(hù)功能好。 

兩種防火纖維的性能共同點(diǎn)有：(1)極限氧指數(shù)LOI大于28％，屬難燃纖維；(2)遇火低煙、無毒、不熔融滴落，只炭化，幸免人員二次損害；(3)耐清洗，具有永久防火性；(4)易上色，色澤鮮艷，上色性能好；(5)物理性能和天然纖維相近，防火粘膠和棉相近，防火聚丙烯腈纖維和羊毛相近，親膚性好。   

兩種纖維性能的不同點(diǎn)有：(1)防火粘膠纖維吸濕性好，回潮率12％~14％，防火聚丙烯腈纖維纖維吸濕低，回潮率1.2％~2.0％；(2)防火聚丙烯腈纖維纖維有很強(qiáng)的耐化學(xué)品性能；(3)防火聚丙烯腈纖維纖維極限氧指數(shù)LOI更高(可達(dá)34．6％)。兩種防火纖維共同點(diǎn)優(yōu)勢突出，相得益彰；不同點(diǎn)差異互補(bǔ)，相輔相成；適合根據(jù)不同需求，設(shè)計合理的混紡化纖織物比(同時和價格因素結(jié)合)。比如，內(nèi)衣需要吸濕透氣、親膚，則防火粘膠混比高些；又如防護(hù)服，要求防火效果好，防護(hù)功能好，保形性好，則防火聚丙烯腈纖維混比高些(同時，價格成本也低些)。 2 產(chǎn)品試制和工藝技術(shù)設(shè)計2．1  防火纖維原材料的選用    防火粘膠：1.67 dtex×40 mm，干強(qiáng)2.18 cN／dtex，濕強(qiáng)1.12 cN／dtex，斷裂伸長率14．7％，LOI≥28％。防火聚丙烯腈纖維：1.67 dtex×40 mm，斷裂強(qiáng)度2.10 cN／dtex，斷裂伸長率34.65％，LOI為34.2％。 2．2 典型混比紡紗線產(chǎn)品的設(shè)計(見表1)

2．3 不同組織規(guī)格的織物設(shè)計(見表2)    經(jīng)過探究研究試驗(yàn)，把握了兩種防火纖維紡紗、織造的工藝特點(diǎn)，成功生產(chǎn)了表2、表3所列系列紡紗線及織物。

3  防火性能檢驗(yàn)結(jié)果和分析

經(jīng)國家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)3種織物限氧指數(shù)為32.4％～32.5％，燃燒特征為炭化，達(dá)到了GB/T 5454織物防火一級氧指數(shù)≥32.0％的要求；垂直燃燒法損毀長度為87~98 mm，經(jīng)、緯向續(xù)燃時間為O，陰燃時間為0，達(dá)到了GB/T 5455織物防火一級損毀長度≤150 mm，續(xù)燃時間≤5 s，陰燃時間≤5 s，燃燒滴落物未引起脫脂棉燃燒式陰燃的要求。檢驗(yàn)結(jié)果見表3。

4 結(jié)論 

(1)開發(fā)的織物符合中華人民共和國防火機(jī)織物GB 17591一1998防火織物防火B(yǎng)l級燃燒性能技術(shù)要求；     (2)防火粘膠混比從30％～70％，對應(yīng)的防火聚丙烯腈纖維混比從70％~30％或織物組織規(guī)格變化對其防火性能的影響均不顯著，該系列產(chǎn)品防火性能穩(wěn)定。

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