淺談紡織品阻燃技術(shù)情況

伴隨人民生活水平的提高和以人為本的安防意識的增強(qiáng)，布料品的防火性能越來越受到人們的關(guān)注。 我們目前所使用的面料材料大都屬于易燃性或可燃性材料。面料品經(jīng)常是火災(zāi)的初著火物，而每年因火災(zāi)造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失不計(jì)其數(shù)。因此如何減少布料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。

一、 纖維的燃燒過程

纖維燃燒是纖維材料和高溫?zé)嵩唇佑|后 ，汲取熱量而發(fā)生熱解反應(yīng)， 反應(yīng)生成大量可燃性氣態(tài)分解產(chǎn)物 ，這些分解物在氧存在的條件下發(fā)生燃燒， 燃燒產(chǎn)生的熱量被纖維汲取后， 又促進(jìn)了纖維的熱解和燃燒， 從而形成循環(huán)燃燒反應(yīng)（圖 １）。

二、 防火機(jī)理

針對面料品纖維的燃燒過程， 可將面料品的防火原理簡單地回納為以下幾方面。

１、 氣相防火

由于防火劑的作用， 在燃燒過程中， 通過熱分解生成一些不燃?xì)怏w， 這些不燃?xì)怏w， 一方面稀釋由高聚物分解而產(chǎn)生的可燃?xì)怏w， 另一方面隔絕了氧氣和燃燒物的接觸。

２、 固相防火

防火劑受熱分解后， 迅速生成酸或堿， 使聚合物脫水、碳化， 形成不揮發(fā)的碳層; 或者防火劑和聚合物燃燒中形成交聯(lián)， 以改變正常的分解機(jī)理和燃燒機(jī)理， 幸免進(jìn)一步氧化和燃燒。

３ 、化學(xué)反應(yīng)防火

通過加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)組分及元素， 使它受熱分解成游離基， 中斷燃燒過程中所發(fā)生的強(qiáng)烈的連鎖反應(yīng)，或改變聚合的分解速率， 以降低燃燒體系的能量。

三、 防火方法

１、 防火纖維

防火纖維的制造方法通?？苫丶{為以下三類。

（１）共聚法

在成纖高聚物的合成過程中， 把含有磷、鹵、硫等防火元素的化合物作為共聚單體（反應(yīng)型防火劑）引入到大分子鏈中， 再把這種防火性強(qiáng)的物質(zhì)加到纖維中。

（２） 共混法

和共聚法同屬原絲改性， 是將防火劑加入紡絲熔體或紡制防火纖維的方法。

（３） 接枝改性

用放射熱、高能的電子束或化學(xué)引發(fā)劑使纖維（或織物）和乙烯基型的防火單體發(fā)生接枝共聚， 是獲得有效而持久的防火改性方法。接枝防火改性纖維的防火性和接枝單體中防火元素的種類及接枝部位有關(guān)， 接枝部位對防火效果的影響次序?yàn)椋?芯部接枝＞均勻接枝＞表面接枝。

不管哪一種方法都應(yīng)給予纖維良好的防火效果、面料整理性以及服用性?？梢钥闯?， 防火纖維主要是針對化學(xué)纖維而言， 即在化學(xué)纖維（ 非常是合成纖維） 制造過程中使其具有防火性能， 防火技術(shù)關(guān)鍵是防火劑的種類及性能。

２、 防火后整理

防火后整理主要是在面料品的后后整理整理過程中對織物進(jìn)行表面處理， 從而使織物具有防火性能?？椢锓阑鸷笳砉に嚭唵?， 投資少， 見效快， 適合開發(fā)新產(chǎn)品。對織物進(jìn)行防火后整理， 其整理形式主要有以下幾種。

（１）噴霧法

凡不能用一般設(shè)備整理的厚幕布、大型地毯等商品， 都可在后一道工序做噴霧法的防火后整理。 

         （２）浸漬烘燥法

工藝流程為： 浸漬→干燥→后處理。

它是將織物放在防火液中浸漬肯定時間， 取出烘干即可， 有時防火后整理可和上色工藝同浴進(jìn)行。

（３ ） 浸軋焙烘法

該方法是防火后整理方法中應(yīng)用多的一種， 工藝流程為： 浸軋→預(yù)烘→焙烘→后處理。

它的浸軋液為防火劑溶液， 適用于纖維素纖維織物的防火后整理。

         （４ ）有機(jī)溶劑法

用有機(jī)物將防火劑溶化， 然后進(jìn)行防火后整理。它能使后整理時間縮短， 在操作過程中， 必須注意溶劑的毒性和燃燒性。

（５ ）PU涂層法

它是將防火劑混入樹脂內(nèi)進(jìn)行整理。根據(jù)機(jī)械設(shè)備的不同分刮刀PU涂層法， 澆鑄PU涂層法和壓延PU涂層法。不同的產(chǎn)品采納不同的整理方法。

壓延PU涂層法： 將高聚物在壓延機(jī)上制成薄膜， 再和織物貼合， 一般采納PVC樹脂、聚偏氯乙烯樹脂及這類樹脂的共聚物和防火劑的混合物， 主要應(yīng)用于工程帳幕的防火后整理。

刮刀PU涂層法： 將混有防火劑的漿料用刮刀直接涂布在織物上。防火劑大多先做成溶液或乳液后應(yīng)用。

澆鑄PU涂層法： 將高聚物澆鑄膜加壓附著在織物上。適用于防火劑含量高的大型帷幕和土木工程用品。

四、防火劑

目前所用的防火劑大多是磷或鹵素的有機(jī)物或有機(jī)物加無機(jī)物， 個別的用高分子物， 如環(huán)狀芳香族磷酸酯、羥乙基四溴雙酚 Ａ（ 滌綸）; 氯化聚丙烯、六溴環(huán)癸烷、乙二酸（ 五溴苯） 酯、磷酸三溴苯酯—氯化石蠟、 ——六氯環(huán)戊二烯的二聚物等（ 丙綸）; 含增效劑的鹵化物體系、有機(jī)磷化物（ 錦綸）; 氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、五氧化二銻等（ 聚丙烯腈纖維） 及苯氧基磷腈、噻嗡磷酸酯（粘膠）等。

針對不同的防火機(jī)理， 就產(chǎn)生了不同的防火劑。下面簡單介紹含鹵防火劑和有機(jī)磷防火劑。

１、 含鹵防火劑

（１） 無機(jī)防火劑

無機(jī)防火劑的主要作用是吸熱， 其主要優(yōu)勢就是價格廉價。無機(jī)防火劑的進(jìn)展趨勢是提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品， 一方面向精細(xì)、超精細(xì)顆粒進(jìn)展， 另一方面是向改善尺寸分布方面進(jìn)展。

（２ ）有機(jī)防火劑

含鹵有機(jī)防火劑的防火作用是通過在肯定的高溫下產(chǎn)生比空氣重的鹵化氫， 沉積在燃燒物的外層， 稀釋了四周的空氣， 隔絕新奇空氣， 使被燃物窒息， 同時鹵化氫還可以捕捉氫氧自由基， 從而使火焰減少。

通常只采納含溴或含氟的化合物， 由于 Ｃ－ Ｃｌ鍵能比 Ｃ－ Ｂｒ 鍵能大的多， 不易產(chǎn)生游離基， 故氯系防火劑比溴系防火劑的防火效果差得多。目前， 氯系防火劑多和無機(jī)防火劑協(xié)同使用， 可取得比較好的效果。

含鹵防火劑著火時會生成鹵酸，可能導(dǎo)致單純由火所不能引起的電路系統(tǒng)開關(guān)和其他金屬物件的腐蝕。對人體呼吸道和其他器官的危害更是嚴(yán)峻， 正趨于淘汰。

２、 有機(jī)磷防火劑

有機(jī)磷防火劑的機(jī)理同無機(jī)磷防火機(jī)理相同， 但由于對織物材料的結(jié)構(gòu)物理性能影響比較小而相對突出。有機(jī)磷防火劑所慣有的諸如流動性強(qiáng)， 發(fā)煙量大、易于水解和熱穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)也逐漸得到克服。有機(jī)磷防火劑主要包含鹵磷系和非含鹵磷系。

（１）  非鹵磷酸酯

由于含鹵磷酸酯化合物所引起的環(huán)境影響， 導(dǎo)致人們的研究方案逐漸向非鹵磷酸酯轉(zhuǎn)移。原有的含鹵有機(jī)物的防火領(lǐng)域正在被無鹵有機(jī)磷化合物所占據(jù)。

無鹵有機(jī)磷防火劑另一個重要的特點(diǎn)就是磷、氮協(xié)同的應(yīng)用和好的發(fā)泡成碳系統(tǒng)。綜合來看， 有機(jī)含鹵防火劑是逐漸處于劣勢， 而應(yīng)用于織物防火的非含鹵有機(jī)磷酸酯類的性能是比較優(yōu)良的， 處于主導(dǎo)地位。

（２） 含鹵磷酸酯

由于同時含有鹵素和磷兩類元素， 使防火劑在氣相和凝聚相同時發(fā)揮作用， 防火效果特別理想， 含鹵磷酸酯具有揮發(fā)性低、無色、無溴、耐水解性等優(yōu)點(diǎn)， 但耐熱性差， 需對其熱穩(wěn)定性進(jìn)行改進(jìn)。

五、 面料品防火的進(jìn)展趨勢

１、 開發(fā)新型環(huán)保的防火劑

防火劑科學(xué)是一門新興的學(xué)科， 但隨著工業(yè)技術(shù)進(jìn)展的不斷進(jìn)步， 國內(nèi)外對防火劑工業(yè)的需要和要求已經(jīng)越來越高， 今后防火劑的進(jìn)展大致有以下幾種趨勢。

開發(fā)高效、無毒、對材料性能影響小的防火劑。從而趨向?qū)Ψ磻?yīng)型防火劑的開發(fā)以及具有良好的相溶性的添加型防火劑的開發(fā)。

開發(fā)具有協(xié)同效應(yīng)的防火劑， 如磷、氮、溴在分子或分子間的結(jié)合。

２、 加強(qiáng)防火面料品多功能化的研究

目前， 多數(shù)防火纖維或織物僅具有防火功能， 不能滿足某些部門的非常要求， 如防火拒水、防火拒油、防火抗靜電。在冶金、林業(yè)、化工、石油及消防等部門的防火防護(hù)服需求很大， 除了防火外， 還需要阻水、拒油、抗靜

電等多種功能。因此， 開發(fā)防火多功能產(chǎn)品勢在必行。

３、 加強(qiáng)防火纖維的開發(fā)研究

防火纖維在服用面料品、室內(nèi)裝飾織物、交通運(yùn)輸、防護(hù)及工業(yè)用布料品方面具有廣泛的應(yīng)用。對于防火纖維而言， 不僅考慮其防火性能， 同時還應(yīng)兼顧可紡性能和熱濕舒適性能。從環(huán)境愛護(hù)、人類安全和防火效率的角度出發(fā)， 開發(fā)無鹵、高效、低煙、低毒的環(huán)境友好型防火纖維是未來的進(jìn)展趨勢。

布料品的使用是構(gòu)成火災(zāi)威脅的重要因素之一，而采納防火化的方法對面料品進(jìn)行處理， 是降低火災(zāi)危險性的重要措施。結(jié)合面料品防火要求， 開發(fā)和生產(chǎn)低毒、低煙、性能優(yōu)異的環(huán)保型防火織品， 可從根本上預(yù)防面料品的火災(zāi)威脅， 給人民生命財產(chǎn)安全提供安全保證。

 

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