阻燃布整理技術的應用與進展

   據統計,上約20%以上的火災事故都是由于紡織品燃燒而引起或擴大的,尤其是住宅失火,因紡織品著火或者蔓延而釀成的火災事故比例更大。因此,紡織品的阻燃功能對消除火災隱患,延緩火勢蔓延,從而降低人民生命財產損失極為重要。紡織品的阻燃研究首先起步于工業發達國家。許多工業發達國家制定了相應的紡織品阻燃標準及測試方法;有些國家還將紡織品阻燃性能標準結合相關的法律強制執行。

   隨著城市現代化建設的發展,旅游、交通運輸業的發展,各國工業部門和研究部門競相進行紡織品阻燃整理技術的研究,以滿足阻燃紡織品不斷擴大的需求,并且在國際市場上形成激烈的競爭,從而推動了阻燃整理技術的發展。

   1燃燒及阻燃機理，所謂“阻燃”,并不是阻燃整理后的紡織品在接觸火源時不會燃燒,而是使織物在火中能盡可能降低其可燃性,減緩蔓延的速度,不形成大面積燃燒,而離開火焰后,能很快自熄,不再燃燒或陰燃。阻燃劑與燃燒有著密切的關系。新的觀點認為燃燒應有四要素燃料、熱源、氧氣、鏈反應。而通常織物燃燒又可分為三個階段,即熱分解、熱引燃、熱點燃,對不同燃燒階段的四要素采用相應的阻燃劑加以抵制,就形成了各種各樣的阻燃機理及中斷阻燃機理。根據現有的研究結果,可以把阻燃機理大致分成以下幾種。

(1)吸熱反應:也就是除熱。具有高熱容量的阻燃劑,在高溫下發生相變、脫水或脫鹵化氫等吸熱分解反應,降低纖維表面和火焰區的溫度,減慢熱裂解反應的速度,抑制可燃性氣體的生成。

(2)形成自由基:阻燃劑吸熱變成氣體,該氣體在火焰區大量捕捉高能量的羥基自由基和氫自由基,降低它們的濃度,從而抑制或中斷燃燒的連鎖反應,在氣相發揮阻燃作用。

(3)熔化理論:在熱和能量的作用下,阻燃劑轉變成熔融狀態,在織物表面形成不能滲透的覆蓋層,成為凝聚相和火焰之間的一個屏障,可阻擋熱傳導和熱輻射,減少反饋給纖維材料的熱量,從而抑制熱裂解和燃燒反應。 (4)微粒表面效應:若在可燃氣體中混有一定量的惰性微粒,它不僅能吸收燃燒熱,降低火焰溫度,而且能在微粒的表面上將氣相燃燒反應中大量的高能量氫自由基,轉變成低能量的氫過氧自由基,從而抑制氣相燃燒。 (5)生成不燃性氣體:阻燃劑吸熱分解放出氮氣、二氧化碳、二氧化硫和氨等不燃性氣體,使纖維材料裂解處的可燃性氣體濃度被稀釋到燃燒極限以下;或使火焰中心處部分區域的氧氣不足,阻止燃燒繼續。此外,這種不燃性氣體還有散熱降溫作用。

(6)凝聚相阻燃:通過阻燃劑的作用,在凝聚相反應區,改變纖維大分子鏈的熱裂解反應過程,促使發生脫水、縮合、環化、交聯等反應,直至炭化,以增加炭化殘渣,減少可燃性氣體的產生,使阻燃劑在凝聚相發揮阻燃作用。

   由于纖維的分子結構和阻燃劑種類的不同,阻燃作用是十分復雜的,并不局限于上述的幾方面。為了獲得佳阻燃效果,應使上面所述的機理盡可能共同起作用,如利用協同效應等。

2 常用阻燃劑的分類：阻燃劑種類繁多,分類的方法也有多種。按所含阻燃元素分類,分為含鹵阻燃劑、含磷阻燃劑、含氮阻燃劑等;按阻燃劑的使用方法和聚合物中的存在形態,分為添加型和反應型;按阻燃織物耐久程度分為非耐久性阻燃整理劑、半耐久性阻燃整理劑、耐久性阻燃整理劑三種;按化合物類型又可分為無機阻燃劑和有機阻燃劑。

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