您當前的位置:檢測資訊 > 法規(guī)標準
嘉峪檢測網 2016-09-20 23:21
日常使用的大部分紡織品都具有易燃性。大量資料表明,室內裝飾織物、床上用品、沙發(fā)、電熱毯等都曾是火災的源頭,因而發(fā)達國家極為重視阻燃紡織品的開發(fā)。我國對紡織品阻燃技術的研究也日趨重視。本文從三個方面著重介紹了阻燃纖維,對于了解阻燃纖維的相關知識具有一定的意義。
1阻燃纖維簡介
阻燃纖維[1]是指與火源接觸后,纖維不能燃燒或燃燒得不充分,僅有較小的火焰,撤走火源,火焰能較快自行熄滅的纖維。目前常用的阻燃纖維有:PBI纖維,PVC纖維,PTFE,PPTA,Prylanitz纖維,聚酰胺-酰亞胺纖維。而其中的Prylanitz纖維,因其吸濕性好,在輻射熱或火焰作用下不熔融,可用于消防服裝的隔水蒸氣層[2]。
2阻燃纖維阻燃機理和評價指標
纖維的燃燒一般要經歷熱引發(fā)、纖維熱降解、引燃三個階段,從纖維燃燒的過程可以得出阻燃纖維的阻燃就是設法阻礙纖維的熱分解,抑制和稀釋可燃性氣體,改變熱分解反應機理,阻斷熱反饋回路,以及隔離空氣和熱環(huán)境,來達到消除或減輕燃燒三要素(可燃物質、溫度、氧氣)的影響,而達到阻燃目的。通常,阻燃纖維的阻燃機理具體可歸納為以下7種[3]:吸熱、覆蓋保護、氣體稀釋、凝聚相阻燃、氣相阻燃、微粒表面效應和熔滴效應。
極限氧指數(shù)是有效評價阻燃纖維的重要指標之一。根據纖維的極限氧指數(shù)值,合成纖維可分為五個等級:LOI>30為一級(不燃),LOI為27~30為二級(難燃),LOI為24~27為三級(阻燃),LOI為21~24為四級(可燃),LOI<21為易燃[4]常見的阻燃纖維的LOI如表1示。
3阻燃纖維的發(fā)展現(xiàn)狀
國內外提高紡織纖維的阻燃性主要有兩條途徑:一方面改進已有的合成纖維的阻燃性能,也保持其原有的性能;另一方面大力開發(fā)新型阻燃纖維。合成纖維的阻燃改性技術現(xiàn)狀如下:
(1)聚丙烯纖維的改性
改性聚丙烯阻燃纖維主要是通過添加阻燃劑制備。目前,其主要利用鹵素阻燃劑和三氧化二銻等協(xié)效劑共同作用來獲得阻燃效果。
(2)聚酰胺纖維的改性
主要添加紅磷和二羧酸乙基甲基磷酸酯作為阻燃劑,采用膠囊或微膠囊硼化的紅磷與聚酰胺共混紡絲可獲得較好的阻燃效果。
(3)聚丙烯腈纖維的改性
主要是在聚丙烯腈纖維中引入含有鹵素或磷元素等的共聚單體。由于其纖維中阻燃劑含量不能太高,因而對阻燃劑的溶解性、均勻穩(wěn)定性以及相容性、保留率及毒性要求較高,目前工業(yè)化的阻燃聚丙烯腈纖維的品種很少。
(4)聚酯纖維的改性
聚酯纖維的改性方法主要是添加阻燃劑,阻燃劑主要有鹵素和磷系阻燃劑,由于磷系阻燃劑不僅具有良好的阻燃效果,且燃燒過程中不生成毒性氣體,屬于環(huán)保型阻燃劑[5],目前國際上大多使用磷系共聚型阻燃劑。
為滿足市場的多元化需求,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。我國先后研制成功了丙綸阻燃母粒、酚醛纖維、聚酰亞胺纖維、芳砜綸、阻燃粘膠纖維、耐熱纖維等阻燃紡織品。上海合成纖維研究院、上海紡織科學研究院、東華大學和山西煤炭化工研究所、山西紡織研究院承擔的攻關項目“預氧絲阻燃織物的配置”通過鑒定;東華大學研究的高阻燃粘膠纖維及其混紡織物,限氧指數(shù)(LOI)達45~50[6]。
4阻燃纖維的發(fā)展趨勢
(1)功能復合化
現(xiàn)在世界各國都在開發(fā)新型阻燃劑,功能復合化已然成為一種趨勢。歐美與日本等國家推出了氫氧化鋁、二氧化硅、硼酸鋅等具有阻燃、抑煙功能的無機與三氧化二銻的無機復合型阻燃劑[7]。
(2)綠色化
阻燃纖維的綠色化是指,減少生產過程對環(huán)境和操作人員的毒害作用,防止纖維對穿用人產生不良影響,火災發(fā)生時,不會產生“二次毒害”(鹵、磷,硫、氮等阻燃劑會產生有毒氣體和濃重的煙霧,危害人體和環(huán)境)。
目前比較“綠色”的阻燃纖維生產工藝主要有皮芯復合紡絲法和阻燃劑微膠囊化。
(3)高技術化
高技術纖維是隨著宇宙開發(fā)、航空、新能源、海洋及通信技術等高新產業(yè)的發(fā)展需要而開發(fā)出來的一系列具有高性能(高強、高模、耐高溫)、高功能(高感性、高吸濕、透濕防水、抗靜電)的纖維。作為高技術纖維重要分支的高技術型阻燃纖維由于自身獨特的化學結構,無須添加阻燃劑或進行改性,本身就具有耐高溫阻燃的特性。具有代表性的高技術性阻燃纖維主要有聚丙烯腈氧化纖維(PANOF)、聚苯并咪唑(PBI)纖維、聚間苯二甲酞二胺纖維(MPIA)、三聚氰胺縮甲醛纖維(MF)等。
隨著我國阻燃法規(guī)的不斷健全,阻燃纖維紡織產品開發(fā)力度將不斷增大,永久阻燃性織物將成為我國紡織品市場的新熱點。阻燃纖維的應用范圍也會越來越廣泛。
來源:中國纖檢