纺织面料为什么要做阻燃?如何实现阻燃?
众所周知,纺织品是易燃的,一旦突发火情,纺织品面料会迅速蔓延,容易对生命与财产造成威胁;阻燃性面料对油田工人、消防员等特殊职业人群来说显得更加重要,它有良好的防御作用,能够在一定程度上保护人体皮肤被烈火烧伤,以确保相关工作人员的生命安全。为了将危险系数降到低,做任何事情应当防患于未然,让织物具有阻燃功能,延迟火情的扩散,给遇险人员争取足够的时间撤出或采取措施开展救火是一道重要的屏障。
纺织品的阻燃,不是指纺织品在阻燃整理后接触火源时不会燃烧,而是指使织物在火焰中能降低它的可燃性,能快速减缓蔓延的速度,不会形成大面积的燃烧,即在离开火焰的短时间内能很快自熄。
那么,纺织品的阻燃性是如何实现的呢?
1. 采用阻燃纤维织制阻燃纺织品
2. 采用后整理手段制备阻燃纺织品
后整理的阻燃面料是使用阻燃剂通过喷涂、浸轧或涂层的方式对面料进行处理,当遇到火种时阻燃剂会发生物理和化学反应,从而达到阻燃的效果。
纤维改性阻燃机理
织物可通过纤维改性的方式获得独特的功能,降低可燃性或提高阻燃性,如:
1)可以提高织物的熔融性能,使纤维材料软化、收缩、熔融现象发生在热裂解之前,变为熔滴滴落,热量被带走使火焰自熄;
2)通过向纤维大分子中引芳环或芳杂环,增大纤维分子链间的密集度和内聚力,从而提升纤维的耐热性;
3)通过改性纤维的方式,例如,大分子链交联环化,与金属离子形成络合物等方法,从而改变了纤维的分子结构,抑制热裂解,降低了可燃性气体的产生。
催化脱水成炭阻燃机理
阻燃剂在受热过程中,通过改变纤维热裂解,来促进纤维的脱水、环化和交联等过程,进而形成了炭层。炭层的形成可以减少可燃性气体的生成,还可以对织物有覆盖隔绝作用,以此种阻燃机理作用的阻燃剂多为含磷类阻燃剂。普遍认为磷酸盐及有机磷酸化合物具有阻燃作用,是由于它与纤维大分子中的羟基发生了酯化反应,阻止了左旋葡萄糖的形成,并且使纤维素进一步脱水,生成了不饱和双键,加快了纤维素分子间的交联反应速度,提高了织物的残炭生成率,达到阻燃的目的。
气相阻燃机理
气相阻燃机理主要有两种理论,一是气体稀释理论,另外一种为自由基理论。气体稀释理论认为阻燃的机理是由于阻燃剂受热分解产生了不可燃气体,这类气体对可燃性气体的浓度进行了稀释,从而使织物燃烧过程中氧气不足,且这类气体的扩散起到散热降温的作用,从而达到阻燃的效果;自由基理论认为阻燃剂的热裂解产物能够中断燃烧的连锁反应,因为裂解产物在燃烧过程中可大量捕捉高能量的氧自由基和 氢自由基,从而发挥阻燃作用。以气相阻燃机理作用的主要有含铵类阻燃剂和卤素类阻燃剂,前者是气体稀释机理,后者为自由基理论。
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