浅谈纺织品阻燃技术情况

伴随人民生活水平的提高和以人为本的安防意识的增强，布料品的防火性能越来越受到人们的关注。 我们目前所使用的面料材料大都属于易燃性或可燃性材料。面料品经常是火灾的初着火物，而每年因火灾造成的人员伤亡和经济损失不计其数。因此如何减少布料品燃烧危险性及燃烧时有毒气体的释放， 减少人民生命财产的损失，已引起全人类的关注和重视。

一、 纤维的燃烧过程

纤维燃烧是纤维材料和高温热源接触后 ，汲取热量而发生热解反应， 反应生成大量可燃性气态分解产物 ，这些分解物在氧存在的条件下发生燃烧， 燃烧产生的热量被纤维汲取后， 又促进了纤维的热解和燃烧， 从而形成循环燃烧反应（图 １）。

二、 防火机理

针对面料品纤维的燃烧过程， 可将面料品的防火原理简单地回纳为以下几方面。

１、 气相防火

由于防火剂的作用， 在燃烧过程中， 通过热分解生成一些不燃气体， 这些不燃气体， 一方面稀释由高聚物分解而产生的可燃气体， 另一方面隔绝了氧气和燃烧物的接触。

２、 固相防火

防火剂受热分解后， 迅速生成酸或碱， 使聚合物脱水、碳化， 形成不挥发的碳层; 或者防火剂和聚合物燃烧中形成交联， 以改变正常的分解机理和燃烧机理， 幸免进一步氧化和燃烧。

３ 、化学反应防火

通过加入适当的化学组分及元素， 使它受热分解成游离基， 中断燃烧过程中所发生的强烈的连锁反应，或改变聚合的分解速率， 以降低燃烧体系的能量。

三、 防火方法

１、 防火纤维

防火纤维的制造方法通常可回纳为以下三类。

（１）共聚法

在成纤高聚物的合成过程中， 把含有磷、卤、硫等防火元素的化合物作为共聚单体（反应型防火剂）引入到大分子链中， 再把这种防火性强的物质加到纤维中。

（２） 共混法

和共聚法同属原丝改性， 是将防火剂加入纺丝熔体或纺制防火纤维的方法。

（３） 接枝改性

用放射热、高能的电子束或化学引发剂使纤维（或织物）和乙烯基型的防火单体发生接枝共聚， 是获得有效而持久的防火改性方法。接枝防火改性纤维的防火性和接枝单体中防火元素的种类及接枝部位有关， 接枝部位对防火效果的影响次序为： 芯部接枝＞均匀接枝＞表面接枝。

不管哪一种方法都应给予纤维良好的防火效果、面料整理性以及服用性。可以看出， 防火纤维主要是针对化学纤维而言， 即在化学纤维（ 非常是合成纤维） 制造过程中使其具有防火性能， 防火技术关键是防火剂的种类及性能。

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过程中对织物进行表面处理， 从而使织物具有防火性能。织物防火后整理工艺简单， 投资少， 见效快， 适合开发新产品。对织物进行防火后整理， 其整理形式主要有以下几种。

（１）喷雾法

凡不能用一般设备整理的厚幕布、大型地毯等商品， 都可在后一道工序做喷雾法的防火后整理。 

         （２）浸渍烘燥法

工艺流程为： 浸渍→干燥→后处理。

它是将织物放在防火液中浸渍肯定时间， 取出烘干即可， 有时防火后整理可和上色工艺同浴进行。

（３ ） 浸轧焙烘法

该方法是防火后整理方法中应用多的一种， 工艺流程为： 浸轧→预烘→焙烘→后处理。

它的浸轧液为防火剂溶液， 适用于纤维素纤维织物的防火后整理。

         （４ ）有机溶剂法

用有机物将防火剂溶化， 然后进行防火后整理。它能使后整理时间缩短， 在操作过程中， 必须注意溶剂的毒性和燃烧性。

（５ ）PU涂层法

它是将防火剂混入树脂内进行整理。根据机械设备的不同分刮刀PU涂层法， 浇铸PU涂层法和压延PU涂层法。不同的产品采纳不同的整理方法。

压延PU涂层法： 将高聚物在压延机上制成薄膜， 再和织物贴合， 一般采纳PVC树脂、聚偏氯乙烯树脂及这类树脂的共聚物和防火剂的混合物， 主要应用于工程帐幕的防火后整理。

刮刀PU涂层法： 将混有防火剂的浆料用刮刀直接涂布在织物上。防火剂大多先做成溶液或乳液后应用。

浇铸PU涂层法： 将高聚物浇铸膜加压附着在织物上。适用于防火剂含量高的大型帷幕和土木工程用品。

四、防火剂

目前所用的防火剂大多是磷或卤素的有机物或有机物加无机物， 个别的用高分子物， 如环状芳香族磷酸酯、羟乙基四溴双酚 Ａ（ 涤纶）; 氯化聚丙烯、六溴环癸烷、乙二酸（ 五溴苯） 酯、磷酸三溴苯酯—氯化石蜡、 ——六氯环戊二烯的二聚物等（ 丙纶）; 含增效剂的卤化物体系、有机磷化物（ 锦纶）; 氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、五氧化二锑等（ 聚丙烯腈纤维） 及苯氧基磷腈、噻嗡磷酸酯（粘胶）等。

针对不同的防火机理， 就产生了不同的防火剂。下面简单介绍含卤防火剂和有机磷防火剂。

１、 含卤防火剂

（１） 无机防火剂

无机防火剂的主要作用是吸热， 其主要优势就是价格廉价。无机防火剂的进展趋势是提供更优质的产品， 一方面向精细、超精细颗粒进展， 另一方面是向改善尺寸分布方面进展。

（２ ）有机防火剂

含卤有机防火剂的防火作用是通过在肯定的高温下产生比空气重的卤化氢， 沉积在燃烧物的外层， 稀释了四周的空气， 隔绝新奇空气， 使被燃物窒息， 同时卤化氢还可以捕捉氢氧自由基， 从而使火焰减少。

通常只采纳含溴或含氟的化合物， 由于 Ｃ－ Ｃｌ键能比 Ｃ－ Ｂｒ 键能大的多， 不易产生游离基， 故氯系防火剂比溴系防火剂的防火效果差得多。目前， 氯系防火剂多和无机防火剂协同使用， 可取得比较好的效果。

含卤防火剂着火时会生成卤酸，可能导致单纯由火所不能引起的电路系统开关和其他金属物件的腐蚀。对人体呼吸道和其他器官的危害更是严峻， 正趋于淘汰。

２、 有机磷防火剂

有机磷防火剂的机理同无机磷防火机理相同， 但由于对织物材料的结构物理性能影响比较小而相对突出。有机磷防火剂所惯有的诸如流动性强， 发烟量大、易于水解和热稳定性差等缺点也逐渐得到克服。有机磷防火剂主要包含卤磷系和非含卤磷系。

（１）  非卤磷酸酯

由于含卤磷酸酯化合物所引起的环境影响， 导致人们的研究方案逐渐向非卤磷酸酯转移。原有的含卤有机物的防火领域正在被无卤有机磷化合物所占据。

无卤有机磷防火剂另一个重要的特点就是磷、氮协同的应用和好的发泡成碳系统。综合来看， 有机含卤防火剂是逐渐处于劣势， 而应用于织物防火的非含卤有机磷酸酯类的性能是比较优良的， 处于主导地位。

（２） 含卤磷酸酯

由于同时含有卤素和磷两类元素， 使防火剂在气相和凝聚相同时发挥作用， 防火效果特别理想， 含卤磷酸酯具有挥发性低、无色、无溴、耐水解性等优点， 但耐热性差， 需对其热稳定性进行改进。

五、 面料品防火的进展趋势

１、 开发新型环保的防火剂

防火剂科学是一门新兴的学科， 但随着工业技术进展的不断进步， 国内外对防火剂工业的需要和要求已经越来越高， 今后防火剂的进展大致有以下几种趋势。

开发高效、无毒、对材料性能影响小的防火剂。从而趋向对反应型防火剂的开发以及具有良好的相溶性的添加型防火剂的开发。

开发具有协同效应的防火剂， 如磷、氮、溴在分子或分子间的结合。

２、 加强防火面料品多功能化的研究

目前， 多数防火纤维或织物仅具有防火功能， 不能满足某些部门的非常要求， 如防火拒水、防火拒油、防火抗静电。在冶金、林业、化工、石油及消防等部门的防火防护服需求很大， 除了防火外， 还需要阻水、拒油、抗静

电等多种功能。因此， 开发防火多功能产品势在必行。

３、 加强防火纤维的开发研究

防火纤维在服用面料品、室内装饰织物、交通运输、防护及工业用布料品方面具有广泛的应用。对于防火纤维而言， 不仅考虑其防火性能， 同时还应兼顾可纺性能和热湿舒适性能。从环境爱护、人类安全和防火效率的角度出发， 开发无卤、高效、低烟、低毒的环境友好型防火纤维是未来的进展趋势。

布料品的使用是构成火灾威胁的重要因素之一，而采纳防火化的方法对面料品进行处理， 是降低火灾危险性的重要措施。结合面料品防火要求， 开发和生产低毒、低烟、性能优异的环保型防火织品， 可从根本上预防面料品的火灾威胁， 给人民生命财产安全提供安全保证。

 

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