阻燃纤维
化学纤维 阻燃 标准
化学纤维阻燃标准
化学纤维的阻燃标准通常是通过一系列的测试和评估来确定的。
这些测试包括极限氧指数(LOI)测试、燃烧时间测试、火焰温度测试等。
极限氧指数(LOI)测试:这是一种衡量纤维燃烧性能的指标,表示试样在氧气和氮气的混合气中维持完全燃烧所需的最低氧气体积分数。
限氧指数愈高,说明燃烧时所需氧气的浓度愈高,常态下纤维愈难燃烧。
根据LOI数值的大小,可将纤维燃烧性能分为四类。
燃烧时间测试:通过测试纤维在明火高温下的燃烧时间,可以评估其阻燃性能。
火焰温度测试:通过测量纤维在燃烧过程中的火焰温度,可以进一步评估其阻燃性能。
此外,阻燃纤维的制造方法主要有两种:一是在纺丝原液中加入阻燃剂,混合纺丝制成;二是由合成的难燃聚合物纺制而成。
请注意,具体的阻燃标准可能会因不同的应用领域和产品类型而有所不同。
阻燃lyocell纤维
阻燃Lyocell纤维是一种新型的高性能纤维材料,它具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性、吸湿性好、透气性好等特性。
在阻燃Lyocell纤维的生产过程中,通常会采用特殊的阻燃剂和助剂,以实现纤维的阻燃效果。
首先,阻燃Lyocell纤维的阻燃剂通常采用有机硅氧烷、三聚氰胺甲醛树脂等材料。
这些阻燃剂能够有效地降低纤维表面的摩擦系数,减少燃烧时产生的热量和烟雾,从而有效地抑制火焰的蔓延。
此外,阻燃剂还可以在纤维表面形成一层薄膜,这层薄膜具有隔绝氧气的作用,从而阻止了火焰的继续燃烧。
其次,在生产过程中,为了进一步提高Lyocell纤维的阻燃性能,可以采用一些特殊的助剂。
这些助剂能够改变纤维的表面性质,增强纤维的亲水性,减少纤维的吸湿性,从而提高纤维的阻燃性能。
同时,这些助剂还能够改变纤维的结构和性能,提高纤维的强度和韧性,使其更加耐用。
此外,阻燃Lyocell纤维在生产过程中还会经过一系列的加工工艺,如熔融纺丝、热处理、阻燃处理等。
这些工艺能够有效地提高纤维的阻燃性能和稳定性,使其在各种环境下都能够保持良好的性能。
与其他传统纤维相比,阻燃Lyocell纤维具有更高的耐热性和耐化学腐蚀性,因此在许多领域都有着广泛的应用前景。
例如,在汽车制造、航空航天、纺织品等领域中,阻燃Lyocell 纤维都可以发挥出其优异性能。
同时,由于其具有轻量化和舒适性等特点,因此也被广泛应用于运动器材、医疗器械等领域。
总的来说,阻燃Lyocell纤维是一种具有优异性能的新型纤维材料,其阻燃性能和稳定性得到了广泛认可。
未来随着科技的不断发展,相信这种材料将会在更多领域得到应用,为人们的生活带来更多的便利和舒适。
以上是对阻燃Lyocell纤维的简单介绍,如果需要更多信息,可以查找相关研究文献或咨询专业人士。
阻燃合成纤维或高弹性合成纤维
目录
1 阻燃合成纤维和高弹 性合成纤维
2 阻燃合成纤维的种类 和特性
3 高弹性合成纤维的种 类和特性 阻燃合成纤维和高弹
4 性合成纤维的应用
1
1 阻燃纤维是指具有燃烧后不易延燃的特性, 或具有自熄性,即不会燃烧,不产生火焰, 不会继续燃烧,只产生少量烟雾的纤维。这 种纤维通常用于纺织品,如窗帘、床单、地 毯、防护服等,以增加防火性能
2 高弹性合成纤维则是指具有高度伸缩性的合 成纤维,通常具有较高的弹性,能够承受较 大的拉伸和压缩。这种纤维常用于制作弹性 织物,如运动服、紧身衣、轮胎帘子布等
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阻燃纤维主要分为两大 类:耐久性阻燃纤维和
暂时性阻燃纤维
耐久性阻燃纤维是指其阻 燃性能可保持较长时间的 纤维,如聚丙烯腈(PAN)纤 维、聚酯(PET)纤维、聚酰 胺(PA)纤维等。这些纤维 在制造过程中加入了阻燃 剂,从而获得了阻燃性能。 它们的优点是阻燃性能持 久,可用于制作长期使用
谢
谢的Biblioteka 织品暂时性阻燃纤维是指在短 时间内具有阻燃性能的纤 维,如粘胶纤维和醋酯纤 维。这些纤维在制造过程 中未添加阻燃剂,而是通 过后处理获得阻燃性能。 它们的优点是暂时性阻燃, 适用于制作需要暂时防火 的纺织品,如防火服、防
火窗帘等
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高弹性合成纤维主要有聚氨酯(PU)纤维、聚酯(PET)纤维、聚酰胺(PA)纤 维等。这些纤维具有较高的弹性,能够承受较大的拉伸和压缩
酯纤维常用于制作运动服、袜子、内衣等
聚酰胺(PA)纤维是一种具有优异耐磨性和抗疲劳性的合成纤维。它具有较 高的强度和弹性,可用于制作各种服装和工业产品。聚酰胺纤维常用于制
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作轮胎帘子布、安全带等
常规阻燃纤维的技术现状与发展趋势
4、基于大数据和AI的阻燃纤维设计:未来的阻燃纤维设计将更加依赖于大 数据和人工智能(AI)技术。通过收集和分析大量数据,可以准确了解纤维在各 种条件下的性能表现,并利用AI技术优化设计参数,实现更高效、更环保的纤维 生产。
5、阻燃纤维的复合化:为了满足复杂环境和多样化需求,阻燃纤维的复合 化将是未来的一个重要趋势。例如,将阻燃纤维与耐高温材料、导热材料、传感 材料等进行复合,可以获得具有多种功能的复合材料,满足更多的应用需求。
参考内容
一、引言
随着人们对环保和可持续发展的日益,生物质阻燃材料成为了一个备受瞩目 的领域。生物质阻燃材料是一种由生物质资源制成的防火材料,具有环保、可再 生、低碳等优点。在消防安全领域,生物质阻燃材料的重要性和紧迫性更加凸显。 本次演示将深入探讨生物质阻燃材料的发展现状与趋势,以期为相关领域的研究 和实践提供有益的参考。
3、航空领域
在航空领域,碳纤维复合材料可以用于制造飞机机身、机翼、起落架等关键 部件。由于碳纤维复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,可以提高飞机的 燃油效率和安全性。未来,随着航空技术的不断创新和发展,碳纤维复合材料在 航空领域的应用前景将更加广阔。
4、航天领域
在航天领域,碳纤维复合材料可以用于制造火箭发动机、卫星等关键部件。 由于碳纤维复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,可以提高航天器的安全 性和可靠性。未来,随着航天技术的不断创新和发展,碳纤维复合材料在航天领 域的应用前景将更加广阔。
3、技术创新与提升:为了提高生物质阻燃材料的性能和降低成本,未来将 需要进一步推动相关领域的技术创新。例如,利用基因工程等技术改良生物质原 料,以提高生物质阻燃材料的生产效率和性能。此外,新的制备工艺和方法也将 有助于提升生物质阻燃材料的品质和降低成本。
防阻燃面料的分类
通常我们所想象的阻燃面料,在大家的印象中是不燃烧的,实则不然,阻燃布其实并不是不着火,只是离开火焰后马上就灭.有相应的阻燃标准,如:EN470-1、EN531、EN532、NFPA2112、NFPA70E等。
阻燃面料分纤维阻燃和后整理阻燃两种,后整理阻燃又分为一次性和耐久性阻燃两种。
纤维阻燃,也叫永久性阻燃面料,是在整个制布工艺前期做的工作,主要是采用阻燃纤维织成坯布其阻燃效果是永久不变的,一般可以维持到洗涤50次以上,任有良好的洗涤效果,尤其所采用之阻燃纱系聚丙烯(Polyacrylic,俗称亚克力),遇火即卷缩、碳化,火源一离开则熄灭,不熔滴不起黑烟,不会产生二次火灾。
它通常用于服装面料。
一次性阻燃面料是普通的面料在后期染整中经过阻燃剂的处理,其最大的缺点就是经过洗涤后阻燃效果消失或明显衰退,通常我们应用在一些洗涤次数较少的场合,如酒店窗帘等。
耐久性阻燃面料通常采用“普鲁苯(PROBAN)”生产工艺,所使用的阻燃剂是一种用于棉纤维及其混纺织物的耐久性后整理阻燃剂,其主要特点是使用这种阻燃剂生产整理后,在织物可以在洗涤50次以内具有良好的阻燃能力。
三者初始阻燃性能无多大区别,只是水洗之后一次性的阻燃面料阻燃性能完全消失。
新乡市豫龙纺织有限公司专业工厂制造“阻燃面料,永久防火布,C/N棉锦阻燃布,CVC阻燃面料,永久阻燃布,一次性阻燃布,防撕裂阻燃布,防静电阻燃布,防酸碱涂层布,抗油拒水面料,抗油去污面料,PTFE服装膜,PTFE复合面料,防紫外线面料,防风保暖透气等特种功能性防护面料。
”阻燃性能均符合GB8965-2009, ISO11611 ( EN470-1), ISO11612 ( EN531) EN1149-3, EN533, EN11612等标准。
阻燃性能均符合国内外,有多份检测报告。
三聚氰胺纤维资料
三聚氰胺纤维资料(一)三聚氰胺纤维的定义:三聚氰胺纤维是以三聚氰胺甲醛(MF)树脂为原料,经特殊的纺丝工艺制成的一种具有三维网状交联结构的高性能阻燃纤维。
三聚氰胺纤维又称蜜胺纤维、三聚氰胺缩甲醛纤维,简称MF纤维。
(二) 三聚氰胺纤维的优点三聚氰胺甲醛树脂的结构复杂,加之成纤聚合物——共蜜胺纤维中含氮量高,因而制成的蜜胺纤维除具有普通化学纤维的优点外,还具有以下突出特点:1 高耐火焰燃性,与火焰接触时不燃烧,离开火焰后不阴燃。
(注:没有火焰的缓慢燃烧现象称为阴燃)2 高热稳定性,在300℃高温条件下不熔融、不收缩,沸水煮后 ,阻燃性和力学性能下降少。
3 纤维导热率极低,在高热和与火焰接触时不产生烟雾,受热或过火后热转换和焦化低。
(三) 三聚氰胺纤维的用途1耐火、防火织物纤维制品燃烧引起的火灾已成为现代社会重大灾害之一,对由火灾引起的死亡事故进行调查的结果表明,由室内装饰晶及纺织品引起的火灾占第一位。
同时,研究发现,可燃性纺织品燃烧时释放的有害气体对人体的危害程度大大超过阻燃性纺织品,所造成的损失相当严重。
纺织品的阻燃引起了世界范围内的关注。
为防止火灾,生产阻燃纤维已愈来愈受到人们的重视。
目前已实现产业化的阻燃聚酯纤维容易发生熔融滴落的现象,熔融滴落产生的高温熔体不仅会灼伤皮肤,而且会引燃周围易燃物质,造成更大火灾。
而蜜胺纤维及其织物具有优异的耐高温、阻燃、防溅、防热幅射性能,和通常的纤维一样舒适、美观。
目前在国外已广泛使用,用于汽车、火车、轮船、飞机交通工具中需具有防火安全性的织物,以及用于戏院、电影院、汽车站、火车站等公共场所的窗帘、帷幔及其他织物,可确保人民生命安全。
用于家庭防火毯,是家庭必备的最简单有效的防火工具。
用于消防人员消防服装和军队服装,具有防火性,能有效保证消防人员和战时可保护战士生命安全。
同时,蜜胺纤维以其阻燃、高热不收缩不熔融的特点,也是炼钢工人、铸造工人劳动保护服及石油、化工、冶炼等行业用防护服的最佳选择。
阻燃纤维生产工艺
阻燃纤维生产工艺
阻燃纤维是指在着火后,具有一定的阻止火势延烧的能力,常用于防火材料的制造。
阻燃纤维生产工艺主要包括原料准备、纺纱、织造和后处理等步骤。
首先,原料准备是阻燃纤维生产工艺中的第一步。
阻燃纤维的主要原料一般是经过特殊处理的合成纤维或天然纤维。
这些原料经过分类、清洗、剪切等处理,保证纤维的品质和纯净度。
接下来是纺纱工艺。
纺纱是将经过原料准备的纤维进行纺制,形成连续的纤维条。
纺纱工艺一般有干法纺纱和湿法纺纱两种方法。
干法纺纱指的是通过加热和拉伸等方式使纤维形成连续的纤维条,而湿法纺纱则是将纤维条浸泡在水中,通过压榨和拉伸,使其形成连续的纤维条。
纺纱工艺的目的是使纤维更加均匀、牢固,并增强其阻燃性能。
织造是阻燃纤维生产工艺中的关键步骤之一。
织造是将纺织坯布进行编织,形成最终的阻燃纤维产品。
织造工艺可以根据产品需求选择不同的织造方式,如平纹、斜纹、提花等。
在织造过程中,还需要进行一些特殊的处理,如调节织物的密度、增加织物的厚度等,以增强织物的阻燃性能。
最后是后处理工艺。
后处理是阻燃纤维生产工艺中的最后一步。
后处理主要是对织造好的阻燃织物进行加工,包括洗涤、染色、整理等。
这些工艺除了使织物具有更好的外观和手感,还可以增加其阻燃性能和耐用性。
总结起来,阻燃纤维生产工艺主要包括原料准备、纺纱、织造和后处理四个步骤。
其中纺纱工艺使纤维形成连续的纤维条,织造工艺将纤维条编织成最终产品,后处理工艺对织物进行加工。
这些工艺的完善和协调,可以使阻燃纤维具有更好的阻燃性能和使用效果。
阻燃纤维
阻燃纤维轻化1101 0902110101 陈勇杰摘要:本文讲述了阻燃纤维的现状与发展趋势,根据纤维的用途,并对其进行改性,新型阻燃纤维有更优良的性能,发展前景广阔。
关键词:阻燃;发展趋势;性能;一、阻燃纤维的现状与发展趋势阻燃纤维是在国家“863”计划研究成果基础上开发的一种具有阻燃抗熔滴性能的高技术纤维新材料。
该产品采用新一代纤维阻燃技术——溶胶凝胶技术,使无机高分子阻燃剂在粘胶纤维有机大分子中以纳米状态或以互穿网络状态存在,既保证了纤维优良的物理性能,又实现了低烟、无毒、无异味、不熔融滴落等特性。
该纤维及纺织品同时具有阻燃、隔热和抗熔滴的效果,其应用性能、安全性能和附加值大大提高,可广泛应用于民用、工业以及军事等领域。
现在国内外市场上阻燃纤维已有几十个品种,传统加工的阻燃纤维主要是阻燃涤纶,阻燃腈纶,阻燃维纶。
随着科学技术的进步,各国新近开发生产了多种阻燃纤维,如聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚酰胺一酰亚胺纤维、聚酰亚胺2080纤维、杂环聚合物聚苯并咪唑纤维(PIM2080)、酚醛纤维。
这些特种阻燃纤维的阻燃效果都比较好,在工业及特殊领域有很大的用途。
1.阻燃纤维的发展现状随着塑料、橡胶、合成纤维等聚合物材料及其制品的蓬勃发展,迅速代替了传统的钢材、金属、水泥、木材及棉麻等材料,广泛应用于工农业和军事等国民经济的各个部门,与人们日常生活息息相关。
但是这些聚合物大多数是易燃、可燃材料,在燃烧时热释放速率大,热值高,火焰传播速度快,不易熄灭,有时还产生浓和有毒气体,对环境造成危害,危及人们的生命安全。
因此如何提高聚合物的阻燃性已经成为一个急需解决的问题,而对聚合物进行阻燃处理是减少火灾的重要措施之一。
国外一些发达国家在上个世纪六十年代就纷纷制订了有关使用阻燃产品的法律和法规,各国对阻燃制品相继制定严格的实施标准。
随着人民生活与环境条件的不断改善,人们对阻燃纺织品性能要求越来越高,应投入力量和资金加大阻燃纤维的开发。
阻燃纤维研究报告
阻燃纤维研究报告本研究报告对阻燃纤维的研究进行了总结和分析。
阻燃纤维是一种能够提高材料阻燃性能的功能性材料。
阻燃纤维可以加入到各种材料中,如塑料、纺织品、建筑材料等,以提高其阻燃性能。
本报告主要从阻燃机理、阻燃纤维制备、阻燃纤维应用等方面进行了探讨。
一、阻燃机理阻燃纤维的阻燃机理是通过其本身的物理和化学作用发挥作用,以提高材料阻燃性能。
阻燃纤维可以通过以下几种方式发挥作用:1、析出反应:阻燃纤维在材料中加热时,会释放出能够与材料中生成的气体产生反应的化学物质,从而促进气体的析出。
2、惰化反应:阻燃纤维可以通过惰化反应来降低材料的燃烧活性,减缓燃烧速率,避免火焰蔓延。
3、化学抑制反应:阻燃纤维可以产生一些阻燃反应物质,通过与材料中的燃烧产物反应,以抑制燃烧。
以上几种机理是阻燃纤维发挥作用的常见方式,不同的阻燃纤维可能会有不同的阻燃机理。
二、阻燃纤维制备阻燃纤维的制备可以通过多种方法实现,其中最常见的方法是在纤维材料中添加阻燃剂。
在制备阻燃纤维的过程中需要考虑以下几个因素:1、阻燃剂的选择:阻燃剂的选择应该考虑其阻燃效果、环境友好性、成本等因素,优选阻燃剂为无卤阻燃剂。
2、添加量的控制:阻燃剂的添加量,一方面要保证阻燃效果,另一方面不能过多,以免影响材料的机械性能。
3、纤维表面改性:改性可以提高阻燃效果和减少添加量。
4、纤维的种类和形态:不同种类和形态的纤维对阻燃性能的影响不同,选择适合的纤维材料进行制备。
阻燃纤维的应用十分广泛,主要应用领域有塑料、纺织品、建筑材料、交通运输等。
以下是阻燃纤维在几个典型应用领域的应用情况:1、塑料:阻燃纤维作为塑料的添加剂,可以提高塑料的阻燃性能,在电子、汽车、建筑等领域有较广泛的应用。
2、纺织品:阻燃纤维作为纺织品材料,可以制造成各种阻燃服装,以防止火灾的发生。
3、建筑材料:阻燃纤维可以添加到建筑材料中,如板材、墙体等,以提高其防火性能。
4、交通运输:阻燃纤维可以添加到汽车、火车等交通工具中,以提高其防火性能,保障乘客的安全。
阻燃纤维制造方法
阻燃纤维制造方法
1、提高成纤高聚物的热稳定性
纤维的裂解是纤维燃烧的最重要的环节,因为裂解将产生大量的裂解产物,其中可燃性气体或挥发性液体将作为有焰燃烧的燃料,燃烧后产生大量的热,又作用于纤维使其继续裂解,使裂解反应循环下去。
提高成纤高聚物的热稳定性即提高热裂解温度,抑制可燃性气体的产生,增加炭化程度,从而使纤维不易燃烧。
可有以下几种途径:
(1)在大分子链上引入芳环或芳杂环,增加分子链的刚性,提高大分子链的密集度和内聚力来增加纤维的热稳定性。
(2)通过纤维中线型大分子链间交联反应变成三维交联结构,从而阻止碳链断裂,成为不收缩不熔融的纤维。
(3)通过大分子中的氧、氮原子与金属离子螯合交联形成立体网状结构,提高热稳定性,促进纤维大分子受热后炭化,从而具有优异的阻燃性。
(4)将纤维在高温(200-300℃)空气氧化炉中处理一定时间,使纤维大分子发生氧化、环化、脱氧和炭化等反应,变成一种多共轭体系的梯形结构,从而具有耐高温性能。
2、纤维改性
纤维改性有共聚法、共混法和纤维后处理法等。
(1)共聚法:在成纤聚合物的合成过程中,把含有磷、硫、卤素等阻燃元素的化合物作为共聚单体引入到大分子链中,经纺丝制成
阻燃纤维。
(2)共混法:将阻燃剂加入纺丝熔体或浆液中进行纺丝,即成为阻燃纤维。
(3)纤维后处理:在高聚物成纤后,用高能射线或引发剂使纤维与乙烯基形成的阻燃单体接枝共聚,或是用含有添加型阻燃剂的溶液处理湿法纺丝过程中的初生纤维,使阻燃剂渗入到纤维内部,从而使纤维获得持久的阻燃性能。
阻燃纤维行业报告
阻燃纤维行业报告阻燃纤维是一种具有阻燃性能的纤维材料,可以在遭受火灾或高温时减缓火势蔓延,起到保护人身安全和减少财产损失的作用。
随着人们对安全性能要求的不断提高,阻燃纤维在各个领域的应用也越来越广泛。
本报告将对阻燃纤维行业的发展现状、市场需求、技术发展趋势等方面进行分析和展望。
一、行业发展现状。
阻燃纤维行业在过去几年取得了较快的发展。
随着全球范围内对安全性能要求的提高,阻燃纤维的市场需求也在不断增加。
目前,阻燃纤维主要应用于纺织品、建筑材料、车辆内饰等领域。
在纺织品领域,阻燃纤维被广泛用于制作防火服装、床上用品、家具面料等产品;在建筑材料领域,阻燃纤维被用于生产阻燃涂料、阻燃板材等产品;在车辆内饰领域,阻燃纤维被用于生产汽车座椅面料、车内装饰材料等产品。
二、市场需求分析。
随着全球范围内对安全性能要求的提高,阻燃纤维的市场需求呈现出持续增长的趋势。
在纺织品领域,随着人们对居家安全的重视,防火服装、床上用品、家具面料等产品的市场需求不断增加;在建筑材料领域,随着城市化进程的加快,对建筑材料阻燃性能的要求也在不断提高;在车辆内饰领域,随着汽车产量的增加,对车内装饰材料阻燃性能的要求也在不断增加。
因此,阻燃纤维行业的市场需求前景广阔。
三、技术发展趋势。
随着科技的不断进步,阻燃纤维的生产技术也在不断创新。
目前,主要的阻燃纤维生产技术包括添加阻燃剂、改性纤维、无机阻燃纤维等。
未来,随着环保意识的提高,无机阻燃纤维的研发和应用将成为行业的发展趋势之一。
此外,随着纳米技术、生物技术等新技术的不断涌现,阻燃纤维的性能和品种将得到进一步提升,为行业的发展开辟新的空间。
四、发展建议。
为了更好地满足市场需求,阻燃纤维行业需要加强技术创新和产品研发,提高产品的阻燃性能和环保性能。
同时,行业企业需要加强与相关行业的合作,开发多功能、高性能的阻燃纤维产品,拓展产品的应用领域。
另外,行业企业还需要加强品牌建设和市场推广,提高产品的知名度和竞争力,抢占市场先机。
什么是阻燃纤维?
什么是阻燃纤维?
新科特种纺织采用的阻燃纤维是一种具有阻燃抗熔滴性能的高技术纤维新材料。
该产品采用的是溶胶凝胶技术,使无机高分子阻燃剂在粘胶纤维有机大分子中以纳米状态或以互穿网络状态存在,既保证了纤维优良的物理性能,又实现了低烟、无毒、无异味、不熔融滴落等特性。
近些年来世界各地因纺织品引起的火灾不断增加,我国因纺织品引起火灾而带来的损失也不小,因此,几十年来世界各地对阻燃纤维的研究从未停止过。
我国阻燃纤维起步于20世纪50、60年代,到了20世纪80年代才进入了新的发展时期,但总体说来,阻燃纤维产品仍处在研究阶段。
阻燃纤维生产技术现状
阻燃剂的使用是使棉、毛纤维等纤维在经过阻燃整理后具有阻燃的性能,而阻燃涤纶、阻燃芳纶、阻燃腈纶等纤维即合成纤维在阻燃性方面的研究是合成纤维阻燃改性研究。
合成纤维阻燃改性主要有聚丙烯纤维的阻燃改性、聚酰胺纤维的阻燃改性、聚丙烯腈纤维的阻燃改性和聚酯纤维的阻燃改性。
芳纶阻燃纤维属于芳香族聚酰胺类,为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维。
芳纶阻燃纤维产品具有柔软的手感,良好的蓬松性、悬垂性、吸湿透气性和较高的强力、耐磨性、悬垂性、良好的布面光洁度、色牢度,以及遇火炭化不融滴等优良特性,从而满足高中档阻燃服装、装饰面料的质量要求。
新科特种纺织在追求卓越的质量保障的过程中,不断地追求创新,采用优质阻燃纤维使产品更完美。
作者:sherry 新乡市新科特种纺织。
阻燃丙纶纤维是什么?
阻燃丙纶纤维是什么?什么是阻燃丙纶纤维?阻燃丙纶纤维是一种聚合物材料,也称为阻燃PP材料。
它是由高密度聚丙烯进行改性加工而成的一种阻燃材料。
相比于普通的聚丙烯材料,它采用了特殊的添加剂和技术处理,在极限条件下不容易着火,并且一旦着火也能够快速熄灭火源。
阻燃丙纶纤维的阻燃性能通常是通过阻燃剂来实现的。
常见的阻燃剂包括溴化合物、磷化合物、氯化合物和氢氧化铝等。
这些阻燃剂可以使丙纶纤维具有更好的阻燃性能,可广泛用于各种需要防火的领域。
阻燃丙纶纤维的特点1.阻燃性能好最主要的特点就是阻燃性能优异。
采用阻燃丙纶纤维制成的材料具有较好的防火性能,能够有效地防止火灾的发生,有效保护人生财产安全。
2.机械强度高阻燃丙纶纤维经过改性加工后,在机械强度方面也有较大的提升,可以满足各种不同的力学需求。
3.耐腐蚀性好阻燃丙纶纤维的耐腐蚀性也相对较好,具有一定的韧性和耐久性,可用于制造耐腐蚀设备和管道。
4.重量轻阻燃丙纶纤维的重量比较轻,可以减轻使用部件的重量和压力,从而延长使用寿命。
阻燃丙纶纤维的应用1.建筑行业在建筑行业中,阻燃丙纶纤维用于生产制造各种防火建材,如防火板、防火门窗、防火墙等。
采用这种材料生产出的建筑材料具有很好的阻燃性能,可有效降低火灾发生的概率,保障人员生命安全。
2.电子行业阻燃丙纶纤维的阻燃性能可以有效地保护电气设备,避免电气设备着火的危险。
它可以用于生产电线电缆、电池壳体和其他电子元件。
3.医学行业阻燃丙纶纤维还可以应用于医学行业。
制成医用材料后,可以提高材料的安全性,避免因不慎使用火源而引起意外。
4.航空航天在航空航天领域,阻燃丙纶纤维常用于制造航天器的隔热材料和火焰防护装置,能够提高航天器的耐高温和耐火性。
总之,阻燃丙纶纤维在各个领域都有广泛的应用前景,降低火灾的发生,减少火灾所造成的财产和人员的损失。
阻燃纤维
阻燃纤维学院:班级:姓名:学号:海藻纤维一、简介海藻纤维是人造纤维的一种,指从海洋中一些棕色藻类植物中提取得到的海藻酸为原料制得的纤维。
二、特点海藻纤维是以植物为主的生物质资源天然纤维素及海洋生物为主的生物质资源,具有储量丰富,可再生,无二次污染等特点,是人类未来理想的生物资源,而且以海洋生物为主的生物质资源,海藻酸以其优异的阻燃性能,受到了越来越多的关注。
有关文献表示,海藻纤维的LOI为28.5%,而普通粘胶纤维的LOI为20.0%,由此可以看出,海藻纤维的阻燃性要高于粘胶纤维:海藻纤维的热释放速率、有效燃烧热、总热释放速率及CO、CO2的生成量均比粘胶纤维要低得多,所以海藻纤维较普通粘胶纤维具有优良的阻燃性能。
三、主要性能1、高吸收性可以吸收伤口大量渗出液,致使换绷带的时间相对延长,减少换绷带的次数,同时也能减少护理时间,降低护理费用。
2、易去除性海藻酸盐纤维与渗出液接触后,经过膨化形成了柔软的凝胶。
于是,高M海藻酸盐纤维就可以通过用温热的盐水溶液淋洗来去除;还有高古罗糖醛酸海藻酸盐绷带在治愈过程中,膨化度较小,可以整片的拿掉,这对伤口新生的娇嫩组织也有极大的保护作用。
3、高透氧性海藻纤维吸湿后形成亲水性凝胶,与亲水基团结合的“自由水”成为氧气传递的通道,氧气根据吸附- 扩散- 解吸的原理从外界环境进入伤口内环境;另外纤维内的高G段作为纤维的大分子骨架连接点成为水凝胶的相对硬性部分,成为氧气通过的微孔。
这些特点避免了伤口的缺氧环境,提高了伤口治愈环境的质量。
4、凝胶阻塞性质海藻酸盐绷带与渗出液接触时,纤维大大地膨化,大量的渗出液保持在处于凝胶结构的纤维中。
单个纤维的膨化减少了纤维之间的细结构,流体的散布被停止,海藻酸盐绷带的“凝胶阻塞”性质,使伤口渗出物的散布、对健康组织的浸渍作用大大减少。
5、生物降解性和相容性海藻纤维是一种生物可降解纤维,这就解决了对环境污染的问题。
其生物相容性使其作为手术线时可不经二次拆线,减少了病人的痛苦。
阻燃纤维
阻燃机理
• 纤维的阻燃由燃烧过程可以看出,就是设法阻碍纤维的热分解,抑制可燃性气体生成和稀释可燃性气体,改变热分解 反应机理(化学机理),阻断热反馈回路,以及隔离空气和热环境,来达到消除或减轻燃烧三要素(可燃物质、温度、氧 气)的影响,而达到阻燃目的的。通常纤维阻燃的机理主要有以下几种,阻燃效果较理想的是这些作用机理的复合。阻 燃作用的机理有物理的,也有化学的,根据现有的研究结果,可归纳为以下几种: (1)吸热作用。具有高热容量的阻燃剂,
•
(6)微粒的表面效应。若在可燃气体中混有一定量的惰性微粒,它不仅பைடு நூலகம்吸收燃烧热,降低火焰温度,而且,会如
同容器的壁面那样,在微粒的表面上,将气相燃烧反应中大量的高能量氢自由基,转变成低能量的氢过氧基自由基,
从而抑制气相燃烧。
•
(7)熔滴效应:某些热塑性合成纤维,如聚酰胺、聚酯,在加热时发生收缩熔滴,与空气的接触面积减少,甚至
环化、交联等反应,直至炭化,以增加炭化残渣,减少可燃性气体的产生,使阻燃剂在凝聚相发挥阻燃作用。凝聚相
阻燃作用的效果,与阻燃剂同纤维在化学结构上的匹配与否有密切关系。
•
(5)气相阻燃。添加少量抑制剂,在火焰区大量捕捉轻质自由基和氢自由基,降低自由基浓度,从而抑制或中断燃
烧的连锁反应,在气相发挥阻燃作用。气相阻燃作用对纤维材料的化学结构并不敏感。
应用
• 聚苯并咪唑可作高温结构胶粘剂,对不锈钢、钛合金的粘合强度 在537℃为 960.4牛顿/厘米2 ,纤维可作耐焰织物和烧蚀材料,在 宇航中有较好前景,其他如作耐热薄膜、隔膜、增强塑料、泡沫 材料等。但价格昂贵、制备工艺复杂,加工困难,影响了它的应 用开发。其LOI值为38%-41%。主要用做军事上的宇航服、飞行服、 降落伞的伞绳及织物,也可制作防护手套、高温传送带等,还可 用作高温过滤、热防护服、消防服等
纺织用品中阻燃纤维的阻燃机理及应用
技术与检测Һ㊀纺织用品中阻燃纤维的阻燃机理及应用王㊀昊,马㊀宁摘㊀要:随着经济的发展和城市现代化进程的加速,人们对纺织品的阻燃要求日益提高㊂由于纺织品大多具有可燃的特性,越来越成为引发火灾的重要因素之一㊂对纤维素类纺织物进行阻燃整理已经成为纺织物发展的趋势之一,许多国家相继提出了纺织产品阻燃性能的相关要求㊂阻燃纤维一般指在高温燃烧环境中不能燃烧或者不能充分燃烧的纤维材料,与明火接触后不会产生火焰或只能产生细微的火焰,与火源分离后火焰迅速熄灭㊂因此,研究纺织品的阻燃性能和发展现状,对纺织物的生产和发展具有重要意义㊂关键词:纺织品阻燃;阻燃机理一㊁引言近年来,颁布的十多个纺织品阻燃标准,可以看出纺织品阻燃的重要,随着大家对火灾危害性认知程度的提高和安全意识的加强,阻燃材料的应用已渗透到各个领域,产品的用量逐年上升,各种多功能纤维及其织物的阻燃功能已成为衡量材料性能优良标准㊂与此同时,伴随我国阻燃法规的不断健全,提高纤维阻燃性能对保障人民的生命安全和减少火灾事故的发生以及避免惨重的经济损失,具有极其重大的现实意义㊂二㊁阻燃纤维的阻燃机理随着科学技术和纺织行业的发展,织物的种类逐渐增加,织物的阻燃性能成为衡量品质的因素之一㊂对织物进行阻燃整理并不是指整理后的织物与火源接触不燃烧,而是指最大限度地降低纺织物的可燃性,减缓火势的蔓延速度,与明火分离后,织物上的火焰能快速熄灭且不会复燃㊂发生燃烧一般需要具备可燃物㊁热源和氧气条件,要达到阻燃目的,必须切断燃烧条件之间的循环㊂(一)覆盖机理在织物上添加一定量的阻燃剂,当织物处于高温环境时,阻燃剂在织物纤维表面形成熔融层状薄膜或泡沫覆盖层,发挥隔绝空气㊁隔热作用,降低可燃性气体的释放量,进而阻止纺织物持续燃烧㊂阻燃剂在纺织纤维表面形成隔离层的方式有以下两种:1.阻燃剂受热产生的降解产物促进织物纤维表面脱水炭化,形成稳定性比较好的炭化层或交联状固体物质,不仅可以阻止纤维中的聚合物进一步裂解,还可以防止热分解产物进入空气中继续参与燃烧,磷系阻燃剂通过这一机理对含氧聚合物进行阻燃;2.阻燃剂(例如卤化磷类和硼系阻燃剂)在高温燃烧环境中分解成不易挥发的薄膜包覆在纤维表面,发挥隔离膜的作用,进而阻止火势蔓延㊂(二)吸热机理一般的燃烧反应可在短时间内产生很高的热量,如果在燃烧过程中迅速转移或吸收一部分热量,则可以降低火焰温度,在一定程度上抑制燃烧㊂织物燃烧时温度较高,部分阻燃剂会在高温下发生吸热分解反应(如相变㊁脱水㊁脱卤化氢等),吸收燃烧过程中的部分热量,进而降低织物燃烧的温度,降低纤维表面温度,减少可燃性气体的释放,抑制聚合物发生热裂解㊂无机类阻燃剂一般为吸热阻燃方式,例如氢氧化镁㊁氢氧化铝等㊂(三)不燃性气体窒息机理阻燃剂在高温下受热分解出不燃性气体,稀释纤维聚合物燃烧后释放的可燃性气体浓度,使可燃性气体浓度低于产生火焰的浓度,同时稀释织物燃烧范围内的氧浓度,生成的不燃性气体和热对流也会分散一部分热量,抑制或阻止燃烧的继续进行,发挥阻燃作用㊂三㊁阻燃纺织品的种类及应用(一)阻燃腈纶腈纶是聚丙烯腈纤维在我国的商品名,目前世界上已经工业化生产的阻燃聚丙烯腈纤维大都采用共聚法制造,主要用于生产工装及航空毯等㊂共聚阻燃改性方法主要是在聚丙烯腈纤维中引入含有卤素或磷元素等的共聚单体,如氯乙烯㊁二氯乙烯㊁烯丙基磷酸烷基㊁乙烯基双(2一氯代乙基)磷酸等共聚单体㊂由于共混阻燃聚丙烯腈纤维中阻燃剂的含量不能太高,因而要选用高效的阻燃剂,且阻燃剂在纺丝原液中的溶解性和均匀稳定分散性要好,以及与聚丙烯腈的相容性,纺丝过程中的保留率㊁耐洗涤性及毒性等㊂因此阻燃剂的选择难度较大,目前已工业化的共混阻燃聚丙烯膀纤维的品种很少,国内的生产厂家有辽宁抚顺维力克阻燃制品有限公司等㊂(二)阻燃粘胶阻燃黏胶纤维黏胶纤维以天然纤维素为原料制成,具有绿色环保㊁可再生㊁生物相容性优良等优势㊂黏胶纤维的极限氧指数仅有19%,与其他纤维纺织品有相似的易燃特性㊂经过阻燃整理的黏胶纤维具有易染色㊁吸湿性好和抗静电等性能,一般被用于特种防护纺织产品,在与火源短暂接触时,能够迅速起到保护作用㊂阻燃黏胶纤维与芳纶㊁羊毛等高性能纤维混纺可制得兼具多种纤维优良性能的织物,这类织物手感柔软㊁穿着舒适㊁吸湿性良好且阻燃性能较好,在家具装饰㊁高档内衣纺织领域具有很好的发展前景㊂阻燃黏胶纤维的整理工艺主要有两种:1.纺丝结束后使用物理或化学方式将阻燃剂附着在黏胶纤维上;2.纺丝之前将阻燃剂混合或键合到黏胶中,然后再通过纺丝得到阻燃黏胶纤维㊂以阻燃黏胶纤维为主体,混入芳纶㊁腈氯纶㊁聚酰亚胺等多种纤维,制备成舒适阻燃防电弧面料,并测试面料试样的阻燃性能㊁断裂强力㊁透气率㊁撕破强力㊁热收缩率等㊂结果表明,采用芳纶㊁导电纤维和阻燃黏胶纤维制得的混纺双层结构面料各项性能较为理想㊂为了解决高性能阻燃防火制服不易护理㊁透气性较差等问题,将阻燃黏胶纤维引入锦纶纤维㊁防缩羊毛纤维中,织造出一组黏胶/羊毛/锦纶混纺阻燃工装新型面料,并将其与同组织规格的羊毛/锦纶面料㊁羊毛/涤纶面料进行耐磨性和阻燃性能对比㊂结果表明,新开发的混纺工装面料具有更强的耐磨性㊁阻燃性,适当提高面料中的阻燃黏胶纤维质量分数能够有效提升工装面料的阻燃效果㊂(三)阻燃棉后处理棉纺织品经过阻燃整理获得阻燃效果即阻燃棉后处理织物,主要是在纺织品的后整理加工过程中对织物进行表面处理,从而使织物具有阻燃性能㊂织物阻燃整理工艺简单,投资少,但耐久性差,多次洗涤会影响阻燃性能㊂主要应用于宾馆㊁医院等场所的床单㊁被罩㊁幕布等用品㊂另外,电热毯㊁墙布等织物的阻燃耐洗次数要求不是很高,也可以采用阻燃棉织物㊂棉织物的阻燃整理发展很快,目前,国内生产工艺比较成熟,阻燃剂基本可以自给,已经工业化生产㊂随着我国阻燃法规的不断健全,阻燃纤维纺织产品开发力度将不断增大,永久阻燃性织物将成为我国纺织品市场的新热点,阻燃纤维的应用范围也会越来越广泛㊂参考文献:[1]赖小旭,郭荣辉.阻燃粘胶纤维的研究进展及应用[J].成都纺织高等专科学校学报,2019,33(3):18.[2]沈志刚,周勤灼.聚丙烯腈改性纤维的结构表征及阻燃性能研究[J].合成纤维工业,2019,42(1):6-11.[3]董雪,徐静,常承飞.阻燃改性聚丙烯腈纤维的性能研究[J].合成纤维,2018,47(9):8-11.作者简介:王昊,马宁,新疆维吾尔自治区纤维纺织产品质量监督检验研究中心㊂961。
阻燃纤维
目录第一节概述 (1)一、阻燃纤维的简介 (1)二、阻燃纤维的阻燃机理及评价指标 (1)三、阻燃纤维的分类 (2)四、阻燃纤维的生产方法 (4)五、应用领域 (6)第二节阻燃纤维国内外发展状况 (9)一、国外阻燃纤维发展状况 (9)二、国内阻燃纤维发展状况 (10)三、合成纤维阻燃技术 (11)第三节常用阻燃纤维的改性 (13)一、聚丙烯纤维的改性 (13)二、聚酰胺纤维的改性 (14)三、聚丙烯腈纤维的改性 (16)四、聚酯纤维的改性 (17)五、三聚氰胺纤维 (19)六、PBI纤维 (20)七、PPS纤维 (21)第四节阻燃纤维的发展趋势及展望 (21)一、阻燃纤维的发展趋势 (21)二、阻燃纤维的展望 (22)阻燃纤维阻燃纤维是指与火源接触后,纤维不能燃烧或燃烧得不充分,仅有较小的火焰,撤走火源,火焰能较快自行熄灭的纤维。
日常使用的大部分纺织品都具有易燃性。
大量资料表明,室内装饰织物、床上用品、沙发、电热毯等都曾是火灾的源头。
随着生活水平的提高,人们的安全意识越来越强,要求纤维和织物阻燃的呼声日高,世界各国先后制定了各种法规,对纺织品的阻燃性提出了一定的要求。
阻燃纤维材料的应用和研究开发工作关系到一个国家的国防、工业生产和人民生命财产安全等诸多方面。
因此,世界发达国家均投入大量的人力、物力进行阻燃纤维的研究开发。
然而阻燃纤维种类繁多,种类不同,其阻燃机理、生产工艺和使用效果也不同,加之阻燃纤维材料发展日新月异,新的阻燃纤维不断出现,本文将就阻燃纤维的基础知识、发展概况以及几种常用阻燃纤维等内容进行阐述。
第一节概述一、阻燃纤维的简介阻燃纤维是一种具有阻燃抗熔滴性能的高技术纤维新材料。
既具有普通纤维的可加工性又兼备优良的阻燃性能,其发展已有几十年的历史,20世纪90年代至今,其开发、研究和应用已得到了快速的发展。
阻燃纤维除了具有纺织性能外,由于其优异的阻燃性能,使其在合成纤维中具有独特的地位。
阻燃纤维
阻燃机理根据纤维燃烧过程,主要有以下几个阻燃途径[4]:一是移除热量,这类阻燃体系主要有无机、有机含磷化合物及氢氧化铝等;二是提高热分解温度,主要是一些永久性阻燃体系或耐热的芳香族纤维等;三是降低可燃性挥发物的生成,提高炭的生成量。
大多数磷、氮阻燃体系阻燃的纤维以及用金属络合物阻燃的羊毛通过该方式进行;四是减少燃烧区与氧气的接触,卤系阻燃体系主要利用此种途径进行阻燃。
不同的阻燃纤维具有不同的阻燃机理,包括:覆盖作用:某些阻燃剂,例如磷酸酯类化合物和防火涂料等,在较高燃烧温度下会生成稳定的覆盖层主要在固相产生作用,促进碳化阻止可燃性气体的放出;或分解生成泡沫状物质覆盖于材料表面,使材料因热分解而产生的可燃气体难于逸出,使火焰中心氧气供应不足,又由于气体的生成和热对流带走了一部分热量,起着隔热和隔绝空气的作用,从而达到阻燃的目的[5]。
冷却机理:阻燃剂发生吸热脱水、相变、分解或其它吸热反应。
降低纤维表面及燃烧区域的温度。
防止热降解进而减少可燃性气体的挥发量,从而减慢高聚物的热分解速度,最终破坏维持聚合物燃烧的条件。
达到阻燃目的。
铝、镁及硼等无机阻燃剂颇具代表性[6]。
捕捉自由基:根据链锁反应理论,燃烧能够继续并发展下去,是因为活性自由基的作用。
在纤维素燃烧中,这种活性自由基主要是-OH自由基。
卤素阻燃剂在燃烧中释放出的卤化氢( HCl、HBr)具有与-OH自由基反应生成H2O的作用,使- OH自由基减少,切断自由基连锁反应,从而达到阻燃的作用[7]。
转移效应:磷酸铵、氯化铵等阻燃剂在被加热时会分解出HCl、H3PO4、H3PO3等物质,纤维素在这种酸性环境中被加热,其热分解会发生变化,不是像正常情况下放出可燃气,而是使纤维素脱水和碳化,因为不产生可燃气体,燃烧受到抑制[8]。
凝聚相阻燃:它主要是利用阻燃剂影响聚合物的分解过程,减少可燃性气体的产生。
这种方法对纤维素材料特别有效。
纤维素受热时,可沿着两个方向发生热分解,它可以经过生成左旋葡聚糖的中间产物而形成挥发性的有机可燃性低分子物;另外,可以在酸性物质的催化下形成水和不易燃烧的碳。
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阻燃纤维
功能纤维的发展是现代纤维科学进步的象征。
功能纤维、差别化纤维和高性能纤维的发展为传统纺织工业的技术创新,向高科技产业的转化创造了有利条件,为人类生活水平的提高作出了贡献。
功能纤维是指除一般纤维所具有的物理机械性能以外,还具有某种特殊功能的新型纤维。
比如纤维具有卫生保健功能(抗菌、杀螨、理疗及除异味等);防护功能(防辐射、抗静电、阻燃、抗紫外线等);热湿舒适功能(吸热、放热、吸湿、放湿等);医疗和环保功能(生物相容性和生物降解性)。
主要介绍一下阻燃纤维。
随着城市现代化建设的发展,对纺织品的难燃化要求也越来越高。
美国曾作过统计,1971-1975年,美国有人伤亡的火灾中,90%以上是住宅火灾,且最初着火物主要是纺织品。
近年来,美、英、日、德等国对纺织纤维的阻燃已用法律的形式作了规定,要求凡是制作儿童、老人、残废者的服装,室内铺饰用布,剧院幕布以及交通运输工具和旅馆内使用的纺织材料,炼钢工人及士兵的制服等均需达到一定的阻燃要求。
一、纤维的分类
天然或合成纤维,由于其化学结构的不同其燃烧性亦不一,按燃烧时引燃程度、燃烧速度、息燃性等特征,可将纤维定性地分为阻燃纤维和非阻燃纤维两大类。
其中,不燃纤维和难燃纤维属阻燃纤维,可燃纤维和易燃纤维属非阻燃纤维。
目前国际上广泛采用极限氧指数 LOI(Limit Oxygen Index)来表征纤维及其制品的可燃性。
极限氧指数 LOI 是指材料点燃后在氧-氮大气里维持燃烧所需要的最低含氧量体积分数。
极限氧指数LOI值越大,材料燃烧时所需氧的浓度越高,即越难燃烧。
通常空气中氧气的体积分数接近20%,所以纤维也可按LOI值分类,将LOI值低于20%称为易燃纤维,20%-27%的称为阻燃纤维。
二、阻燃剂的种类
阻燃剂是一种能降低高分子材料燃烧性的物质,其主要作用是在保持材料原有性能的同时,防止织物发生燃烧。
阻燃剂种类繁多,其化学结构、化学组成及使用方法各有不同。
其分类方法很多,一般可按以下方法进行分类。
1、按所含阻燃元素分类
按所含阻燃元素可将阻燃剂分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂等几类。
卤系阻燃剂在热解过程中,分解出捕获传递燃烧自由基的HX,HX能稀释可燃物裂解时产生的可燃气体,隔断可燃气体与空气的接触。
磷系阻燃剂在燃烧过程中产生了磷酸酐或磷酸,促使可燃物脱水炭化,阻止或减少可燃气体产生。
磷酸酐在热解时还形成了类似玻璃状的熔融物覆盖在可燃物表面,促使其氧化生成二氧化碳,起到阻燃作用。
在氮系阻燃剂中,氮的化合物和可燃物作用,促进交链成炭,降低可燃物的分解温度,产生的不燃气体,起到稀释可燃气体的作用。
磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂主要是通过磷-卤、磷-氮协同效应作用达到阻燃目的,具有磷-卤、磷-氮的双重效应,阻燃效果比较好。
2、按组分的不同分类
按组分的不同可分无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂和有机、无机混合阻燃剂三种。
无机阻燃剂是目前使用最多的一类阻燃剂,它的主要组分是无机物,应用产品主要有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸等。
有机阻燃剂的主要组分为有机物,主要的产品有卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯等。
还有一部分有机阻燃剂用于纺织织物的耐久性阻燃整理,如六溴水散体、十溴-三氧化二锑阻燃体系,具有较好的耐洗涤的阻燃性能。
有机、无机混合阻燃剂是无机盐类阻燃剂的改良产品,主要用非水溶性的有机磷酸酯的水乳液,部分代替无机盐类阻燃剂。
3、按使用方法分类
按使用方法的不同可把阻燃剂分为添加型和反应型。
添加型阻燃剂主要是通过在可燃物中添加阻燃剂发挥阻燃剂的作用。
反应型阻燃剂则是通过化学反应在高分子材料中引入阻燃基团,从而提高材料的抗燃性,起到阻止材料被引燃和抑制火焰的传播的目的。
三、阻燃机理
所谓阻燃是指降低材料在火焰中的可燃性,减缓火焰蔓延速度,当火焰移去后材料能很快自熄,减少燃烧。
从阻燃过程看,要达到阻燃目的,必须切断由可燃物、热和氧气三要素构成的燃烧循环。
1、覆盖层机理
阻燃剂受热后,在纤维材料表面熔融形成玻璃状覆盖层,成为凝聚相和火焰之间的一个屏障,这样既可隔绝氧气,又可阻止可燃性气体的扩散,还可阻挡热传导和热辐射,减少反馈给纤维材料的热量,从而抑制热裂解和燃烧反应。
2、气体稀释作用
阻燃剂吸热分解后释放出不然性气体,如氮气、二氧化碳、氨、二氧化硫等,这些气体稀释了可燃性气体,或使燃烧过程供氧不足。
3、吸热作用
某些热容量高德阻燃剂在高温下发生相变或脱水、脱卤化氢等吸热反应,降低了纤维材料表面和火焰区的温度,减慢热裂解反应的速度,抑制可燃性气体的生成。
4、凝聚相阻燃
通过阻燃剂的作用,在凝聚相改变纤维大分子链的热裂解历程,促进发生脱水、缩合、环化交联等反应,增加炭化残渣,减少可燃性气体的产生。
5、气相阻燃
阻燃剂的热裂解产物在火焰区大量地捕捉高能量的羟基自由基和氢自由基,从而抑制或中断燃烧的连锁反应,在气相发挥阻燃作用。
四、阻燃纤维的制造方法
赋予纤维阻燃性能的方法主要有提高成纤高聚物的热稳定性和纤维改性两种方式。
1、提高成纤高聚物的热稳定性
纤维的裂解是纤维燃烧的最重要的环节,因为裂解将产生大量的裂解产物,其中可燃性气体或挥发性液体将作为有焰燃烧的燃料,燃烧后产生大量的热,又作用于纤维使其继续裂解,使裂解反应循环下去。
提高成纤高聚物的热稳定性即提高热裂解温度,抑制可燃性气体的产生,增加炭化程度,从而使纤维不易燃烧。
可有以下几种途径:
(1)在大分子链上引入芳环或芳杂环,增加分子链的刚性,提高大分子链的密集度和内聚力来增加纤维的热稳定性。
(2)通过纤维中线型大分子链间交联反应变成三维交联结构,从而阻止碳链断裂,成为不收缩不熔融的纤维。
(3)通过大分子中的氧、氮原子与金属离子螯合交联形成立体网状结构,提高热稳定性,促进纤维大分子受热后炭化,从而具有优异的阻燃性。
(4)将纤维在高温(200-300℃)空气氧化炉中处理一定时间,使纤维大分子发生氧化、环化、脱氧和炭化等反应,变成一种多共轭体系的梯形结构,从而具有耐高温性能。
2、纤维改性
纤维改性有共聚法、共混法和纤维后处理法等。
(1)共聚法:在成纤聚合物的合成过程中,把含有磷、硫、卤素等阻燃元素的化合物作为共聚单体引入到大分子链中,经纺丝制成阻燃纤维。
(2)共混法:将阻燃剂加入纺丝熔体或浆液中进行纺丝,即成为阻燃纤维。
(3)纤维后处理:在高聚物成纤后,用高能射线或引发剂使纤维与乙烯基形成的阻燃单体接枝共聚,或是用含有添加型阻燃剂的溶液处理湿法纺丝过程中的初生纤维,使阻燃剂渗入到纤维内部,从而使纤维获得持久的阻燃性能。
五、阻燃纤维的主要品种
1、阻燃涤纶
制造阻燃涤纶的方法有共聚阻燃改性和共混阻燃改性。
共聚阻燃改性涤纶,常用磷系共聚单体,目前国内外最常用的为四溴双酚A羟乙基醚。
共混用阻燃剂一般为磷系和溴系阻燃剂,磷系阻燃剂主要有氧化叔膦,膦酸脂和磷酸脂;溴系阻燃剂主要有联苯、二苯醚、二苯胺类多溴代化合物。
阻燃涤纶的LOI值可达到27%-28%。
可制作窗帘、沙发布和椅套等制品。
2、阻燃黏胶纤维
制造阻燃黏胶纤维的方法有接枝共聚阻燃改性和共混阻燃改性。
接枝共聚法通常是将大分子纤维素与乙烯基类单体共聚,然后再用阻燃剂处理。
共混阻燃改性是在黏胶纺丝原液中混入添加型阻燃剂,混合后制成阻燃黏胶纤维。
阻燃黏胶纤维的LOI值可达到28%-29%。
宜制作劳保工作服、床上用品、浴衣、睡衣等物品。
3、PBI纤维
PBI纤维是一种非热塑性阻燃纤维,它具有阻燃、耐高温、耐磨、耐化学药品、穿着舒适等优良特性。
其LOI值为38%-41%。
主要用做军事上的宇航服、飞行服、降落伞的伞绳及织物,也可制作防护手套、高温传送带等,还可用作高温过滤、热防护服、消防服等。