纺织品的阻燃性
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炭化倾向:纤维材料在高温作用下裂解出可燃性 气体越少,固体炭化残渣量越多,燃烧性越差;
织物组织和重量:组织越紧密,织物越不易燃烧; 单位面积的重量越重越不易引燃; 环境因素:温度、湿度、空气压强等。
二、织物阻燃性的评价方法及指标 主要从两个方面考虑:
易点燃性,即着火点的高低,表示织物起
效果的。
适用性
该理论主要适用于纤维素纤维。
含磷阻燃剂的阻燃可根据此理论。
(2)气相论
通过抑制可燃性分解产物的氧化,干扰火
焰的燃烧方式,阻止和产物。
适用性
火焰的蔓延,但并不改变热分解反应历程
该理论适用于纤维素纤维、大多数合成纤 维。
含卤素阻燃剂一般按气相论作用。
(3)覆盖论
和蚕丝
变性合成纤维:聚氯乙烯纤维、变性聚丙烯腈纤维
为难燃性纤维
不燃性纤维:石棉、玻璃纤维及金属纤维
(1)纤维素纤维
受热后不会软化、熔融,但易于分解。
热裂解过程
脱水、缩聚
分子链降解
分解
形成左旋葡萄糖
可燃性气体、固体炭
焦油状物质
阻燃机理
抑制左旋葡萄糖的产生,减少热裂解产物中可燃性气体量,增加 固体炭的含量。
阻燃剂分解形成不燃性气体或其他阻挡层,
覆盖于纤维材料的表面,隔绝氧气,抑制可 燃性气体向外扩散,阻止热量的转移进行阻 燃。
适用性 硼衍生物的阻燃原理可利用覆盖论解释。
(4)热论
通过消耗热量以降低燃烧材料的温度,来
阻止火焰的蔓延,达到阻燃的。
氧化铝、氧化锌、滑石粉以及一些含有结
晶水的化合物等都可以用热论来解释其阻 燃作用的原理。
火的难易;
燃烧性能:即在特定条件下,沿着样品燃
烧的速率。
阻燃纤维:不燃纤维和难燃纤维
非阻燃纤维:可燃纤维和易燃纤维
通常将织物样品按规定的方法与火焰接触一定时
间,然后测定移去火焰后,织物发生剩余的有焰 (续燃)和无焰(阴燃)燃烧的时间及被损坏的 程度。续燃时间、阴燃时间越短,表示该织物的 阻燃性能越好。
2. 合成纤维易产生熔孔现象的原因
3.影响熔孔性的因素主要有:
(1)热体温度 (2)热体作用时间 (3)热体热量 (4)纤维性能(可熔,导热,比热,吸湿等)。
4.改善织物抗熔性的方法 合纤与天然纤维混纺; 制造包芯纱(芯用锦纶、涤纶,外层用棉)。
5. 测量方法 1) 落球法:一定温度、重量大小的钢(或 玻璃)球在布上形成孔洞所需时间。 2) 烫法:用热体(金属棒、玻璃棒、纸烟 等)接触试样一定时间,观察熔融状态。
可燃
难燃
LOI>35
不燃
三、织物阻燃机理 目前对纤维素的阻燃机理主要有四种理论: 覆盖论:形成隔绝作用的覆盖层 气体论:一种说法是阻燃剂分解出不燃性气体; 另一种是阻燃剂阻止反应的进行 热论:一种说法是阻燃剂高温时吸热,阻止燃烧; 另一种是纤维迅速散热使达不到燃烧温度 催化脱水论:主要指改变纤维的热裂解过程
适用性
氧化铝、氧化锌、滑石粉以一些含有结晶
水的化合物等的阻燃都可以按此论解释。
(5)阻阴燃论
通过使碳氧化成CO,减少产生的热量而达到
阻燃效果。
含磷阻燃剂都有较好的阻余燃能力。
(6)协同阻燃效应
含有两种或两种以上阻燃元素的阻燃剂整理
织物所得到的阻燃能力,比单一的阻燃元素 的阻燃剂效果好。
四、阻燃织物的加工
纺织材料的阻燃性主要通过两种方法获得: 对纺织材料进行阻燃后处理而达到阻燃的目
的(阻燃性会逐渐降低或消失) 直接生产阻燃纤维(具有永久阻燃性)
根据LOI值对纤维燃烧性能的分类
化学纤维的限氧指数
自动氧指数仪
垂直法织物阻燃仪
氧指数仪
三、阻燃整理
经过阻燃的织物不易燃烧或一燃即熄,当火源移去
第九章 织物的阻燃性
第一节 织物的阻燃烧 一、纺织材料的燃烧性 1、纺织材料的燃烧性
从燃烧过程的分析和燃烧结果对环境的影
响,纤维和纺织品的燃烧性可用引燃、火 焰蔓延和持续性、能量和燃烧产物四个方 面的许多具体评定项目来表征。
2、影响燃烧性的因素 化学组成:氢、氮以及阻燃元素的含量等;
分子结构:大分子链是刚性链,形态结构规整, 微观缺陷少,大分子链密集,则结晶度高,其热 稳定性好,热裂解反应速率低,燃烧性差;
(2)合成纤维
受热后软化、熔融,产生熔滴,再发生热分解。
热分解过程
氧化、分解
软化
降解
游离基
分子链断裂
可燃性、不燃性气体
阻燃机理
抑制游离基的反应,降低熔融温度。
(3)蛋白质纤维
高吸湿性,有天然的阻燃性能。
2、影响燃烧性能的因素
织物的组织结构
温度 含湿
结构紧密,厚重 温度升高
(1)可燃性指标:(表示纤维容不容易燃烧)
点燃温度;发火点
点燃温度或发火点越低,纤维越容易燃烧。
(2)耐燃性指标(表示纤维经不经得起燃烧)
极限氧指数(LOI):试样在氧气和氮气的
混合气中,维持完全燃烧状态所需的最低 氧气体积分数。
一般认为:LOI<20
易燃
20<LOI<26
26<LOI<34
常用含磷阻燃剂与含氮阻燃剂混合作为阻燃
剂。
五、涂层整理
涂层整理是百度文库织物表面单面或双面均匀地涂
布一层或多层高分子化合物等涂层剂,使织 物正反面能产生不同功能的一种表面整理技 术。
第二节
纤维的熔孔性
1. 定义:纤维及制品上为热体所溅时被熔成孔 洞。
抗熔性:抵抗熔孔现象的性能。
涤纶、锦纶熔融所需的热量较少; 涤纶、锦纶的导热系数比棉、粘、羊毛大。
后不再燃烧,无余燃和阴燃现象。
燃烧术语
♣ 余燃:燃着物质离开火源后,仍有持续有焰燃烧
♣ 阴燃:燃着物质离开火源后,仍有持续的无焰燃烧 ♣ 极限氧指数(LOI):在规定的试验条件下,使材
料保持燃烧状态所需氮氧混合气体中氧的最低浓度。
1、燃烧性能
易燃性纤维:棉、粘胶纤维和醋酯纤维 可燃性纤维:腈纶、羊毛、聚酰胺纤维、聚酯纤维
燃烧性能差 易燃性增加 燃烧性能下降
含湿量提高
空气压强
空气压强增加
燃烧速率提高
3、阻燃整理原理
催化脱水论
气相论
覆盖论 热论 阻阴燃论 协同阻燃效应
(1)催化脱水论
通过促进纤维的催化脱水炭化和交联,改变热分解
历程和分解产物的比例,减少热分解产物中可燃性 的气体和液体,增加难燃性固体炭的量来达到阻燃
织物组织和重量:组织越紧密,织物越不易燃烧; 单位面积的重量越重越不易引燃; 环境因素:温度、湿度、空气压强等。
二、织物阻燃性的评价方法及指标 主要从两个方面考虑:
易点燃性,即着火点的高低,表示织物起
效果的。
适用性
该理论主要适用于纤维素纤维。
含磷阻燃剂的阻燃可根据此理论。
(2)气相论
通过抑制可燃性分解产物的氧化,干扰火
焰的燃烧方式,阻止和产物。
适用性
火焰的蔓延,但并不改变热分解反应历程
该理论适用于纤维素纤维、大多数合成纤 维。
含卤素阻燃剂一般按气相论作用。
(3)覆盖论
和蚕丝
变性合成纤维:聚氯乙烯纤维、变性聚丙烯腈纤维
为难燃性纤维
不燃性纤维:石棉、玻璃纤维及金属纤维
(1)纤维素纤维
受热后不会软化、熔融,但易于分解。
热裂解过程
脱水、缩聚
分子链降解
分解
形成左旋葡萄糖
可燃性气体、固体炭
焦油状物质
阻燃机理
抑制左旋葡萄糖的产生,减少热裂解产物中可燃性气体量,增加 固体炭的含量。
阻燃剂分解形成不燃性气体或其他阻挡层,
覆盖于纤维材料的表面,隔绝氧气,抑制可 燃性气体向外扩散,阻止热量的转移进行阻 燃。
适用性 硼衍生物的阻燃原理可利用覆盖论解释。
(4)热论
通过消耗热量以降低燃烧材料的温度,来
阻止火焰的蔓延,达到阻燃的。
氧化铝、氧化锌、滑石粉以及一些含有结
晶水的化合物等都可以用热论来解释其阻 燃作用的原理。
火的难易;
燃烧性能:即在特定条件下,沿着样品燃
烧的速率。
阻燃纤维:不燃纤维和难燃纤维
非阻燃纤维:可燃纤维和易燃纤维
通常将织物样品按规定的方法与火焰接触一定时
间,然后测定移去火焰后,织物发生剩余的有焰 (续燃)和无焰(阴燃)燃烧的时间及被损坏的 程度。续燃时间、阴燃时间越短,表示该织物的 阻燃性能越好。
2. 合成纤维易产生熔孔现象的原因
3.影响熔孔性的因素主要有:
(1)热体温度 (2)热体作用时间 (3)热体热量 (4)纤维性能(可熔,导热,比热,吸湿等)。
4.改善织物抗熔性的方法 合纤与天然纤维混纺; 制造包芯纱(芯用锦纶、涤纶,外层用棉)。
5. 测量方法 1) 落球法:一定温度、重量大小的钢(或 玻璃)球在布上形成孔洞所需时间。 2) 烫法:用热体(金属棒、玻璃棒、纸烟 等)接触试样一定时间,观察熔融状态。
可燃
难燃
LOI>35
不燃
三、织物阻燃机理 目前对纤维素的阻燃机理主要有四种理论: 覆盖论:形成隔绝作用的覆盖层 气体论:一种说法是阻燃剂分解出不燃性气体; 另一种是阻燃剂阻止反应的进行 热论:一种说法是阻燃剂高温时吸热,阻止燃烧; 另一种是纤维迅速散热使达不到燃烧温度 催化脱水论:主要指改变纤维的热裂解过程
适用性
氧化铝、氧化锌、滑石粉以一些含有结晶
水的化合物等的阻燃都可以按此论解释。
(5)阻阴燃论
通过使碳氧化成CO,减少产生的热量而达到
阻燃效果。
含磷阻燃剂都有较好的阻余燃能力。
(6)协同阻燃效应
含有两种或两种以上阻燃元素的阻燃剂整理
织物所得到的阻燃能力,比单一的阻燃元素 的阻燃剂效果好。
四、阻燃织物的加工
纺织材料的阻燃性主要通过两种方法获得: 对纺织材料进行阻燃后处理而达到阻燃的目
的(阻燃性会逐渐降低或消失) 直接生产阻燃纤维(具有永久阻燃性)
根据LOI值对纤维燃烧性能的分类
化学纤维的限氧指数
自动氧指数仪
垂直法织物阻燃仪
氧指数仪
三、阻燃整理
经过阻燃的织物不易燃烧或一燃即熄,当火源移去
第九章 织物的阻燃性
第一节 织物的阻燃烧 一、纺织材料的燃烧性 1、纺织材料的燃烧性
从燃烧过程的分析和燃烧结果对环境的影
响,纤维和纺织品的燃烧性可用引燃、火 焰蔓延和持续性、能量和燃烧产物四个方 面的许多具体评定项目来表征。
2、影响燃烧性的因素 化学组成:氢、氮以及阻燃元素的含量等;
分子结构:大分子链是刚性链,形态结构规整, 微观缺陷少,大分子链密集,则结晶度高,其热 稳定性好,热裂解反应速率低,燃烧性差;
(2)合成纤维
受热后软化、熔融,产生熔滴,再发生热分解。
热分解过程
氧化、分解
软化
降解
游离基
分子链断裂
可燃性、不燃性气体
阻燃机理
抑制游离基的反应,降低熔融温度。
(3)蛋白质纤维
高吸湿性,有天然的阻燃性能。
2、影响燃烧性能的因素
织物的组织结构
温度 含湿
结构紧密,厚重 温度升高
(1)可燃性指标:(表示纤维容不容易燃烧)
点燃温度;发火点
点燃温度或发火点越低,纤维越容易燃烧。
(2)耐燃性指标(表示纤维经不经得起燃烧)
极限氧指数(LOI):试样在氧气和氮气的
混合气中,维持完全燃烧状态所需的最低 氧气体积分数。
一般认为:LOI<20
易燃
20<LOI<26
26<LOI<34
常用含磷阻燃剂与含氮阻燃剂混合作为阻燃
剂。
五、涂层整理
涂层整理是百度文库织物表面单面或双面均匀地涂
布一层或多层高分子化合物等涂层剂,使织 物正反面能产生不同功能的一种表面整理技 术。
第二节
纤维的熔孔性
1. 定义:纤维及制品上为热体所溅时被熔成孔 洞。
抗熔性:抵抗熔孔现象的性能。
涤纶、锦纶熔融所需的热量较少; 涤纶、锦纶的导热系数比棉、粘、羊毛大。
后不再燃烧,无余燃和阴燃现象。
燃烧术语
♣ 余燃:燃着物质离开火源后,仍有持续有焰燃烧
♣ 阴燃:燃着物质离开火源后,仍有持续的无焰燃烧 ♣ 极限氧指数(LOI):在规定的试验条件下,使材
料保持燃烧状态所需氮氧混合气体中氧的最低浓度。
1、燃烧性能
易燃性纤维:棉、粘胶纤维和醋酯纤维 可燃性纤维:腈纶、羊毛、聚酰胺纤维、聚酯纤维
燃烧性能差 易燃性增加 燃烧性能下降
含湿量提高
空气压强
空气压强增加
燃烧速率提高
3、阻燃整理原理
催化脱水论
气相论
覆盖论 热论 阻阴燃论 协同阻燃效应
(1)催化脱水论
通过促进纤维的催化脱水炭化和交联,改变热分解
历程和分解产物的比例,减少热分解产物中可燃性 的气体和液体,增加难燃性固体炭的量来达到阻燃