阻燃面料的开发与前景

阻燃面料的开发与前景

阻燃面料是经过特种生产技术整理，既能有效防止火焰的蔓延，又能保护织物原有性能的产品。

阻燃织物与普通织物的不同之处在于不同程度的降低纺织材料的燃烧速度并且离开火源后能够迅速停止燃烧，减少由于纺织品引起的火灾事故，避免不必要的损失。

一阻燃产品的起源

公元前83年，古希腊人在围攻战中采用矾溶液处理木质碉堡，提高木质碉堡的阻燃性能。

1753年英国的Wyld以矾液，硼砂以及硫酸亚铁处理木材和纺织品。

1820年盖·吕萨克受法国国王路易十八的委托，研究剧院窗帘的阻燃方法，他发现磷酸铵，氯化铵和硼砂的混合物对亚麻和黄麻的阻燃十分有效，并成功地在巴黎剧院的幕布进行了阻燃处理。

1913年，化学家铂金采用锡酸盐浸渍绒布，再用硫酸铵溶液处理，获得了较好的阻燃性能，他还对阻燃机理进行了理论上的研究，开创了阻燃技术的新纪元，标志着近代新阻燃的开始。

我国的纺织品阻燃技术始于上世纪50年代，以研究棉织物暂时性阻燃整理起步，但发展缓慢。上个世纪60年代才出现耐久性纯棉阻燃纺织品。上个世纪70年代开发了阻燃剂后开始了对合成纤维及混纺织物阻燃技术研究阶段。上世纪80年代，我国阻燃织物进入了新的发展时期，许多单位开发了棉、涤及混纺织物的阻燃剂及整理技术和阻燃合成纤维。

二阻燃面料的种类

阻燃面料分为两大类：纤维阻燃与后整理阻燃。

纤维阻燃，顾名思义就是采用阻燃的纤维，或者经过阻燃处理的纤维进行织造等其他的工艺。

后整理阻燃分为三大类：耐久性阻燃，半耐久性阻燃，一次性阻燃。

耐久性阻燃整里面料：采用化学法在纤维内部表面进行聚合或缩合反应，形成不溶于水的聚合物，一般要求耐洗程度30次以上。

半耐久性阻燃面料：其阻燃产品能耐1-10次温和洗涤，但不耐高温皂洗。

该法有尿素-磷酸法(通常称Banflam法)、磷酸尿酯法、磷酸铵-羟甲基氰铵-甲醋混合溶液法。

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。

三开发阻燃产品的可行性和必要性

（一）开发阻燃面料的必要性

随着世界各地人口数量的快速增长，高层建筑物亦如春笋不断拔地而起，因火灾侵害造成人员伤亡和财产损失的事故不断出现。而防止和减少这类事故便成为一个焦点，因此相关阻燃助剂、阻燃面料的生产与开发就显得更加重要。而伴随着纺织品阻燃技术的发展，各国都制定了相应的法规、阻燃标准及测试方法。如欧美等发达国家对高层建筑、民航、海运、医院、影剧院、宾馆饭店及特殊行业等部门使用的纺织品都制定了相应的规范、阻燃标准。

我国的纺织品燃烧性能要求主要是针对防护服、公共场所内使用的织物、交通运输工具内饰织物提出的，包括GB/T 17591-2006《阻燃织物》、GB 8965-1998《阻燃防护服》、GB 20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》、GB 50222-1995《建筑内部装修设计防火规范》、GB 8410-2006《汽车内饰材料的燃烧特性》，以及民航、铁道和轮船等行业的行业标准。

我公司的产品主要定位为酒店布草。酒店布草属于酒店专业用语，是酒店客房部对客房放置的毛巾、台布和床单、枕套等的通称，酒店布草泛指现代酒店里差不多一切跟“布”有关的东西，包含床上用品如被褥被套、棉胎被芯，床单床罩、枕套枕芯、床笠床裙、床尾垫、保护垫，以及毛巾类制品如面巾、方巾、浴巾、地巾、浴袍，还包含台布餐巾、椅套台裙、浴帘等等。

而高楼巍峨的酒店对我们的布草产品提出了更加严峻的安全要求。由于所有的天然纤维或再生纤维素织物以及部分经整理或未经整理的其他天然或合成纤维素织物都是可燃的，这些织物在接触明火源是容易引起燃烧，并且由于火焰的蔓延性等因素，致使这类织物在使用过程中容易危及消费者的生命财产安全，因此酒店布草的阻燃性能是考核其自身品质的一个很重要的指标。

评定阻燃织物的阻燃性能是一个比较复杂的问题，影响的因素也很多，如织物的吸湿率，重量等。各项标准中考核纺织品燃烧性能的试验方法不尽相同，指标也不同。

（二）开发阻燃产品的可行性

但是如何进行阻燃处理呢？首先我们要弄明白阻燃的机理（原理）

阻燃机理：

1 覆盖层理论：阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层具有隔热隔

氧，防止可燃气体向外逸出，起到阻燃作用。

2 不燃气体理论：阻燃剂受热分解出不燃气体，将纤维分解来的可燃气体浓

度冲淡到燃烧下限以下。

3吸热理论：阻燃剂在高温下，发生吸热反应，降低温度，阻止燃烧蔓延，此外，织物整理后能将热量迅速传出，致使纤维素达到着火燃烧的温度。

4化学反应论：阻燃剂在高温下，作为路易斯酸与纤维素发生反应，使纤维催化脱水碳化，减少可燃气体的产生。

阻燃整理方法

1，浸轧焙烘法：阻燃整理工艺中应用最广的一种工艺。工艺流程为浸轧-预烘-焙烘-后处理。浸轧液一般由阻燃剂、催化剂、树脂、润湿剂和柔软剂组成，配制成水溶液或乳液进行整理。

2，浸渍-烘燥法：又称吸尽法。是将织物在阻燃液中浸渍一定时间后，再干燥焙烘使阻燃液被纤维聚合体吸收。

3，有机溶剂法：该法是使用非水溶性的阻燃剂，其优点是阻燃整理时的能耗低。

但在实际操作中，要注意溶剂的毒性和燃烧性。

4，涂布法：将阻燃剂混入树脂内，靠树脂的粘合作用使阻燃剂固着在织物上。

根据机械设备的不同分为刮刀涂布法和浇铸涂布法。

四纺织品阻燃性能检测手段

纺织品测试方法因原理、设备和目的的不同而呈多样性。各种测试方法的测

试结果之间难以相互比较，实验结果仅能在一定程度上说明试样燃烧性能的优劣。目前我们国内主要使用的测试方法主要有以下几个：

（一）燃烧试验法：燃烧实验方法主要用来测试试样的燃烧广度(炭化面积和损毁长度)、续燃时间和阴燃时间。

1.垂直法：垂直法可用于测定服装织物、装饰织物、帐篷织物等的阻燃性能。

2.水平法：水平法适用于地毯之类的铺垫织物。

3.45°法：又称倾斜法，该方法适用于飞机内装饰用布

（二）氧指数法：氧指数法是目前广泛使用的纺织品燃烧性能测试方法，它是指在规定的实验条件下，在氧、氮混合气体中，材料刚好能保持燃烧状态所需最低氧浓度，用LOI表示，LOI为氧所占混合气体的体积百分数。GB/T5454-1997规定了纺织品燃烧性能试验氧指数法，将试样夹于试样夹上垂直于燃烧筒内，在向上流动的氧氮气流中，点燃试样上端，观察其燃烧特性，并与规定的极限值比较其续燃时间或损毁长度。通过在不同氧浓度中一系列试样的试验，可以测得维持燃烧时氧气百分含量表示的最低氧浓度值，受试试样中要有40%-60%超过规定的续燃和阴燃时间或损毁长度。

(三)表面燃烧试验法：这种方法是测定试样表面的燃烧蔓延程度的方法，适用于厚实纺织品。

（四）热辐射法：在规定的温度和尺寸的箱体中，以燃气为燃料的热辐射板与水平放置的试样倾斜成30°并且向试样辐射板产生的规定辐射铜梁沿试样分布，在规定的时间下用引火器点燃试样，火焰熄灭后测定试样的损毁长度，并计算出临界辐射通量。

（五）发烟性实验法：根据长期积累的各类火灾资料，分析燃烧物的烟雾和毒性，其危害性常比燃烧时产生的火焰和热量更为严重，是导致人类死亡的主要原因。国内外都有该类专用仪器设备进行测试，原理较多采用光透过法。通过烟密度测出透过率和时间曲线可以得出各种参数，包括光密度、最大烟密度、平均发烟速度以及透光率，从最大到75%(比光密度)所需要的时间，从而较全面地评价阻燃纺织材料的发烟性。

（六）其他测试方法，如燃点测试方法，自燃点测试方法，锥形量热计法。