纺织品的阻燃研究中

火险时期,许多州对一些纯粹组织问题的解决不能令人满意。例如,未执行限制人们进入大片森林地带的规定,未安排好与内务部各机关应有的互相协助。森林火灾正处高峰期时,特维尔州许多地区的人们仍认为能够举办狩猎节。

没进行森林分区工作和按防护程度对林区的排队工作,从而导致几昼夜内对一些大型火灾谁也没反应。在技术装备不足的情况下,从各经济主体抽调装备常常流于形式。在最紧张的时刻,有时原是预先计算在内的拖拉机正在另一个州忙于合同工作。

3　拟采取的护林防火措施

3.1　更加有效地使用现有拨款

所有不幸的根源在于缺钱。这个问题难以解决是非常清楚的,至少在近期内。从国家现在的经济情况来看,期待从联邦预算中为森林防火增加极其重要的拨款是不现实的。显然,应该更合理、更有效地使用拨给的资金。

要修改从事森林泥炭火灾灭火部队的供给保障总规则、规定期限和拨款数额。拨款制度应是灵活的,在火险季节开始之前保障高质量地执行一整套预防和技术组织措施。要根据森林灭火部门的申请有效划分资金,而不是在工作结束后偿清实际开支。

3.2　健全法律,部门协调

要完善护林防火的标准法律基础。例如,要立法明确规定紧急情况部所属灭火部门的地位,以便它所辖的各部队进行灭火不是未经官方许可的,而是有完全法律根据,并有相应拨款。修改联邦森林法。需要在立法层面上重新审查联邦各执行权力机关的权利划分,吸引各部和各部门的兵力和资金来参与灭火。

3.3　开发采用新技术

近几年来,俄罗斯的一些科学研究所在开发森林、泥炭灭火新技术方面取得了较好成绩。如紧急情况部全俄消防科学研究所对火灾的早期发现和火灾发展动态跟踪的研究已取得成效。该所还研制出航空灭火工具A C02500,它象一种“水炸弹”,从飞机上扔到森林

起火点,覆盖面积大约1000平方米。又如圣彼得堡林业科学研究所研制出能够处理气象卫星信息的电脑程序,同时能区分出燃烧地段,确定它们的坐标。目前科学研制的成果虽不少,但实际应用却很少。问题不只是缺少采用新发明的资金,而是有些负责人员缺乏主动使用先进事物的精神。如圣彼得堡林业科学研究所早已研制出的TC2I M尖水枪,能够把水注入阴燃的泥炭内部,设备有效,价钱又不高,但至今使用者寥寥。4　结语

这次代表大会具体确定了完善消防安全系统的工作方向,拟订了民防、紧急情况与救灾事务部和自然资源部预防和消除森林、泥炭火灾活动的法律保障措施,更加注意提高灭火部门的物质技术水平,制定在2003～2004年间拟实现的措施。

编译自俄罗斯《消防事业》2003年第1期纺织品的阻燃研究(中) (续上期)

5　燃烧和阻燃的机理

在3节及表3和表4中,我们论述了决定纺织品纤维固有燃烧行为的基本热参量。为了了解现有纺织品阻燃剂如何起作用以及更重要的——如何研发未来的阻燃剂,关键是更为深入地探索成纤聚合物的燃烧机理。

5.1　阻燃策略

图7所示为纺织品燃烧机理(作为一种反馈机理)的过程,在这种燃烧中,燃料(来自热降解或热解纤维)、热(来自引燃和燃烧)和氧(来自空气)均作为主要成分发挥作用。为了中断这种机理,人们提出了5种方式(a)～(e)。阻燃剂可在其中的一种或多种方式下发挥作用。以下所列为各个阶段及相关的阻燃作用: a)除热。熔解和 或降解和 或脱水需吸

收大量的热(例如,在背涂层中

含无机和有机磷的制剂、氢氧

化铝或水化氧化铝)。

b)提高分解温度。通常不为阻燃剂所利用;而在

固有耐火和耐热纤维(如芳族

聚酰胺纤维)中较常见。

c)减少可燃挥发物

的形成,增加炭量。

纤维素和羊毛中多数含磷、含

氮的阻燃剂;在羊毛中的重金

属络合物。

d)减少与氧的接触

或稀释火焰。

水合的及某些促炭阻燃剂可释

放水;含卤素阻燃剂可释放卤

化氢。

e)干扰火焰化学反

应和 或提高燃料

点燃温度(T c)。

含卤素阻燃剂,经常与氧化锑

结合。

84王　晔:纺织品的阻燃研究(中)2004年第5期　

图7　作为一种反馈机理的燃烧过程及阻燃作用

从上述内容可以看出,某些类阻燃剂可以在多种方式下发挥作用,多数有效的例子都是如此。此外,某些阻燃制剂可产生液相中间物,该中间物可湿润纤维表面,从而成为隔热和隔氧的屏障——广为接受的硼酸盐2硼酸混合物即可在这种方式下发挥作用。此外,它还可促进成炭。为了简化化学阻燃行为之不同方式的分类,可以使用术语‘凝聚’相和‘气或蒸汽’相活动来区分它们。二者都是复合项,前者包括上述的(a ～c )方式,后者包括(d )和(e )方式。物理机理通常同时起作用,这些机理包括通过形成涂层来排除氧气和 或热量(方式d )、增加热容量(方式a )以及利用非易燃气体稀释或覆盖火焰(方式d )。5.2　热塑性

纤维是否可以变软和 或熔化(由表3中的物理转

化温度所界定)决定着它是否具有热塑性。热塑性因其相关的物理变化,可严重影响阻燃剂的行为。传统的热塑性纤维(例如,聚酰胺、聚酯和聚丙烯)一收缩即可离

开点燃火焰,从而避免被点燃:这使它们表面上显现出阻燃性。事实上,如果收缩受阻,它们便会猛烈燃烧。这种所谓的支架效应可在聚酯2棉以及类似的混纺织物上看到,即熔融聚合物熔化到非热塑性棉上并被点燃。类似的效应也可在由热塑性和非热塑性成分组成的复合纺织品上看到。

随着上述效应而来的是熔滴(通常是有焰熔滴)问题,这种滴淌虽可移除焰锋的热并促使火焰熄灭(因而可以‘通过’垂直火焰试验),但却能使位于其下的表面(如地毯或皮肤)发生燃烧或二次点燃。

多数在批量生产期间或作为整理剂施用于传统合成纤维上的阻燃剂通常都是通过增强熔融滴淌和 或促助有焰熔滴熄灭两种方式发挥作用的。迄今为止,任何手段都不能降低热塑性并大量促进成炭,经阻燃处理的纤维素(包括粘胶纤维)的情况就是如此。5.3　阻燃机理和成炭

按(d )和 或(e )方式在气相起作用的阻燃剂都具

有下述优点,即它们会减小引燃倾向并有

助于纺织品成纤聚合物的火焰熄灭。这是因为一旦热降解产生的挥发产物或燃料在火焰中与氧发生氧化反应,其化学性质就会变得非常类似。因此,像断绝氧气((e )方式)或生成干扰自由基((f )方式)这两种方式无疑都能保证阻燃剂的效果。根据成本和效益,锑2卤素阻燃剂是本体聚合物和背涂层纺织品领域内最成功阻燃剂。与用于纤维素纤维的含磷和氮的纤维反应性耐久阻燃剂不同(见下文),它们通常只能借助树脂粘合剂用作背涂层剂。就纺织品而言,多数锑2卤素体系都由三氧化二锑和含溴的有机分子(例如氧化十溴联苯(DBD PO )或六溴环十三烷(HBCD ))组成。一经加热,这些物质就会释放出HB r 基和B r °基。这二者会根据下面的示意图干扰火焰的化学反应。在示意

图中:R °、CH 2°、H °和O H °

基是火焰氧化链反应的一部分,该反应消耗燃料(R .CH 3)和氧:

R.B r

R °+B r

°(1)B r °+R.CH 3R.CH 2°+HB r (2)

HB r +O H °H 2O +B r °(3)H °+HB r

H 2+B r °

(4)

人们最近对含溴分子的关注导致Sb 2制剂的最终用户提出减少阻燃剂浓度

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42004年第5期消防技术与产品信息