按ISO 5660-1—2002《對火反應(yīng)試驗(yàn)熱釋放,產(chǎn)煙量及質(zhì)量損失率-第1部分:熱釋放速率(錐形量熱儀法)》標(biāo)準(zhǔn),采用FTT錐形量熱儀(英國燃燒測試技術(shù)公司),在輻射通量為25 kW /m2條件下測試試樣燃燒時(shí)熱釋放速率等參數(shù)。
2 結(jié)果與討論
2. 1 FPK8002阻燃劑對改性滌棉混紡織物的整理
結(jié)合前期工作[3],在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用正交試驗(yàn)方法,篩選棉用阻燃劑FPK8002對滌棉織物的優(yōu)化工藝,并測試不同整理?xiàng)l件處理后織物燃燒性能的變化,結(jié)果見表2。
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如表2所示,盡管滌棉混紡織物的滌組分為含磷阻燃聚酯纖維,但由于燃燒過程中棉纖維與滌綸之間的支架效應(yīng),織物仍屬于易燃材料(氧指數(shù)為17. 6%,損毀長度為30 cm)。經(jīng)過含氮有機(jī)磷酸酯化合物FPK8002阻燃劑處理后,其限氧指數(shù)和垂直燃燒性顯著提高,同時(shí)無陰燃和無續(xù)燃。由表2知,阻燃劑和焙烘溫度對極限氧指數(shù)和損毀長度的影響較大,焙烘時(shí)間的影響則相對最小。優(yōu)化的組合工藝為A2B2C2D2,即FPK8002質(zhì)量濃度為400 g/L、交聯(lián)劑質(zhì)量濃度為80 g/L、150℃焙烘3min。繼續(xù)增加整理劑用量,或提高焙烘條件,無益于阻燃效
果的進(jìn)一步提升。
采用錐形量熱儀法,對經(jīng)優(yōu)化整理工藝的織物進(jìn)行測試,并與原布比較,結(jié)果見表3。
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由表3知,經(jīng)過優(yōu)化工藝整理后的織物,熱釋放速率和總熱釋放量均顯著降低,但CO生成速率峰值及總煙釋放量有所提高。在織物燃燒過程中,熱釋放速率、熱釋放量越大,則燃燒反饋給材料表面的熱量就越多,結(jié)果造成材料熱解速度加快和揮發(fā)性可燃物生成量增多,會加速火焰的傳播,材料中火災(zāi)的危險(xiǎn)性就越大。因此,FPK8002阻燃整理劑有效地抑制了熱的產(chǎn)生,顯著降低了紡織品的易燃性。但需要注意的是,阻燃劑的存在使得產(chǎn)煙量和煙毒氣有所提升,因此在考慮阻燃劑性能的同時(shí),也應(yīng)考慮由其煙霧引起的二次災(zāi)害。結(jié)合極限氧指數(shù)和垂直燃燒測試結(jié)果,阻燃劑和交聯(lián)劑用量不宜過高。
2.2 阻燃滌棉混紡織物的燃燒特性
采用3種均含氮、磷的棉用阻燃整理劑,按1. 2節(jié)工藝分別對改性滌棉混紡織物進(jìn)行阻燃整理,進(jìn)一步探討整理前后織物的燃燒特性。
2. 2. 1 熱釋放性能
高溫火焰及燃燒釋放出的熱量是火災(zāi)中危害的主要來源之一。測試各阻燃后織物的熱釋放速率(HRR)及總釋放熱(THR),結(jié)果如圖1和圖2所示。
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