中國統計年鑒顯示,2010年1至6月份我國共發生火災73317起,死亡656人,受傷271人,直接財產損失79290.7萬元,其中大部分由織物燃燒引起,因此,研究織物阻燃技術并推廣阻燃織物應用,對有效減少火災帶來的損失有著重要意義。我國現行對裝飾類織物的國家標準GB17591—2006《阻燃織物》中考核指標為Bl級標準的損毀長度小于150mil,續燃和陰燃時間都小于5s。研究表明,經阻燃處理后的織物比普通織物具有更長的燃燒時間(增加10一l5倍),燃燒釋放的熱量卻只有未經阻燃加工織物的25%。此外,如何減少紡織品燃燒時的危險性及有毒氣體的釋放,減少生命財產的損失,也已得到了全世界的重視。
1阻燃劑
1.1阻燃劑的阻燃基本原理
燃燒反應需要由可燃物、氧氣及一定溫度三要素組成。阻燃劑作用機理就是在燃燒時抑制一種或者幾種要素的產生,以達到阻止燃燒的目的。每一種特定的阻燃劑都有著不同的阻燃機理,但阻燃的基本原理都是相同的。主要包括吸熱冷卻、氣相稀釋、形成隔熱層和終止自由基鏈反應,前3種為物理效應,后一種為化學效應。多數纖維素織物在300oC以下發生分解,經過阻燃整理后,并不是就不發生燃燒或不會造成損傷,只是在不同程度上降低了其可燃性,或離開火源后會停止燃燒。
1.2織物的阻燃整理方法
纖維素織物阻燃整理通過吸附沉積、化學鍵合等作用在織物上,常見的方法有以下3種:
(1)簡單浸漬法:將阻燃劑配制成一定濃度的溶液,把織物浸漬在阻燃劑溶液中一定時間后脫水干燥,干燥溫度一般不超過100oC。阻燃劑可以是單一的,也可以是復配的,溶劑大多為水。該法多用于暫時性或半耐久性阻燃整理。
(2)浸軋一焙烘法:將織物浸漬在盛有阻燃劑溶液的設備中,連續浸軋直至達到要求,先預烘、焙烘,然后干燥。在預烘和焙烘過程中,阻燃劑和纖維素發生反應或使其在織物內交聯,焙烘溫度和時間起著重要作用。該法多用于半耐久性和耐久性阻燃整理。
(3)涂覆法:阻燃劑需要借助于膠粘劑,靠其粘合作=用附著于織物上。方法簡單、阻燃劑用量少,但僅織物的表面阻燃,達不到很高的阻燃要求,適于不能用全浴浸漬法的織物,如窗簾、地毯等。該方法多用于暫時性阻燃整理。
1.3阻燃劑的分類
阻燃劑分類方式很多,根據不同的劃分標準可將阻燃劑分為以下3類:
按所含阻燃元素分為:鹵系、磷系、硼系、硫系、硅系和氮系等J,其中鹵系阻燃劑是目前世界上產量最大的阻燃劑之一;
按組分不同分為:無機鹽類阻燃劑、有機阻燃劑和有機、無機混合阻燃劑3種,其中無機阻燃劑包括無機水合金屬化合物阻燃劑、銻系阻燃劑、硅系阻燃劑和無機磷系阻燃劑等,有機阻燃劑主要包括鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑等;
③按使用方法和在聚合物中存在形態分為:添加型和反應型兩大類阻燃劑,其中添加型以無機阻燃劑為主,反應型以有機阻燃劑為主。
1.4各類阻燃劑的阻燃特性
1.4.1無機阻燃劑的特性
(1)紅磷是應用最為廣泛和研究最多的阻燃劑之一,它以較低濃度使大多高聚物具有很好的阻燃性能、處理過程穩定,但易產生有毒氣體磷化氫且其粉塵易爆炸;
(2)硼系阻燃劑主要是以硼酸鋅為主,該阻燃劑可明顯提高制品耐火性、具有優良的阻燃和抑煙性能,使物品燃燒時散發出較少地有毒、有害氣體;
(3)銻系阻燃劑中三氧化二銻是主要產品,用于塑料制品和紡織物的阻燃,也可用于橡膠、木材等的阻燃處理;(4)無機水合金屬類阻燃劑主要有氫氧化鎂、氫氧化鋁、水滑石等J,這類物質具有熱穩定性好、無毒、不產生腐蝕性氣體、發煙量小等優點。
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