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紡織品的阻燃劑研究
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-11-8 10:47:10 |
據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上約２０％以上的火災(zāi)事故都是由于紡織品燃燒而引起或擴(kuò)大的，尤其是住宅失火，因紡織品著火或者蔓延而釀成的火災(zāi)事故比例更大。因此，紡織品的阻燃功能對(duì)消除火災(zāi)隱患，延緩火勢(shì)蔓延，從而降低人民生命財(cái)產(chǎn)損失極為重要。
紡織品的阻燃劑研究首先起步于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家制定了相應(yīng)的紡織品阻燃標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試方法；有些國(guó)家還將紡織品阻燃性能標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合相關(guān)的法律強(qiáng)制執(zhí)行。隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，旅游、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，各國(guó)工業(yè)部門(mén)和研究部門(mén)競(jìng)相進(jìn)行紡織品的阻燃劑研究，以滿足阻燃紡織品不斷擴(kuò)大的需求，并且在國(guó)際市場(chǎng)上形成激烈的競(jìng)爭(zhēng)，從而推動(dòng)了紡織品的阻燃劑研究發(fā)展。
所謂“阻燃”，并不是阻燃整理后的紡織品在接觸火源時(shí)不會(huì)燃燒，而是使織物在火中能盡可能降低其可燃性，減緩蔓延的速度，不形成大面積燃燒，而離開(kāi)火焰后，能很快自熄，不再燃燒或陰燃。 阻燃劑與燃燒有著密切的關(guān)系。
最新的觀點(diǎn)認(rèn)為燃燒應(yīng)有四要素———燃料、熱源、氧氣、鏈反應(yīng)。而通?？椢锶紵挚煞譃槿齻€(gè)階段，即熱分解、熱引燃、熱點(diǎn)燃，對(duì)不同燃燒階段的四要素采用相應(yīng)的阻燃劑加以抵制，就形成了各種各樣的阻燃機(jī)理及中斷阻燃機(jī)理。根據(jù)現(xiàn)有的研究結(jié)果，可以把阻燃機(jī)理大致分成以下幾種。
（１）吸熱反應(yīng)：也就是除熱。具有高熱容量的阻燃劑，在高溫下發(fā)生相變、脫水或脫鹵化氫等吸熱分解反應(yīng)，降低纖維表面和火焰區(qū)的溫度，減慢熱裂解反應(yīng)的速度，抑制可燃性氣體的生成。
（２）形成自由基：阻燃劑吸熱變成氣體，該氣體在火焰區(qū)大量捕捉高能量的羥基自由基和氫自由基，降低它們的濃度，從而抑制或中斷燃燒的連鎖反應(yīng)，在氣相發(fā)揮阻燃作用。
（３）熔化理論：在熱和能量的作用下，阻燃劑轉(zhuǎn)變成熔融狀態(tài)，在織物表面形成不能滲透的覆蓋層，成為凝聚相和火焰之間的一個(gè)屏障，可阻擋熱傳導(dǎo)和熱輻射，減少反饋給纖維材料的熱量，從而抑制熱裂解和燃燒反應(yīng)。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
外觀：白色片狀結(jié)晶
含量：≥99%；
酸值(mgKOH/g)：≤0.1；
游離酚：≤0.1%；
凝固點(diǎn)：≥47.0℃
色度(APHA)：≤60；
水分：≤0.1%
密度(50℃，g/cm3)：1.185-1.202
（４）微粒表面效應(yīng)：若在可燃?xì)怏w中混有一定量的惰性微粒，它不僅能吸收燃燒熱，降低火焰溫度，而且能在微粒的表面上將氣相燃燒反應(yīng)中大量的高能量氫自由基，轉(zhuǎn)變成低能量的氫過(guò)氧自由基，從而抑制氣相燃燒。
（５）生成不燃性氣體：阻燃劑吸熱分解放出氮?dú)?、二氧化碳、二氧化硫和氨等不燃性氣體，使纖維材料裂解處的可燃性氣體濃度被稀釋到燃燒極限以下；或使火焰中心處部分區(qū)域的氧氣不足，阻止燃燒繼續(xù)。此外，這種不燃性氣體還有散熱降溫作用。
（６）凝聚相阻燃：通過(guò)阻燃劑的作用，在凝聚相反應(yīng)區(qū)，改變纖維大分子鏈的熱裂解反應(yīng)過(guò)程，促使發(fā)生脫水、縮合、環(huán)化、交聯(lián)等反應(yīng)，直至炭化，以增加炭化殘?jiān)瑴p少可燃性氣體的產(chǎn)生，使阻燃劑在凝聚相發(fā)揮阻燃作用。
由于纖維的分子結(jié)構(gòu)和阻燃劑種類(lèi)的不同，阻燃作用是十分復(fù)雜的，并不局限于上述的幾方面。為了獲得最佳阻燃效果，應(yīng)使上面所述的機(jī)理盡可能共同起作用，如利用協(xié)同效應(yīng)等。
A－1法：適合450g/㎡以下的紡織品, 采用微型燃燒器, 燃燒時(shí)火焰高度調(diào)節(jié)到4.5cm, 燃燒器邊緣至電極距離為0.3cm, 燃燒時(shí)間為1min, 試樣時(shí)將樣品（35cm×25cm，經(jīng)緯向各3塊）從干燥器中取出, 隨即放在試驗(yàn)臺(tái)上, 按設(shè)定時(shí)間燃燒, 當(dāng)火焰熄滅和無(wú)焰延燃結(jié)來(lái), 即記錄下樣品的殘燃時(shí)間和殘燼時(shí)間, 取下樣品測(cè)量炭化距離和炭化面積。
D法：適用于熔融紡織品, 燃燒器火焰高度調(diào)整至4.5cm, 試樣時(shí)將樣品（20cm×10cm, 經(jīng)緯向各5塊）從干燥器中取出, 卷成10cm圓柱狀, 放入支撐圈中心位置, 保持45o傾斜角, 使火焰上端與樣品下端相接觸, 直到樣品燃燒停止, 重新調(diào)整測(cè)試儀支撐圈位置, 使殘存樣品下端與火焰上端可以再次接觸, 反復(fù)上述操作步驟, 直到熔融燃燒到樣品殘留至1cm為止, 記錄下樣品接觸火焰的次數(shù), 試驗(yàn)結(jié)果以經(jīng)、緯向各5塊樣品中接觸火焰次數(shù)最少的表示。
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