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聚酯纖維阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-1-16 17:12:07 |
本文介紹了用聚酯纖維阻燃劑生產(chǎn)阻燃聚酯纖維的生產(chǎn)工藝特點。
作為合成纖維的最大品種聚酯纖維的阻燃織物的需用量很大，如航空、鐵路和其它交通運輸系統(tǒng)、涉外賓館、飯店、公共娛樂場所及消防等特種行業(yè)的工作服都需要用。有關(guān)專家估算國僅上述所需阻燃織物為28 496萬m需用阻燃聚酯纖維93 kt /a。
20世紀70年代以來國外對聚酯纖維阻燃劑的開發(fā)應(yīng)用進行了大量的研究，有的已實現(xiàn)了商品化生產(chǎn)。據(jù)報道，當(dāng)前世界阻燃聚酯纖維的產(chǎn)量已占聚酯纖維總產(chǎn)量的10～15。
賦予聚酯纖維阻燃性能的阻燃劑有許多種，按阻燃元素分類可分為鹵素和非鹵素系兩大類，其代表是溴系和磷系。通常認為溴系阻燃劑阻燃效果較好，用量相對少些，但燃燒時生成鹵化氫毒性大磷系阻燃劑毒性小，但一些含磷共聚單體的熱穩(wěn)定性差而不適合于聚合反應(yīng)，而且由于磷化物的酸性，在反應(yīng)和紡絲過程中會降低聚合物熔體的粘度。
從阻燃劑是否參加反應(yīng)看，可分為添加型和反應(yīng)型兩種。共混添加型聚酯纖維阻燃劑可分為填充型、增塑型和半增塑型3種。填充型是非常難熔的無機物，如氧化銻、氧化鋁等。增塑型阻燃劑在加工過程中能完全熔化，且能和聚酯相容。半增塑型阻燃劑能在加工過程中發(fā)生熔融，但不能和聚酯相容。
對參加共聚反應(yīng)和共混添加型聚酯纖維阻燃劑，不但要求有較好的阻燃效果、無毒、耐久性好，而且還要求改性單體在聚合和紡絲過程中不分解，不發(fā)生副反應(yīng)（也即熱穩(wěn)定性好） ，和聚酯相容性好，對樹脂的可紡性和纖維的性能沒有嚴重的不良影響。
國外阻燃技術(shù)開發(fā)較早，故阻燃劑的研究生產(chǎn)也較早，至今世界上已有47個廠家生產(chǎn)，生產(chǎn)的阻燃劑有167種，生產(chǎn)和消費已達到相當(dāng)大的規(guī)模，阻燃劑已成為助劑中僅次于增塑劑的第二大類助劑。國外用于滌綸織物的阻燃劑主要品種為鹵化物和含磷、硫化合物。
我國阻燃技術(shù)和阻燃劑發(fā)展較晚，70年代初才對合纖織物和聚酯纖維用阻燃劑進行研制。90年代中期，全國織物阻燃劑年產(chǎn)量約600 t。
近年來國內(nèi)阻燃劑研究開發(fā)進展較快，正不斷開發(fā)si、n、sb、p類等性能更加優(yōu)越的阻燃劑，例如，聚苯基膦酸二苯砜酯、4（ 2氯乙氧基） 乙撐雙磷酸酯等，新型阻燃劑將不斷問世2阻燃聚酯纖維、織物的生產(chǎn)方法通常，極限氧指數(shù)（ loi ）大于26的纖維稱阻燃纖維，阻燃纖維在火源點燃的情況下發(fā)生燃燒，離開火源即熄滅，經(jīng)20次洗滌，其阻燃性能不變。
磷酸三苯酯tpp具有良好的透明性、柔軟性以及抗菌性，具有耐水、耐油、電絕緣性好和相容性好的優(yōu)點。磷酸三苯酯tpp用途主要用于纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃增塑劑,也可用于三乙酸甘油酯薄酯和軟片、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、酚醛樹脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
目前阻燃聚酯纖維的制造方法主要有阻燃整理、共混阻燃改性和共聚阻燃改性、皮芯型復(fù)合紡絲四種。四種方法各有優(yōu)缺點，其成本及效果比較工藝（方法）效果成本后整理（織物）暫時阻燃低共混型（纖維）持久阻燃中反應(yīng)型（纖維）永久阻燃高皮芯型復(fù)合紡絲永久阻燃最高皮芯型復(fù)合紡絲的阻燃效果最好，費用也最高。
阻燃整理紡織品的阻燃后整理是通過阻燃劑或阻燃中間體向纖維可及區(qū)和織物結(jié)構(gòu)內(nèi)擴散、滲透、吸附，然后在一定條件下，使其與纖維大分子結(jié)構(gòu)中的活性基團反應(yīng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或者以其它各種機械性粘接、沉積在織物表面，使織物獲得一定的阻燃效果及相當(dāng)耐洗性能。
織物后整理的特點是：（ 1）可在常規(guī)的印染設(shè)備上進行加工，加工費用低廉，但對服用性能略有影響。（ 2）通用性大，工藝簡單。（ 3）加工周期短，見效快，但持久性差，并且可能還會影響纖維織物的強力、手感和色澤。
由于后整理的加工方法實際上是表面添加，所以持久性較差。以目前阻燃效果較好的某一含氮磷酸酯高聚物對50 /50滌綸棉布織物阻燃整理為例，多次洗滌后，阻燃性能幾乎消失。
未經(jīng)整理loi阻燃整理后皂洗20次后目前阻燃后整理的技術(shù)在不斷改進完善，阻燃劑的性能也在不斷提高，但由于這種加工工藝，限制了它的阻燃效果和應(yīng)用范圍。
共聚改性將含阻燃元素（主要是磷、鹵、硫、氮、硅）或同時含有這些元素的化合物，作為共聚單體，引入纖維高聚物分子鏈中，以提高難燃性，一般在酯化（或酯交換）結(jié)束后，加入含阻燃元素的二元醇，或二元酸共縮聚而成。
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