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阻燃劑對改性滌棉混紡織物的整理
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-1-27 15:39:31 |
阻燃劑對改性滌棉混紡織物的整理按ISO5660-1—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，在輻射通量為25kW/m2條件下測試試樣燃燒時(shí)熱釋放速率等參數(shù)。
阻燃劑對改性滌棉混紡織物的整理結(jié)合前期工作，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。
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30cm)。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。
阻燃劑對改性滌棉混紡織物的整理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400g/L、交聯(lián)劑質(zhì)量濃度為80g/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。
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(huì)加速火焰的傳播，材料中火災(zāi)的危險(xiǎn)性就越大。
因此，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。
纖維和紡織品的吸熱作用阻燃機(jī)理：某些熱容量高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)，降低了纖維材料表面和火焰區(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。如三水合氧化鋁分解時(shí)可釋放出3個(gè)分子水，轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嘈枰拇罅康拿撍疅帷?br />
磷酸三苯酯阻燃劑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(diǎn)。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。
纖維和紡織品的氣體稀釋作用阻燃機(jī)理：阻燃劑吸熱分解后釋放出不燃性氣體，如氮?dú)狻⒍趸?、氨、二氧化硫等，這些氣體稀釋了可燃性氣體，或使燃燒過程供氧不足。另外，不燃性氣體還有散熱降溫作用。
纖維和紡織品的熔滴作用阻燃機(jī)理：在阻燃劑的作用下，纖維材料發(fā)生解聚，熔融溫度降低，增加了熔點(diǎn)和著火點(diǎn)之間的溫差，使纖維材料在裂解之前軟化、收縮、熔融，成為熔融液滴滴落，大部分熱量被帶走，從而中斷了熱反饋到纖維材料上的過程，最終中斷了燃燒，使火焰自熄。滌綸纖維的阻燃大多是以此方式實(shí)現(xiàn)的。
目前國內(nèi)外市場上阻燃纖維已有幾十個(gè)品種，傳統(tǒng)加工的阻燃纖維主要是阻燃滌綸，阻燃腈綸，阻燃維綸。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各國新近開發(fā)生產(chǎn)了多種阻燃纖維，如聚間苯二甲酰間苯二胺纖維、聚酰胺一酰亞胺纖維、聚酰亞胺2080纖維、雜環(huán)聚合物聚苯并咪唑纖維(PIM2080)、酚醛纖維、Basofil纖維。這些纖維的阻燃效果都比較好，在工業(yè)及特殊領(lǐng)域有很大的用途。
阻燃PET用作阻燃纖維和織物通常有兩種方法:其一是用六溴環(huán)十二烷對PET織物作阻燃后處理。這種織物可作窗簾、幕布、包墻布等室內(nèi)裝飾用布。由于是后整理方法處理,阻燃劑易滲出,織物手感和阻燃耐久性會(huì)遜色一些。
其二是用共聚阻燃改性,這些反應(yīng)型阻燃單體主要是含溴芳香族化合物、含芳基氧化膦化合物、含溴代芳香基氧化膦化合物等。由于是阻燃元素成為齊聚物分子中心的一部分,所以具有阻燃效果長久、手感好、耐光等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)今我國PET阻燃纖維和織物的主要阻燃方法。
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