紡織品的阻燃機理及方法

紡織品的阻燃按生產(chǎn)過程及阻燃劑的引入方法大致分為纖維的阻燃處理和織物的阻燃整理兩類。

2��1 纖維的阻燃處理

2��1��1  阻燃 機理

　　纖維的阻燃處理是對一些本身是可燃的原絲(如滌綸、棉綸、腈綸)加入某種阻燃劑，使其抑制燃燒過程中的游離基；或是改變纖維的熱分解過程，促進脫水炭化；有些則是使阻燃劑分解釋放出不燃氣體覆蓋在纖維表面，起隔絕空氣作用。

2��1��2 阻燃處理方法

　　1�碧岣叱衫w高聚物的熱穩(wěn)定性

　　(1)在成纖高聚物的大分子鏈中引入芳環(huán)或芳雜環(huán)，增加分子鏈的剛性、大分子鏈的密集程度和內(nèi)聚力，然后將這種高熱穩(wěn)定性的高聚物用濕法紡絲制成纖維。

　　(2)通過纖維中線形大分子鏈間交聯(lián)反應(yīng)變成三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)，阻止碳鏈斷裂，成為不收縮，不熔融的阻燃性纖維。

　　(3)將纖維在200-300℃的空氣氧化爐中停留幾十分鐘或數(shù)小時使纖維大分子受熱后發(fā)生炭化，成為具有阻燃性的纖維。

　　2�痹�絲阻燃改性

　　(1)共聚法：在成纖高聚物的合成過程中，把含有磷、鹵、硫等阻燃元素的化合物作為共聚單體(反應(yīng)型阻燃劑)引入到大分子鏈中，再把這種阻燃性強的物質(zhì)加到纖維中。

　　(2)共混法：與共聚法同屬原絲改性，是將阻燃劑加入紡絲熔體或紡制阻燃纖維的方法。

　　(3)接枝改性：用放射熱、高能的電子束或化學(xué)引發(fā)劑使纖維(或織物)與乙烯基型的阻燃單體發(fā)生接枝共聚，是獲得有效而持久的阻燃改性方法。接枝阻燃改性纖維的阻燃性與接枝單體中阻燃元素的種類及接枝部位有關(guān)，接枝部位對阻燃效果的影響次序為：芯部接枝>均勻接枝>表面接枝。

2��2 織物的阻燃整理

2��2��1 阻燃機理

　　1�备采w層理論：阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層，具有隔熱、隔氧、阻止可燃氣體向外逸出，起到阻燃作用。

　　2�辈蝗細怏w理論：阻燃劑受熱分解出不燃氣體，將纖維素分解出來的可燃氣體濃度沖淡到燃燒下限以下。

　　3�蔽鼰崂碚摚鹤枞紕┰诟邷叵�，發(fā)生吸熱反應(yīng)，降低溫度阻止燃燒蔓延。此外，織物整理后能將熱量迅速傳出，致使纖維素達不到著火燃燒的溫度。

　　4�被瘜W(xué)反應(yīng)論(催化脫水論)：阻燃劑在高溫下，作為路易斯酸與纖維素發(fā)生反應(yīng)，使纖維催化脫水炭化，減少可燃氣體的產(chǎn)生。

2��2��2 阻燃整理方法

　　1�苯�軋焙烘法：阻燃整理工藝中應(yīng)用最廣的一種工藝。工藝流程為浸軋-預(yù)烘-焙烘-后處理。浸軋液一般由阻燃劑、催化劑、樹脂、潤濕劑和柔軟劑組成，配制成水溶液或乳液進行整理。

　　2�苯�漬-烘燥法：又稱吸盡法。是將織物在阻燃液中浸漬一定時間后，再干燥焙烘使阻燃液被纖維聚合體吸收。

　　3�庇袡C溶劑法：該法是使用非水溶性的阻燃劑，其優(yōu)點是阻燃整理時的能耗低。但在實際操作中，要注意溶劑的毒性和燃燒性。

　　4�蓖坎挤ǎ簩⒆枞紕┗烊霕渲瑑�(nèi)，靠樹脂的粘合作用使阻燃劑固著在織物上。根據(jù)機械設(shè)備的不同分為刮刀涂布法和澆鑄涂布法。

3 紡織品常用阻燃劑

3��1 按所含阻燃元素分類

　　1�焙�鹵阻燃劑：熱解過程中，分解出捕獲傳遞燃燒自由基的X•及HX，HX能稀釋纖維裂解時產(chǎn)生的可燃氣體，或隔斷與空氣的接觸。

　　2�焙�磷阻燃劑：燃燒過程中產(chǎn)生磷酸酐或磷酸，促使紡織品脫水炭化，阻止或減少可燃氣體產(chǎn)生。此外，磷酸酐在熱解時形成類似玻璃狀的熔融物覆蓋在織物上，促使其氧化生成二氧化碳，起到阻燃作用。

　　3�焙�氮阻燃劑：氮的化合物能和纖維素作用，促進交鏈成炭，降低織物的分解溫度，產(chǎn)生的不燃氣體，起到稀釋可燃氣體的作用。