阻燃整理的阻燃機理
所謂“ 阻燃 ”,不是阻燃整理后的紡織品在接觸火源時不會燃燒,而是使織物在火焰中能降低其可燃性,能減緩蔓延的速度,不形成大而積燃燒,而離開火焰后,能很快自熄,不再燃燒或陰燃價。
阻燃作用的機理有物理的,也有化學的。根據(jù)現(xiàn)有的研究結(jié)果,可歸納為以下幾種:
(1)吸熱作用。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,降低纖維材料表而和火焰區(qū)的溫度,減慢熱裂解反應的速度,抑制可燃性氣體的生成。
(2)覆蓋保護作用。阻燃劑受熱后,在纖維材料表而熔融形成玻璃狀覆蓋層,成為凝聚相和火焰之間的一個屏障。這樣,既可隔絕氧氣、阻止可燃性氣體的擴散,又可阻擋熱傳導和熱輻射,減少反饋給纖維材料的熱量,從而抑制熱裂解和燃燒反應。
(3)氣體稀釋作用。阻燃劑吸熱分解釋放出氮氣、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;蚴够鹧嬷行奶幉糠謪^(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。它們的阻燃作用大小順序是:NZ>coZ>502>NH3。
(4)凝聚相阻燃。通過阻燃劑的作用,在凝聚相反應區(qū),改變纖維大分子鏈的熱裂解反應歷程,促使發(fā)生脫水、縮合、環(huán)化、交聯(lián)等反應,直至炭化,以增加炭化殘渣,減少可燃性氣體的產(chǎn)生,使阻燃劑在凝聚相發(fā)揮阻燃作用。凝聚相阻燃作用的效果,與阻燃劑同纖維在化學結(jié)構(gòu)上的匹配與否有密切關(guān)系。
(5)氣相阻燃。通過阻燃劑的熱分解產(chǎn)物,在火焰區(qū)大量捕捉高能量的輕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,在氣相發(fā)揮阻燃作用。氣相阻燃用對纖維材料的化學結(jié)構(gòu)并不敏感。
(6)微粒的表而效應。若在可燃氣體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,會如同容器的壁面那樣,在微粒的表而上,將氣相燃燒反應中大量的高能量氫自由基,轉(zhuǎn)變成低能量的過氧基自由基。從而抑制氣相燃燒。
由于纖維的分子結(jié)構(gòu)及阻燃劑種類的不同,阻燃作用是十分復雜的,并不局限于上述幾方而。在某一特定的阻燃體系中,可能涉及上述某一種 阻燃 作用,但實際上往往包括多種阻燃作用。