纺织品功能整理论文上海工程技术大学服装学院

纺织品功能整理论文 上海工程技术大学服装学院

《纺织品功能整理论文》 ——纺织品阻燃

名 称: 纺织品阻燃 院 系: 服装学院 学 号: 091309117 姓 名: 尹业杨 指导教师: 沈勇 完成时间: 2011-12-28

纺织品的阻燃综述

摘要:本文概述了这一问题:从纺织品纤维的燃烧特点出发,分析阻燃剂的阻燃机理;讨论阻燃剂的应用方式;同时也论证了经阻燃剂整理的纺织品可以保护人的生命安全。重点叙述了阻燃剂的作用机理和分类, 并结合阻燃技术对阻燃整理的发展方向进行了展望。

关键词: 纺织品; 阻燃; 机理; 方法

据统计表明, 由家用纺织品引起的火灾占有相当大的比例, 且比其它原因引起的火灾死亡率高。其中床上用品和家具用布引起的火灾, 产生大量烟及有毒气体, 使人窒息而死; 由服装引起的火灾还会烧伤皮肤, 造成伤亡。纺织品的阻燃可使发

生火灾的机率大大降低, 从而阻止危及人生命的情况发生, 降低火势蔓延的危险。物质燃烧需要三个条件:

(1)必须有可燃物;

(2)必须与助燃性气体(最常见也是最主要的就是氧气，下同)接触; (3)温度达到可燃物的着火点。

这三个条件缺一不可。聚合物的燃烧反应是自由基链锁反应。聚合物的阻燃所采取的措施就是基于上述原理。选择阻燃剂也正是从以上这些方面来考虑的。 1 织物阻燃剂

1.1 阻燃剂的作用机理

所谓“阻燃”, 不是阻燃整理后的纺织品在接触火源时不会燃烧, 而是使织物在火焰中能降低其可燃性, 能减缓蔓延的速度, 不形成大面积燃烧, 而离开火焰后, 能很快自熄, 不再燃烧或阴燃〔1〕。阻燃作用的机理有物理的, 也有化学的〔2〕。根据现有的研究结果, 可归纳为以下几种:

( 1) 吸热作用。具有高热容量的阻燃剂, 在高温下发生相变、脱水或脱卤化氢等吸热分解反应,降低纤维材料表面和火焰区的温度, 减慢热裂解反应的速度, 抑制可燃性气体的生成。

( 2) 覆盖保护作用。阻燃剂受热后, 在纤维材料表面熔融形成玻璃状覆盖层, 成为凝聚相和火焰之间的一个屏障。这样, 既可隔绝氧气、阻止可燃性气体的扩散, 又可阻挡热传导和热辐射, 减少反馈给纤维材料的热量, 从而抑制热裂解和燃烧反应。

( 3) 气体稀释作用。阻燃剂吸热分解释放出氮气、二氧化碳、二氧化硫和氨等不燃性气体, 使纤维材料裂解处的可燃性气体浓度被稀释到燃烧极限以下。或使火焰中心处部分区域的氧气不足, 阻止燃烧继续。此外, 这种不燃性气体还有散热降温作用。它们的阻燃作用大小顺序是: N2>CO2>SO2>NH3。 ( 4) 凝聚相阻燃。通

过阻燃剂的作用, 在凝聚相反应区, 改变纤维大分子链的热裂解反应历程, 促使发生脱水、缩合、环化、交联等反应, 直至炭化, 以增加炭化残渣, 减少可燃性气体的产生, 使阻燃剂在凝聚相发挥阻燃作用。凝聚相阻燃作用的效果, 与阻燃剂同纤维在化学结构上的匹配与否有密切关系。 ( 5) 气相阻燃。通过阻燃剂的热分解产物, 在火焰区大量的捕捉高能量的羟基自由基和氢自由基, 降低它们的浓度, 从而抑制或中断燃烧的连锁反应, 在气相发挥阻燃作用。气相阻燃作用对纤维材料的化学结构并不敏感。 ( 6) 微粒的表面效应。若在可燃气体中混有一定量的惰性微粒, 它不仅能吸收

燃烧热, 降低火焰温度, 而且, 会如同容器的壁面那样, 在微粒的表面上,将气相燃烧反应中大量的高能量氢自由基, 转变成低能量的氢过氧基自由基, 从而抑制气相燃烧。H+O2?H—O—O由于纤维的分子结构及阻燃剂种类的不同, 阻燃作用是十分复杂的, 并不局限于上述几方面。在某一特定的阻燃体系中, 可能涉及上述某一种阻燃作用, 但实际上往往包括多种阻燃作用。

1.2 阻燃剂的分类

整理对于阻燃剂的要求是: 颗粒细, 易渗入纤维, 与纤维结合能力强, 尽可能少影响织物的强力、手感和色泽, 对染色等助剂无不良影响, 可在印染厂现有设备上无需特殊装置便可进行阻燃整理。有阻燃作用的元素在周期表的第三族有硼和铝, 第五族有氮、磷、砷、锑、铋, 第六族有硫, 第七族有氟、氯、溴、碘。此外, 镁、钡、锌、锡、钛、铁、锆和钼的化合物也有所应用。阻燃剂按耐久性可分为非耐久性、半耐久性和耐久性。按阻燃剂的使用方法和聚合物中的存在形态, 则可分为添加型和反应型两大类。这里主要介绍按化合物的类型来分类, 则可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两大类。

1.2.1 无机阻燃剂