紡織品阻燃機理介紹

一、纖維的阻燃處理
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、錦綸、腈綸等加入某種阻燃劑，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、阻燃處理方法
①、提高成纖高聚物的熱穩(wěn)定性
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；
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)，阻止碳鏈斷裂不收縮，不熔融的阻燃性纖維；
將纖維在200～300℃的空氣氧化爐中停留幾十分鐘或數(shù)小時，使纖維大分子發(fā)生炭化，成為具有阻燃性的纖維。
②、原絲阻燃改性
共聚法：在成纖高聚物的合成過程中，把含有磷、鹵素、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；
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；
接枝改性：用放射熱、高能的電子束或化學引發(fā)劑使纖維或織物與乙烯的阻燃單體發(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順序為：芯部接枝＞均勻接枝＞表面接枝。

二、織物的阻燃整理
1、阻燃機理
在紡織品的后整理加工過程中對織物進行表面處理，從而使織物具有阻燃性能。
①、覆蓋層理論
阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層，具有隔熱隔氧氣、阻止可燃氣體向外逸出，起到阻燃作用。
②、不燃氣體理論
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、吸熱理論
阻燃劑在高溫下，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、化學反應(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。

三、阻燃整理方法
1、浸軋焙烘法
阻燃整理工藝中應(yīng)用廣的一種工藝。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、浸漬—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、有機溶劑法
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、噴霧法
凡不能用普通設(shè)備加工的厚幕布、大型地毯等商品，都可在后一道工序做手工噴霧法的阻燃整理。對于膨松性表面有花紋、簇絨、絨頭起毛的織物，如果用浸軋法會使表面絨毛花紋受到損傷，故一般都采用連續(xù)噴霧法。
5、涂布法
將阻燃劑混入樹脂內(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)備的不同分為涂布法和澆鑄涂布法。
目前，市場上廣泛使用的阻燃方法是以成品經(jīng)過阻燃劑后整理處理為主，工藝簡單，使用纖維也較單一。
不管應(yīng)用哪種方法進行阻燃加工，都要達到預(yù)期的阻燃性能。阻燃織物的阻燃性能通常用極限氧指數(shù)LOI值表示，它表示試樣在由氧氣（O2）和氮氣（N2）組成的混合氣體中維持燃燒所需氧氣的低濃度。LOI 值高表示織物可燃性小，因為纖維需要更多的氧才能維持燃燒；相反，LOI 值越低，纖維燃燒所需氧越少，維持燃燒越容易。表1 為常見纖維的LOI 值。
表1 常見纖維的LOI值
 

阻燃織物除了考慮阻燃性外，還要考慮到所謂第二安全性和第三安全性，即阻燃制品的毒性和熔融性，以測試對人體及環(huán)境的影響以及燃燒后有無熔融物滴落。

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