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棉织物的阻燃整理综述docx

更新时间:2025-04-29 16:52:16 更新来源:企业风采

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  火灾严峻威逼人类生命和财产安全。美国雅宝公司 Harry Patient 先生说,全球每年约有

  16、5 万人因火灾而丧生。火灾事故调查说明:50%左右的火灾由纺织品及室内装饰品引起[1]。在全部的纺织品中,棉织物因具备优秀能力的吸湿透气性、良好的染色性和生态相关性而被普遍的使用。但是棉纤维属于容易燃烧纤维,而且燃烧速度快,具有很大的助燃性由棉织物引发的火灾已严峻影响人们的生命财产安全。因

  此,怎么样提高棉织物的阻燃力气,削减因纺织品引起的火灾,争论纺织阻燃技术,就成了当前的重要课题[2]。棉织物的燃烧实质是纤维素的燃烧,所谓的燃烧通常是指物质氧化产生热量并引起发光的现象,它是一个封闭的链式循环过程。纤维素纤维是一种自然高分子碳水化合物,受热时不熔融,遇火后燃烧较快,吵闹解局部产物又会再次燃烧,进一步促进燃烧过程[3]。我国在 20 世纪 50 年月开头了纺织品阻燃技术的争论,其中以棉织物作为起步,经过 60 余年的进展,已拥有了多种阻燃技术,棉织物阻燃整理技术取得了重大进展[4]。通过研读大量关于棉织物阻燃的文献,本文对棉织物阻燃技术的概况与最进展进展了归纳总结。首先对阻燃剂的种类与进展进展简要总结,并重点介绍了型的微胶囊阻燃剂与膨胀阻燃剂,然后对阻燃方法进展简要介绍,并具体介绍了自阻燃纤维接结法、层层自组装阻燃涂层法、电子束

  辐照接枝法三种较的阻燃方法。2、阻燃剂阻燃剂是一种用来改善材料抗燃性的物质,它是可以阻挡材料被引燃及抑制火焰传播的化学助剂。阻燃剂种类非常之多,主要是以硼、氮、磷、锑、硫、氟、氯、溴等元素为根底的化合物。目前常用的阻燃剂有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硼系阻燃剂、硅系阻燃剂以及型阻燃剂等等[5]。卤系阻燃剂是最早应用的阻燃剂类型,由于其价格低、添加量少以及与合成材料的相容性和稳定能力好,能保持阻燃剂制品原有的物化性能等特点,使其一度成为最受欢送的阻燃剂。但是卤系阻燃剂发烟量大,且释放出的卤化氢气体具有强腐烛性,添加在合成材料中的卤系阻燃剂在热裂解过程中会产生有毒物质,潜藏着二次危害[6]。随着时下人们对环境保护的重 视,卤系阻燃剂的使用受到了不同程度的限制,各类阻燃剂的无卤化正成为阻燃剂开发应用的主要趋势。无卤阻燃剂中目前最受欢送的是有机磷系阻燃剂,它在抑制火焰从与减缓火焰集中的作用比卤系大,效果更明显,并且比无机磷系阻燃剂对织物的颜色损害较小,环境危害更小。开发出来的无机阻燃剂,如硅系阻燃剂、硼系阻燃剂,都是有效的阻燃剂,更重要的是它们在制备过程中不产生甲醛等有害于人体健康的物质,转化率高,属于环境友好型,越来越赢得人们的青睐[6]。2、1 微胶囊阻燃剂微胶囊技术是用自然或人工合成的成膜物质将微量固体或液体物质包覆成为细小颗粒的技术。将阻燃阻燃剂经微胶囊化后,作为芯材的阻燃剂完全与外界隔绝,避开了与人体非间接接触只有在遇明火、壁材裂开时

  才起作用,整一个完整的过程中阻燃剂的本身性质不发生转变。当火源到达确定温度后,包覆有阻燃剂的微胶囊外层囊壁首先裂开,阻燃剂释放开来,掩盖在基材的外表,通过种种阻燃机理阻挡燃烧或延缓火焰的集中,使基材获得阻燃性[7]。微胶囊阻燃剂有着多种优点:气液态阻燃剂经微胶囊化处理后变成固态阻燃剂,可以直接与聚合物材料加工,并且与聚合物的相容性提高;可以削减液体阻燃剂在聚合物材料内部由于迁移或液体的挥发而导致阻燃剂的损失;可以削减阻燃剂中有毒成分在工艺流程中的释放量,以避开环境污染等优点[8]。2、2 膨胀阻燃剂阻燃技术已成为当前最活泼的阻燃争论领域之一,膨胀型阻燃剂是以磷、氮、碳为主要核心成分的阻燃剂,膨胀型阻燃剂通常由炭源、酸源和发泡源三局部组成。在火焰和高温的作用下,酸源受热放出无机酸,与多元醇酯化,进而脱水炭化,反响生成水蒸气以及一些不燃烧气体使炭层膨胀,最终形成一层多微孔坚韧的炭质泡沫层,生成的炭层可以吸附在熔融、着火的外表,即可阻挡热量和氧气的进入,该炭质层具有阻隔热量及氧气的传递和抑烟的作用,并能防止燃烧过程产生熔滴,有效地阻挡了流涎造成的火焰集中,从而到达阻燃的目的[9]。通过膨化阻燃整理后棉织物具有较多的优点:极限氧指数高,热释放速率低,可以有效的预防燃烧过程产生熔滴,阻燃效果较好,制作的完整过程中低烟、低毒、无腐蚀性气体产生[10]。3、阻燃方法传统的纺织阻燃技术有阻燃纤维、阻燃整理等方法,型阻燃技术有纳米阻燃、微胶囊阻燃、超细化、外表改性等方法。

  阻燃纤维的制造方法有:共聚法,将含有阻燃元素的化合物共聚到纤维分子链中;共混法,将阻燃剂参与纺丝熔体纺制阻燃纤 维;接枝改性,用物理或化学法使纤维阻燃单体进展接枝共聚反响。阻燃整理主要在纺织品后整理过程中对织物进展外表处理, 使阻燃剂固着在织物上,从而获得阻燃效果。主要方法有浸轧烘焙法、涂布法、接枝改性法[11]。型阻燃方法弥补了传统阻燃方法的某些方面的缺乏,如对无机阻燃剂进展改性,增加其与合

  成材料的相容性,能够更好的降低阻燃剂用量等[12]。3、1 自阻燃纤维接枝法[13]这种方法属于制造阻燃纤维的方法,但是选择的阻燃纤维与接枝的方法较为颖。阻燃纤维选择为海藻酸钙、羧甲基纤维素铝,此阻燃纤维的制造方法的关键是如何成功接枝。为了成功接枝,首先承受选择性氧化技术对棉纤维进展改性,将纤维素链单元的两个相邻仲羟基氧化为醛基。利用醛基的活性可使棉纤维具有与蛋白质直接发生交联的力气,在此根底上将丝胶蛋白和明胶蛋白对棉纤维进展改性处理,获得了蛋白棉纤维。利用蛋白棉织物分子链上的氨基与氧化海藻酸纳/氧化羧甲基纤维素钠大分子构造中的醛基发生共价交联,成功地将目标阻燃剂接枝于棉织物上,再对上述产物进展钙化/铝化,最终得到阻燃棉织物。通过对这种阻燃棉织物及制作的完整过程中的产物利用极限氧指数测试

  法进展检测分析,觉察,相比一般棉织物,阻燃整理的棉织物的力学性能都遭到确定程度的破坏,但是极限氧指数较高,并且在

  整个工艺和使用的过程中,不用任何交联剂及甲酵,不存在后续甲酵排放的问题,符合人们对绿色环保的要求。3、2 层层自组装阻燃涂层[14]这种方法利用了较的层层自组装技术,通过在棉织物外表构造阻燃涂层以到达阻燃的目的,属于阻燃整理技术。层层自组装技术是两种具有相互吸引作用力的物质通过交替反复浸泡,而后沉积于基质的外表的涂层技术。能应用传统的二组分的组装方法,将壳聚糖和二氧化钛纳米管组成的膨胀型层层自组装涂层构筑于棉织物材料的外表,通过转变二氧化钛纳米管悬浮液的浓度和组装层层数能调整涂层在棉织物外表的构造。有效地将阻燃性涂层构筑于棉织物外表,使棉织物具有阻燃功能。通过对这种阻燃棉织物扫描电镜、热重分析、极限氧指数仪、垂直燃烧仪等测试分析方法对阻燃棉织物的构造、热学性能等性质进展争论,觉察涂覆处理过的棉织物表现出高的耐热性和热氧化稳定性,并且燃烧时火焰传播速度减慢,且燃烧后形成连续完整、石墨化程度高的炭层构造,这种阻燃棉织物的阻燃效果较一般的阻燃棉织物优异很多,符合人们功能化的需求。3、3 电子束辐照接枝法[15]这种方法属于较的接枝改性方法,是利用电子的作用,在聚合物外表接枝具有阻燃功能的单体或者官能团。可通过电子束辐照接枝法将辐敏性的丙烯酰氧基磷氮阻燃剂和丙烯酰胺的混合物单体接枝于棉织物上,使棉织物具有阻燃功能。常温常压下将棉织物在自配的阻燃整理液中二浸二轧后, 将其置于密封袋中并通入过量氮气后用电子束进展辐照处理,对

  接枝后的织物进展索氏抽提,去除沉积在织物外表未反响的固体物质,最终得到具有阻燃功能的棉织物。通过对这种阻燃功能的棉织物承受傅里叶红外光谱、极限氧指数仪、垂直燃烧仪、热重分析、扫描电镜和力学性能测试等技术和手段对接枝阻燃改性后的纯棉织物的构造、阻燃性能和力学性能进展争论,觉察:阻燃接枝改性后纯棉织物的白度和强力下降较小,织物刚度增大、耐磨性变好,具备优秀能力的耐洗性;极限氧指数随着接枝率的增加而增加,垂直燃烧炭化长度随着接枝率的增加而降低。但是这种整理方法会影响棉织物的外观、松软性。4、完毕语本文紧跟时代的进展概括的总结了棉织物阻燃的根底学问,介绍了目前较型的阻燃剂与阻燃方法,具有确定的时代意义。通过对棉织物阻燃技术的总结,觉察目前阻燃技术已渐渐向环保、无污染的方向发

  物阻燃技术的进展也确定是在保证功能性的同时更加留意环境保护,并且查找一种更便捷,本钱更加低廉,能够大面积推广使用的阻燃方法也是将来的进展趋势。

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