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织物阻燃整理,防患于未“燃”

发布时间:2019-08-15 08-15 16:05 作者:阻燃剂材料

人们日常生活中使用的纺织品,主要由天然纤维、人造纤维及合成纤维加工而成,它们都是易燃或可燃的,一旦被点燃,火势会迅速蔓延,容易对人的生命和财产造成很大危害。所以,消费者在挑选装饰类纺织品时,不仅要考虑其美观和舒适程度,还要留意产品是否具备防火等安全认证,确保家居安全。

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为了防止火灾的发生,使用具有阻燃性能的纺织品可以削弱燃烧条件、延缓火势的蔓延,使人们有时间撤离或采取措施进行灭火。因此,纺织品燃烧性技术法规逐渐成为各国技术性贸易壁垒的一个重要组成部分。


许多发达国家早已采用阻燃制品以防止公共场所发生恶性火灾、保护人身安全,不少国家和地区已经建立了较为完善的法规和标准体系,其中尤以美国和日本的纺织品燃烧技术要求最多。


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棉织物在我国已有很长的使用历史,凭借其自身柔软舒适、吸湿性好、透气性好等特点备受人们青睐,成为当今最主要的纺织品材料。但棉纤维的极限氧指数(LOI)只有 18.0,在天然纤维中是最低的,极易引起燃烧。因此,棉织物的阻燃整理意义十分重大。


纺织品的阻燃并不是指织物遇火时不会燃烧,而是可以延缓火焰的蔓延,提高易燃物或可燃物的难燃性、自熄性和消烟性。



纺织品阻燃必要性


纺织品引发的火灾问题一直困扰着世界各国的人们,严重威胁着公众安全和社会发展。火灾是当今世界上多发性灾害中发生频率最高的一种灾害,也是时空跨越度最大的一种灾害。随着各类工业用、家用纺织品的消费量不断增加,由纺织品引起的火灾数量也呈逐年增长的趋势。


据联合国― 世界火灾统计中心(WFSO)统计,近年来在全球范围内,每年发生的火灾有600~700 万起,其中约一半的火灾起因与纺织品有关,死亡人数有 6.5 万至 7.5 万人,经济损失可达整个社会生产总值(GDP)的 0.2%。仅美国每年发生的火灾就有 7000 起,平均每天 20 起。2008 年中国的火灾总损失为 15 亿人民币(相当于 2.195 亿美元),同年俄罗斯火灾总损失超过 4 亿美元。美国在 1995~2002 年间,由床垫和被褥引发的住宅火灾近20000 起,造成 3200人死亡,约 16000 人不同程度的受伤,财产损失达 5.5 亿美元。


实践证明,使用具有阻燃性能的材料及制品可以很大程度的减少火灾事故的发生,降低人身伤害和死亡率,是最有效的防火保护措施之一。美国、加拿大、日本等国家很早就制定了阻燃相关的法律法规:在美国,除了联邦政府制定的阻燃法规外,一些州也各自制定了与阻燃制品相关的法案和条例,甚至比联邦政府法规更加严格;日本政府还专门成立了防炎协会,负责阻燃制品检验和标志的发放、使用;欧盟的一些国家也制定了相关的法规和标准,要求阻燃材料和制品必须使用欧盟统一的 CE 标志。


我国阻燃法律法规体系的建设还处在一个相对落后的阶段,仍在学习和借鉴中,现已出台的纺织品阻燃性能标准有GB17591-2006《阻燃织物》、GB 8965.1-2009《防护服装 阻燃防护第 1 部分:阻燃服》、GB8965.2-2009《防护服装 阻燃防护第 2 部分:焊接服》、GB50222-2001《建筑内部装修设计防火规范》、GB20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》等。


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纺织品阻燃发展史


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近年来,纺织品的阻燃技术获得了较大的发展,在应用阻燃纺织品的场所,火灾发生的频率得到了有效地降低。阻燃剂也成为所有工业用助剂中发展最快,年消耗量仅次于增塑剂的第二大助剂。


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纺织品阻燃纤维生产方法


与普通纤维不同,阻燃纤维具有良好阻燃性,可以延缓火势的蔓延。阻燃纤维可以分为两类,一类是纤维本身具有一定的阻燃性能,如聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚酰胺一酰亚胺纤维等,现已广泛应用于各种耐高温和阻燃的工作环境;另一类是对常规纤维进行改性而获得。


由于常规纤维来源广、数量多、价格廉,所以它们是一般阻燃产品最常用的原料。按照阻燃剂与纤维大分子结合方式的不同,常规纤维阻燃改性的方法可大致分为如下几种:


共聚法:阻燃效果持久,但工艺复杂,成本较高。 

共混法:也叫添加法,耐久性不如用共聚法生产的纤维。 

皮芯复合纺丝法:纤维稳定性好,强度和均匀度都较高,但设备复杂昂贵,成本太高。


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纺织品阻燃整理方法


织物的阻燃整理指的是阻燃剂通过物理(吸附、沉积、粘合)或化学(化学键)结合方式覆在织物上的过程。经过阻燃处理的纺织品不能被明火点燃,火焰蔓延速度降低,燃烧性能降低,移去火源后,纺织品不会燃烧,阴燃时间缩短不阴燃,并且燃烧过程释放的总热量降低,形成较厚的炭层。


按照阻燃剂引入织物中的方式,可以将阻燃纺织品的制造方法分为以下几类:


涂层法:是将阻燃剂加入到涂层胶中,用刮刀或其他工具将其涂抹在织物上,通过树脂的粘合作用使阻燃剂固着在织物上,达到阻燃效果。涂层胶对阻燃剂具有选择性,即阻燃剂既要有良好的阻燃效果,又不能影响涂层胶的基本 性能。近日,英国绿色化学品公司新公布了其磷-氮系阻燃剂 Perachem FR 实现工业化生产的计划,该阻燃剂已经在纺织品工业化涂层加工中成功试用,并通过 了英国窗帘和帘布产品阻燃测试标准验证。新产品具有环保、健康和安全等特点。


浸渍法:是指按织物的重量投入相应比例的阻燃剂,配置好整理液后, 在一定温度下将织物浸渍一段时间,然后脱水、烘干。浸渍法的好处是可以保证阻燃剂均匀的分布在织物上。


浸轧焙烘法:是使用最为广泛的一种阻燃整理方法,工艺流程为浸轧→低温预烘→高温焙烘→后处理。它的优点是设备简单,操作方便,成本低,效果好。


微胶囊法:先将阻燃剂包裹到微胶囊中,然后再将织物浸乳于阻燃剂微胶囊与反应性树脂溶液中,然后再对织物做焙烘处理,使阻燃剂微胶囊最终在织物组织间稳固地沉积下来并使织物获得一定的阻燃性能。对于一些分子较小, 分子与织物间没有反应性或反应性较小的阻燃剂,选用这种阻燃整理方法可使织物获得一定的耐久阻燃性能。


纤维后处理法:对纤维进行化学处理,在纤维间建立网状化学交联或配位键交联,或对纤维进行热处理,提高纤维的含炭量,从而增大纤维热稳定性, 阻止纤维碳链断裂,提高纤维的阻燃性。但这种阻燃处理方法只适用于生产少数种类的阻燃合成纤维,如酯酵纤维、聚丙烯腈氧化制备碳纤维。


浸乳焙烘法:涂层法和微胶囊法适用于所有织物的阻燃剂加工,工艺流程较短,设备投资较少,但是所得的阻燃织物往往会因为阻燃工艺的不同而导致阻燃效果有较大差别。




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