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纺织品阻燃整理技术的应用及发展
孙文华
〔河南省濮阳市中原油田消防支队，濮阳457001〕
提　要：阻燃实际的研讨是整个阻燃技术的基础，目前国际研讨人员已末尾注重。一方面要研讨各类纤维、织物的熄灭实际，还要研讨阻燃剂在纤维上的阻燃机理。随着测试技术手腕的开展，这方面的任务已成为能够。熄灭及阻燃实际研讨可为寻觅新型阻燃剂、确定阻燃方法、提高阻燃水平提供实际依据，具有重要的理想意义。
关键词：阻燃机理　阻燃整理技术　开展
近年来，世界各国因纺织品惹起的火灾不时添加。我国这十几年来，平均每年发作的火灾次数为３—４万起，死亡人数２—３千人，火灾损失折款2—3亿人民币。1985年，哈尔滨天鹅饭店大火死亡十人，受伤七人，直接经济损失24.9万元；1994年，克拉玛依大火，死伤300多人，都是因纺织品熄灭惹起的。
阻燃纤维的研讨开发——我国阻燃纤维的研讨开发起步于70年代；80年代至今，上海、吉林、山东、广东、天津、四川、北京、江苏等省市的一些科研单位、院校及工厂相继对阻燃纤维 停止了小试研讨，涤纶和丙纶已构成批量消费才干，但总体说来，阻燃纤维产品仍处在研讨和试阶段。
一、织物阻燃剂
目前所用的阻燃剂大多是磷、卤素的无机物或无机物加无机物，一般的用高分子物， 如环状芬芳族磷酸酯、羟乙基四溴双酚A(涤纶)；氯化聚两烯、六溴环癸烷、乙二酸(五溴苯 )酯、磷酸三溴苯酯－氯化石蜡、六氯环戊二烯的二聚物等(丙纶)；含增效剂的卤化物体系 、无机磷化物(锦纶)；氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、五氧化二锑等(腈纶)及苯氧基磷腈、噻嗡磷酸酯(粘胶)等。
1、阻燃机理：
阻燃剂与熄灭有着亲密的关系。最新的观念以为熄灭应有四要素――燃料、热源、氧、链反响。而通常织物熄灭又分为三个阶段，即热分解、热引燃〔自燃〕、热扑灭〔熄灭传达〕，对不同的熄灭阶段的四要素彩相应的阻燃剂加以抵抗，就构成了各种各样的阻燃机理及中缀相阻燃机理。
关于不同的阻燃机理就发生出不同类型的阻燃剂。而不论何种阻燃剂它的阻燃机理总要设法使织物纤维制品经阻燃处置之后，能够提高其氧指数才是目的。换言之，就是使织物熄灭的临界条件不易到达而完成阻燃的效果。其中，氧指数是一个重要的参数，显然，氧指数越高，阻燃效果越好。通常，氧指数不应小于28，天津消防科研所曾经研制出氧指数到达90的阻燃剂。
2、阻燃剂的分类：
针对不同的阻燃机理，就发生了不同的阻燃剂。如无机阻燃剂主要在凝聚相起作用；含囟的阻燃剂主要在气相发生作用；很多的无机磷阻燃剂既在凝聚相起作用，又有中缀热交流的作用。下面就这几处阻燃剂的停顿作一个简述。
〔1〕含囟阻燃剂
a、无机阻燃剂：含囟无机阻燃剂的阻燃作用是经过在一定的高潮下发生比空气重的囟化氢，堆积在熄灭物的外层，稀释了周围的空气，隔绝新颖空气，使被燃物窒息，同时囟化氢还可以捕捉氢氧自在基，从而使火焰增加。
通常只采用含溴或含氯的化合物，美国的FMC公司消费的Kronitex460笨基磷酸酯，参与到PMT和PET纤维中去，区分显示了良好的加工功用及热动摇性。氯系阻燃剂比溴系阻燃剂的阻燃效果差得多。这是由于c-cl键能〔674卡/克分子〕比CBr键能〔544卡/克分子〕大的多，不易发生游离基氯的缘故。目前，氯系阻燃剂多与无机阻燃剂协同运用，如美国Qxchem公司用锌――铁化俣物替代三氧化锑作Dechloram　Plush的协同剂用在尼龙66上，取得了十分好的效果。
含囟阻燃剂由于在由火惹起的烟雾中含有囟酸，能够有招致单纯由火所不能惹起的电路系统开关和其他金属物件的腐蚀。对人体呼吸道和其他器官的危害更是严重，正趋于淘汰。
b、无机阻燃剂：
无机阻燃剂的主要用是吸热作用，其主要优势就是价钱廉价。无机阻燃剂的开展趋向是提供更优质的产品，一方面向精细、超精细颗粒开展，另一方面是向改善尺寸散布方面开展。Lonza公司经过从镁硅盐水中制备Mg(OH)2失掉直径7－10μm颗粒。而对锌、硼类阻燃剂，美国Humphony化工公司把硼酸锌同钼化合物相混合，阻燃效果更佳。
〔2〕、无机磷阻燃剂
无机磷阻燃剂的机理同无机磷阻烯机理相反。但由于对织物资料的机构物理功用影响比拟小而大放异彩。并且，无机磷阻燃剂所惯有的诸如活动性强、发烟量大、易于水解和热动摇性差等缺陷也逐渐失掉克制。无机磷阻燃剂主要包括囟磷系和非含囱磷系。
a、含囟磷酸酯
由于同时含有囟素和磷两类元素，使阻燃剂在气相和凝聚相反时发扬作用，阻燃效果十分理想，含囟磷酸酯具有挥发性低、无色、无溴、耐水解性等优点，但耐热性差。例如，美国的FMC公司的新星DB-460是一种溴代磷酸酯－含4％P和60％Br，由于它的高效性和对力学功用的维护作用以及消弭了锑类协同剂的运用而倍受喜爱。
关于热动摇性的改良，美国AKZO公司研制成功一种新型的溴代磷酸酯产品――Fyrol，这种阻燃剂是由五溴二苯氧化物与苯基磷酸酯混合制成，含溴50％，可提供极好的热动摇性和抗焦性。
b、非囟磷酸酯
由于含囟磷酸酯化合物所惹起的环境影响，招致人们的研讨方案逐渐向非囟磷酸酯转移。例如美国Monanto公司开收回的新产品磷酸芳基烷酯，santicizer2148，是一种低烟增塑剂，可以用于PVC汽车座垫、织物、墙壁涂层、家具等的阻燃剂。跟普通的芬芳型增塑剂〔如TPP〕相比，Santicizer2148是一种更有效的消烟阻燃剂。另外，它还有着比以往产品的烷基、芳基化合物更高的热动摇性。原有的含囟无机物的阻燃范围正在被无囟无机磷化合物所占据。
无囟用机磷阻燃剂另一个重要的特点就是磷、氮协同疚的运用和最好的发泡成碳系统。综合上述条件看，无机含囟阻燃剂是逐渐处于劣热，而运用于织物阻燃的非含囟无机磷酸酯类的功用是比拟优秀的，处于主导位置。
二、阻燃剂的运用
1．绵织物的阻燃整理；
棉织物的阻燃整理开展很快，目前国际比拟成熟，阻燃剂基本可以自给 ，可以工业化消费。
纯棉耐久性阻燃整理大体有以下三种方法：
Ａ．Ｐｒｏｂａｎ／氨熏工艺，Ｐｒｏｂａｎ法是英国Ｗｉｌｓｏｎ公司首先用于工业化生 产，传统的Ｐｒｏｂａｎ法是阻燃剂ＴＨＰＣ〔四羟甲基氯化眆〕浸轧后焙烘工艺，改良的 方法是Ｐｒｏｂａｎ／氨熏工艺，工艺流程为：浸轧阻燃整理→烘干→氨熏→氧化→水洗→ 烘干。国际计有北京光华、江阴印染厂、鞍山棉纺印染厂等引进国外的助剂和设备停止消费。这是目前公认的阻燃效果好、织物降强小、手感影响少的工艺。但由于设备效果限制了其 推行。
Ｂ．Ｐｙｒｏｖａｔｅｘ　ＣＰ整理工艺。国际已有上海农药厂、常州化工研讨所、天津合 材所、华东理工大学、青岛纺织服装学院等单位消费该助剂。产品的阻燃功用较好，耐久性好，可耐家庭洗濯50次甚至200次以上，手感良好，但强力降低稍大。国际运用该类阻燃剂 的厂家二、三十家。
纯棉暂时性、半耐久性阻燃整理——电热毯、墙布、沙发布等织物的阻燃耐洗次数要求不是很 高，这类产品做暂时性或半耐久性阻燃整理即可。即能耐1—15次平和洗濯，但不耐皂洗。 主要有硼砂－硼酸工艺、磷酸氢二铵工艺、磷酰胺工艺、双氰胺工艺等。上述工艺运用在纯棉织物上工业化消费的不多。青岛大学纺织服装学院的ＳＦＲ－２０３属半耐久性阻燃整理 剂。
2．毛织物的阻燃整理；
羊毛具有较高的回潮率和含氨量，故有较好的自然阻燃性，但假定要求更 高的规范，那么需停止阻燃整理。最早的羊毛阻燃整理是采用硼砂、硼酸溶液浸渍法，产品用于飞机上的装饰用布。这种方法阻燃效果良好，但不耐水洗。60年代后采用ＴＨＰＣ处置， 耐洗性较好，但工序繁复，手感粗糙，失掉了毛织物的品格。国际羊毛局研讨的方法是采用钛、锆和羟基酸的络合物对羊毛织物整理，取得满意的阻燃效果，且不影响羊毛的手感，故 失掉普遍采用。主要有钛、锆、钨等金属络合整理剂。80年代前期以来，国际有几个单位研讨开发毛用阻燃剂及整理工艺，取得了满意的结果。天津分解资料研讨所研制了复合型ＷＦ Ｒ－８６６系列阻燃剂，一种为ＷＦＲ－８６６Ｆ〔以氟的络合物为主要成份)，一种为ＷＦＲ－８６６Ｂ〔以含溴羟基酸为主要成份)。天津仁立毛纺厂、北京制呢厂、北京毛纺厂 均采用庐阻燃剂处置精、粗纺产品。青岛大学纺织服装学院研制了ＳＦＷ系列毛用阻燃剂，与济宁毛纺厂、潍坊第二毛纺厂协作开发纯毛阻燃产品，产品阻燃功用到达和超越了国际外 同类产品水平。
目前，纯毛阻燃织物主要运用于飞机舱内、初级宾馆等地毯、窗帘、贴墙资料及军队校官以 上军服。
分解纤维及其混纺织物的阻燃整理
3．涤纶织物的阻燃整理；
涤纶织物的阻燃整理到目前为止 ，还没有找到一种适宜的理想阻燃剂。三〔２．３－二溴丙基)磷酸酯〔ＴＤＢＰＰ〕对涤 纶阻燃有一定效果，但有致癌作用。美国莫倍尔公司〔Ｍｏｂｉｌｃｈｅｍｃｏ〕推出一种 Ａｎｔｉｂｌａｚｅ　１９Ｔ阻燃剂，适于１００％涤纶织物，效果较好，毒性不大。国际常州化工研讨所制造的ＦＲＣ－１即属同类产品，常州针织总厂、上海针织厂用该阻燃剂生 产纯涤纶针织品。此外对含溴、锑化合物的整理剂如十溴联苯醚、六溴环十二烷、三氧化二锑、五氧化二锑等都停止了研讨，在任务液中添加粘合剂，将阻燃剂粘合于织物上。但总的 来说，整理织物阻燃性尚可，但手感硬，有白霜现象、色变等，整理液的动摇性也不好。主要缘由是阻燃剂粒度大，易聚沉，且对纤维吸附性差。据国外引见，粒子大小在１５－２０ ｎｍ，那么阻燃效果可提高3倍，手感柔软，耐洗性也好。
国际对涤纶织物停止研讨的有：常州化工研讨所、常州针织总厂、常熟纬编总厂、辽宁市经 编厂、中国纺织大学、青大纺织服装学院、石家庄纺织经编厂等。
4．锦纶织物的阻燃整理；
用于其它纤维的磷、卤阻燃剂作为尼龙阻燃剂，效果不理想。河北大 学用羟甲基脲树脂处置运输带用尼龙布，效果较好。青岛大学纺织服装学院用含硫、溴、锑化合物对尼龙塔夫绸停止阻燃涂层整理，取得较好效果。
5．腈纶织物的阻燃整理；
腈纶比涤纶、锦纶更易熄灭，氧指数仅１８－１８．５，是一种易燃 烧纤维。青岛大学纺织服装学院研讨开发了腈纶剪绒装饰织物用系列阻燃剂，对绒面织物反面阻燃涂层，产品的氧佛数达29以上，炭长8厘米以下，基本无继然、阴燃，所研制的腈纶 剪绒装饰布可用于汽车、飞机、宾馆及家庭的沙发布、装饰布等。
6．涤／棉混纺织物的阻燃整理。
涤／棉混纺织物的用量很大，其阻燃产品的研讨也就相当生动。涤纶和棉因是两种纤维，熄灭功用不同，同时混纺后使熄灭进程变得更为复杂。棉纤维熄灭后炭化，而涤纶熄灭时熔融滴落，由于棉纤维成为支持体，能使熔融纤维集聚，并阻止它滴落，使溶融纤维熄灭愈加猛烈，即所谓〝支架效应〞。故涤／棉混纺织物的阻燃整理愈加困难。
三、织物阻燃剂迷信的展望
阻燃剂迷信是一门新兴的学科，但随着工业技术开展的不时提高，国际外对阻燃剂工业的需求和要求曾经越来越高。兴旺国度对阻燃剂工业相当注重，新的阻燃剂层出不穷。相比之下，我国的阻燃剂工业在开发新产品方面有待于进一步提高，大局部都停留在仿制国外产品阶段。在中国科技大学，国度火灾重点实验室也初具规模，正在积极展开新一代的阻燃剂的研讨任务。
很清楚，随着加工设备的改良以及研讨力气的日益增强，人们对阻燃剂的各项功用要求越来越高。综合说来，今后阻燃剂的开展大致有以下几种趋向：
1、开发高效、无毒、对资料功用影响小的阻燃剂。从而招致反响型阻燃剂的开发以及具有良好的相溶性的添加型阻燃剂的开发。
2、开发具有协同作用的阻燃剂，如磷P、氮N、溴Br、在分子或分子间的结合。
3、具有不同运用范围的系列阻燃剂的开发
今后阻燃纺织品的开展趋向将因近年的几场特大火灾而失掉推进，方法不外是开发阻燃纤维及织物阻燃整理两个方面。阻燃涤纶已在广车建成一厂，淄博也在筹建。织物阻燃整理关键在于开发适用于棉／涤混纺，锦纶，腈纶织物的阻燃剂和加工方法这肯定是今后研讨的重点。