阻燃整理升级 提升居家和工业用非织造材料的特性.doc

译文 产业用纺织品 总第204期
。。 阻燃整理 级 提 居家和 业用
誊 E织造材料的特性
。。
删en Wuagneux著 楼雪君译 j
无论是防护服、汽车用材，还是家具、床品和窗
饰，阻燃整理工艺在对非织造材料的运用中持续扮
演着重要的角色，这也是该类产品领域的供应商致
力于拧结纤维的混合、添加剂的升级和新的化学品
品牌的开发而尽可能开拓更为有效的阻燃材料的
缘由所在。当前的标准在确定甚而主导阻燃产品
的水准方面功不可没，并预期未来对于工业，特别
对寝具领域而言，则有望发挥其超乎寻常的影响
力。在这一领域，美国消费品安全委员会(CPSC)
设立新的床垫阻燃标准开始起效，新标准的要求与
在2005年1月发布，2007年7月1日生效的“建
议规则事项”(Notice of Proposed Rulemaking)基本
相同。其中，新的16CFR部分1633标准的设立旨
在最大限度地减少或延缓当火势趋旺时室内氧气
的消耗量呈指数级增长时产生的飞弧现象，此标准
要求制造商对其每项床垫原样在投入商业化市场
之前进行样品测试。2007年7月1 Et之后，有关
床垫的制造、进口或更新的新规则要求采用一套专
用于寝具燃烧试验的T型燃器具进行全方位测
试，床垫须在30 min的测试时间里不能超越释放
200 kW 的热力峰值，在测试开始的10 min内，所
有的热值释放不超过15 MJ。
美国非织造材料协会(INDA)政府事务助理总
监Jessica Franken女士表示，CPSC制定的标准与
加利福尼亚州居家家具和隔热办公署发布的于
2005年1月生效的寝具火焰燃烧标准TB603相类
似。她谈到，两项标准只在设置最初10 min测试
时间内的全部能量释放极限值时有所不同，CPSC
标准严格设限在15 MJ，而TB603则设为25 MJ。
国际寝具协会(ISPA)执行副总裁Ryan Trainer先
生在评价新标准对寝具行业的影响时指出，该行业
正致力于符合新的联邦规则，多数案例表明，新规
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则将要求床垫制造商生产的产品有所差异，并且更
多地保持关于这些产品的制造和测试方面的记录。
Trainer先生认为，就美国州政府层面而论，除加州
之外的许多立法机构确立设置了各自的床垫阻燃
标准，而在过去几年中该行业旨在避免不协调的拼
缀材质问的差异，以及由于支持已生效而在执行中
的使床垫行业生产的产品满足消费者舒适及消费
能力要求的统一的国家法规的开发而与州立规则
产生冲突的可能性。因而，在加州只有TB603标
准被完全认定为相关的床垫可燃规则。路易斯安
那州司法部办公室近期宣布，CPSC1633法则废弃
了该州于2006年通过的一条可能使床垫销售标准
产生分离的法规。但新泽西州希望通过一项新的
法规致使在当地实施CPSC1633标准时不出现其
他变数。最后，该议案被引入纽约和宾夕法尼亚
州，以便在这两个州设置床垫标准。Trainer先生
表示：“目前尚不清楚该法案当下通过与否，但
CPSC1633标准将在和与之有冲突的州法规的博弈
中占得先机则是毋庸置疑的。”
在居家装饰领域，由于美国联邦政府的居家装
饰阻燃标准尚处于过渡状态，因而这方面规则的影
响效果还不甚明朗。Franken女士表示，CPSC成员
于2006年1月向该委员会递交了一份规则草案，
其中包括草拟的标准及一些可能的选项。尽管该
委员会在2006年春的半年例行议事日程上宣布了
该草案，期望在2006年8月有所动作，但事情延迟
进展的原因可能包括CPSC主席Harold Stratton先
生于2006年7月离开了该机构，CPSC可在法定人
数不足三人的情况下独立运作的时限为6个月，而
这一期限至2007年1月中旬结束。
美国白宫近期宣布提名现任国家制造者协会
执行副总裁Michael Baroody先生担当CPSC主席，
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2007年第9期 产业用纺织品 译文
但这一任命仍须通过参议院的正式确认程序。
Franken女士认为，正式结果还未出来，就无法定论
这一提名会否得到参议院的批准。同时，CPSC成
员的工作还在继续，2006年11月向委员会递交了
当今有关标准测试材料的技术研究、统计及经济问
题的现状报告，CPSC于2007年2月份公布了此项
研究结果的报告概要。
阻燃产品供应商Huntsman Textile Effects公司
新任业务开发经理Richard Knowlson先生表示非
织造工业持续关注CPSC在居家及装饰领域的举
措：“依照他们的决议案，该行业将有进一步改进
现有产品的极大空间。同时，CPSC也瞩目用于面
层床品的CA TB604规则，广泛地采纳这些规则能
促进更多地使用阻燃化学品及纤维。”
兼顾规则的变化和消费者的需求，供应商着力
于新的创新并将现有的与寝具相关的产品实施升
级。这些影响显著的标准其欠妥之处是不甚稳定，
这对制造商而言会造成更多的业务断层。Knowlson
先生坦陈：“过去两年的阻燃市场变化多端，床
垫产品法规使得许多公司在实施新的阻燃方案时
显得杂乱无章，开发了许多不同的产品方案，导致
了市场不规整现象的出现。”
从积极的一面来看，由于床垫行业对新的规则
有所准备，各种复合产品供应商曾经为顺应标准而
将其产品在效用、便捷、舒适及价值等方面进行了
改进。Trainer先生认为，在帮助行业调整改革中，
供应商起着重要作用。在有助于床垫产品符合规
则的过程中，供应商是关键的合作伙伴。他补充
道，生产商在加工整理床垫时，通过采用多种作为
主要燃料载体的胶囊泡沫垫材作为防火阻隔物来
达到新的阻燃要求。防火材料可阻止燃烧着的床
垫外围的热穿透进入泡沫内部，亦可使泡沫失却其
燃烧所需的氧气，或兼具两项功能。非织造材料、
针织和机织材料正被运用于这些防火阻隔中。
Trainer先生称：“目前许多满足加州和CPSC标准
的产品采用的是那些多年前用于其他行业的技术，
由于床垫等行业了解到很多有关床垫着火的专业
动态问题，这些技术经过调整和推敲后被更为有效
地应用于床垫行业中。”
美国南卡罗来纳州Apexical Spartanburg公司
持续关注即将出台的可燃性规则，公司推出阻燃产
品Flameproof 7125，这是一款整装待发的完全系统
化的水基产品。公司技术市场经理John Phifer强
调：“此项涂层方案的开发旨在阻燃的同时赋予产
品柔软的手感，因而可用作床垫和家具装饰用材的
背涂中，以使床垫和家饰产品通过由加州和CPSC
共同开发的新的阻燃试验标准。当燃烧热产生作
用时，涂层便形成膨胀的炭化热阻隔层，有效地降
低穿过的热量。热量的减少可防止在涂覆有阻燃
品Flameproof 7125的材质背面的材料着火。”除了
阻燃特点之外，该产品还能借助所拥有的阻燃包装
达到防止材质表面起火或者持续燃烧的目的。
Apexical公司还试验新的单体以便与聚酯和聚酰
胺系列一起协同产生和改善阻燃效果。Phifer先
生评述道：“很明显，寝具新规则的推出，对我们业
务发展机会的影响作用令人难以置信。我认为，这
些影响势必会延伸或扩展至其他的领域，尤其在居
家和办公用具市场，非织造材料渗入传统上使用机
织和针织材料的市场这一变化走势日益显现。”他
补充说明，比如在美国的运输、医疗、工业和研究领
域，能提供预期效果的整理工艺及功能性化学品的
成本经济性促成非织造材料替代针织和机织产品
局面的出现。
新提议的阻燃规则同样促使汽巴精化有限公
司为提升其对阻燃功能的要求而开发新一代非卤
素、可熔融加工的阻燃产品，如今该产品正由客户
在高层面的应用中进行试验。北美自由贸易协议
(NAFTA)主管纤维、塑料添加剂的市场经理Paul
Shields指出，这些新产品表征了一个高水准的阻
燃产品不会损伤纤维的任何特性，并且能保持聚烯
烃稳定的抗紫外线水平，这与实际上会有损于抗紫
外线功能的传统阻燃产品形成反差。他谈及，使用
这些产品，将有可能满足现有的大部分阻燃要求，
且希望也能符合CPSC和加州的新阻燃标准。新
产品将能使聚烯烃材质具有自熄功能并有潜力在
居家产品领域稳固和提升其地位。汽巴公司推出
首款在汽车、建筑等多种应用领域中日趋成功的用
于聚烯烃的非卤素、熔融性阻燃产品Flamestab
NOR116。
在寝具市场领域，北卡罗来纳州Basofil Fibers
公司也致力于研发新产品，为即将制定的标准做准
备。该公司销售和市场经理Jennifer Brust谈到：
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译文 产业用纺织品 总第204期
“供应商总在着手于产品的研发，但由于7月份这
一实施时间的限定，许多探讨是基于围绕已被市场
检验的产品和最终能确定下来的项目。一般而言，
我们对提供其产品的原样进行测试以使客户能采
用所确证工艺的阻燃产品供应商更为信任。”Brust
女士认为，Basofil Fibers公司也正关注寝具产品的
客户从发现符合CPSC新标准的技术方案到控制
内在质量以及保持记录与标准相结合规则之间的
着力转换，出于这种关联，有许多新的规则摆到了
制造商们面前，他们将花费时间和金钱去顺应其产
品所归属的那部分规则。对应于化学处理产品以
及质量控制和永久性阻燃问题得到更为密集而详
尽的研究，Brust女士将话题转移至固有的阻燃产
品。相应地，Basofil Fibers公司目前同样从考虑成
本出发，结合其粗旦Alessandra纱技术，推出一款
阻燃缝编非织造材料。新产品可作为火焰隔离物
或适印性阻燃枕套及被罩使用，这一方案或许很经
济实惠，固有的阻燃产品被运用到了床垫领域。她
认为，Basofil公司的客户也为粘性泡沫塑料床垫提
供圆筒阻燃编织物，并为无需添加阻燃隔层的豪华
枕套及被罩系列提供阻燃马特拉塞凸纹材料。
Huntsman Textile Effects公司在过去的两年
中，将Pyrovatim PBS和Flovan CGN两项阻燃产品
推向市场，均符合新的CFR 1633法规的要求，具有
高白度和低去尘的特点。Pyrovatim PBS是一款独
特的磷酸盐产品，可作为非耐久型或浸渍持久型产
品使用；Flovan CGN则是一款多用途的磷酸盐阻
燃产品，能使多种纤维和组织结构具有优良的炭化
阻隔功能。
当美国联邦政府和州地方法规举步维艰且对
美国寝具行业施加着影响力时，一些重要非织造材
料的应用中也采用了阻燃技术。比如，当今赋予居
家家具中窗饰和装饰家具以阻燃特性，以及诸如汽
车组件、电子产品、办公家具、工业用服、消防用具
和应急装等，概莫能外。
至于一些增长性领域，来自供应商的报告称，
欧洲的工业防护服市场以及美国电弧防护市场都
在扩张。同样，美国和欧洲修订了将变化融人产品
和产品组合中的消防服标准。对于将目标定位于
防护服的Jacob Holm集团旗下Norafin公司而言，
医疗及建筑用材是全新的产品。三维效用材料能
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捕集空气于材质中以提高阻燃功能，致使材料的安
全和舒适性得到改善。携手纤维供应商，Norafin
公司以多种混合纤维为基础向市场提供相关各类
产品的选择。公司总裁Andre Lang先生称：“自从
产品法规涉及的范围包括工业用服或公共防护所
需的材质以及便捷应急材料，基于能提供耐化学
性、耐酸和耐久性防护的对位芳纶和高密度聚乙烯
纤维，我们开始着眼于三维材料的开发。”Lang先
生又谈到Norafin公司也将目光投向三层复合材
料：“一层由能改善阻隔性或透气性的空气穴组
成，并覆以水刺非织造面层以提供阻燃特性。由于
采用了多层结构加之水刺材料的运用，使产品在阻
隔性和舒适性方面都有提高。我们正致力于平展
层产品，经处理后被用于寝具行业。”
在防护服领域，Huntsman Textile Effects公司
生产高性能产品用于防护工作着装。Knowlson先
生表示，Huntsman公司推出的耐洗性磷基化学品
被应用于防护工装中。此外，还把目光更多地聚焦
阻燃性能十分重要的汽车阻隔材料领域的变革及
新的布局。
在居家家具市场，Basofil公司通过赋予产品除
阻燃之外的附加特性，诸如柔软的手感、优良的抗
湿性以及无噪音功能来提升阻隔材料的档次。目
前公司正着手用于居家家具领域的硅化三聚氰胺
纤维的开发。Brust女士称：“通过提供此类纤维，
我们正在完成将产品线从纯粹的阻燃纤维向能赋
予最终产品附加功能的阻燃纤维进行拓展的过
程。”
至于粘接剂方面，属Ems—Chemie公司一业务
部的南卡罗来纳州Sumter的Ems—Grihech公司开
发需具备阻燃特性的共聚酯产品。该公司销售支
持经理Karen Hesselbart女士阐述：“先前大多数与
三氧化锑相结合的卤化阻燃产品被用作聚合物中
的阻燃剂，这导致了燃烧时产生高浓度的毒性和腐
蚀性气体。Grihex阻燃粘接剂产品则是非卤素和
无锑类的，产生的气体是低发散无腐蚀性的，且可
以再循环。”Griltex阻燃产品的熔点100～130℃ ，
兼具颗粒和粉末两种状态，在加工时实施阻燃整
理，从而减少劳动力和生产时间。Hesselbart女士
又谈及公司的技术工程师们发现，对于床品整理工
艺来说，大部分的阻燃剂被施予非织造材料中，由
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此可减少加入粘接剂中阻燃剂的需求。在寝具领 有吸引力的。我们的耐久性阻燃产品Flameproof
域之外，Ems．Grihech公司也在办公家具、汽车内饰 1503和Flameproof 1528就是与现有技术产品相结
以及电子产品方面找到阻燃产品不断增长的利益 合的例证。Flameproof 1503采用分散染卷装聚酯
所在。 而赋予其阻燃特点，该产品能渗入纤维中，也可使
在防护服领域，Norafin公司看到了阻燃以及 用户降低所需的昂贵染料而达到匹配色泽的目的。
其他需求在扩大，Lang先生称：“迄今为止，防火是 Flameproof 1528则通过采用浸轧热溶胶的热定型
防护服中一个核心功能，当前客户需求趋于多样 工艺而使聚酯材料具有持久的阻燃特性，通过纤维
化，从用于有害环境作业的功能服到防袭服，不一 束的卷曲和热定型赋予针刺非织造材料阻燃特性
而足。因此，我们开始拓展产品范围，包括耐酸、耐 将可减少一步下道工序。”Phifer先生补充道，
化学品及耐久性防护品，并且我们正注视着支持抗 Apexical公司正致力于和客户共同注重生产中降
NBC材料的动向。”当被问及这些额外需求是否影 低成本的机会，包括减少原材料成本及运作和周转
响到防护服的最终售价时，Lang女士解释道，公司 时间，降低烘焙温度或减少生产步骤。
通过提高产品的均匀性和降低面密度来达到成本 对于许多供应商来说，提升价值意味着增加产
有效的目的，均匀的表面展现出改进后的孔径分布 品的功能性效益，Knowlson先生说：“对该行业的
状况，这导致了产品阻(抗)性的提升。通过减少 其他关注还包括开发集多种功能于一体的涂层和
所需层数有助于着重降低功能服中所耗原材料的 整理工艺。例如，我们开发了能和阻燃整理相结合
成本以使产品总体重量减轻的同时，保持产品的功 的抗水和抗油整理，这种结合保证了两重功效同时
能不变。此外，公司所拥有的技术能在不使用粘接 存在而且互不干扰。”
剂的情况下，通过采用水刺法而在同一工艺中将两 最后，再关注ISPA的Trainer先生就节省成本
种不同的层材组合起来。“这项技术优势显现，特 和提升非织造材料附加值可在最终产品中得到体
别在使用阻燃剂时还有利于提高效益和与环境的 现所作的阐述：“诚然，和其他制造商一样，寝具生
相容性。由于对我们而言，提供全方位的产品解决 产者将尽可能提升其产品和技术成本的有效性。
方案很重要，我们通过确定整条产品链来精心构建 同应用于传统床垫中的泡沫或其他纤维复合材料
产品理念，这需要和我们的伙伴高度合作”，Lang 相比，采用一些非织造材料具有舒适性佳的特点，
女士如此表述。 因而制造商发现由于可减少床垫中其他弹性纤维
同样，成本有效也是Apexical公司Phifer先生 的用量，增加使用非织造防火阻隔材料可降低净成
所思考的，他谈到：“任何生产具有附加值的产品 本。”
过程中，能降低成本的纤维／材质加工形式总是具 资料来源：Nonwovens Industry，2007，(4)
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Low temperature plasma modification on PPS fiber surface
Jiang Xuemei， Jianzhong (College of Textile and Material，Xi an Polytechnic of University)
Abstract： Air low temperature plasma was employed to modify the surface of poly(phenylene sulfide)(PPS)fi—
ber．SEM，XPS were used to determine the surface morphology and the composition of PPS fibers be—
fore and after the treatment．It is f0und that the surface hydrophilicity of PPS fiber after the modifica—
tion；X—ray photoelectron spectroscopy(XPS)shows that the reason was the etching and the increase
of S polar functional group on the surface of PPS fiber．
Keywords：poly(phenylene sulfide)fiber，plasma，surface modification
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