聚酰胺纤维织物的阻燃研究进展.doc

聚酰胺纤维/织物的阻燃研讨进展

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聚酰胺纤维/织物的阻燃研讨进展
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摘要：本文介绍了阻燃聚酰胺纤维/织物的国内外研讨现状，总结了聚酰胺纤维/织物的获得途径、阻燃改性方法、阻燃机理和相关阻燃评价方法，并展望了阻燃聚酰胺纤维/织物的发展前景。
关键词：聚酰胺纤维，阻燃，阻燃剂，进展
我国正处在经济腾飞阶段，也是火灾事故多发时期，由纺织品引发的火灾屡见报端。从2007年上半年实施的强制性国家标准GB20286--2006《公共场所用阻燃制品燃烧功能要求和标识》和《阻燃制品标识管理办法》明确规定了公共场所使用的阻燃制品及其分类、燃烧功能要求和标识，并严厉规定了公安消防部门对阻燃制品标识的监督管理本能机能和燃烧功能检验和标识发放机构的职责。这一系列阻燃消防法规的建立，标志着我国阻燃法规的实施进入了一个新阶段，同时对相关织物的阻燃技术提出了更高的要求。
聚酰胺纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维。20世纪90年代初期世界聚酰胺纤维的产量占合成纤维总产量的24%，居第二位。尽管它不算易燃纤维（极限氧指数LOI=22~24），但它燃烧时熔融滴落物的存在极易构成火灾的蔓延，对消防救灾十分不利。
我国织物阻燃研讨的黄金阶段始于20世纪80年代初，比欧美国家约晚了30年。欧美的阻燃纤维及织物在20个世纪50～80年代就曾经商品化。随着我国经济技术的发展和对阻燃纺织品的注重，我国对阻燃纺织品的研讨开发已取得了相当进展，在技术上与外国的差距正在逐渐缩小。
1、阻燃纤维/织物的获得途径
通常的织物和纤维在空气中都易燃烧。阻燃织物的加工普通有三种途径：①制备阻燃纤维；②织物的阻燃整理；③阻燃纤维和阻燃整理相结合。
1.1阻燃纤维的制备
纤维的阻燃分为两类。一类是纤维本身就具有阻燃功能，另一类则要通过常规纤维的改性使其获得阻燃性。常规纤维原料易得、生产简便、成本低廉，所以致今仍是最常用的阻燃纤维料。
纤维的阻燃改性通常分为共聚法、共混法、接枝共聚法和皮芯复合纺丝法等四类。
共聚法是将阻燃的共聚单体引入到高分子分子链中进行分子结构的阻燃改性，然后再把改性高聚物制成阻燃纤维。
共混法是将阻燃剂与纺丝熔体／浆液共混，然后纺制阻燃纤维。该方法制备的纤维，阻燃剂与大分子间没无构成化学键，界面间的结合力较弱，与共聚法制得的纤维比拟，阻燃耐久性差。在实际加工过程中，阻燃剂常常与其他助剂和树脂混炼造粒制成母粒，以提高阻燃剂与基体的相容性，从而改善其阻燃耐久性。
接枝共聚法是将具有阻燃功能的接枝单体接枝共聚到纤维表面，从而改善纤维的阻燃功能。
皮芯复合纺丝法是以阻燃高聚物为芯层，普通高聚物为皮层，通过复合纺丝工艺制备皮芯型复合阻燃纤维。
1.2织物的阻燃整理
织物的阻燃整理主要是在纺织品的后整理加工过程中对织物进行表面处理，从而使织物具有阻燃功能。
对织物进行阻燃整理的方法主要有以下几种：
(1)浸轧焙烘法。该方法是阻燃整理方法中运用最多的一种，其工艺流程为：浸轧一预烘一焙烘一后处理。浸轧液为阻燃剂溶液，普通用于纤维素纤维织物的阻燃整理。
(2)浸渍烘燥法。工艺流程为：浸渍一干燥一后处理。将织物放在阻燃液中浸渍必然时间，取出烘干和焙烘，使阻燃剂进入纤维，适用于疏水性合成纤维织物的阻燃整理。
(3)涂布法。将阻燃剂混入树脂内，依托树脂的黏合作用将阻燃剂固着在织物上。根据机械设备的不同，分为刮刀涂布法、浇注涂布法和压延涂布法。
(4)喷雾法。凡不能用普通设备加工的厚幕布和大型地毯等产品，都可在最初一道工序以手工喷雾阻燃液的方法进行阻燃整理。
(5)无机溶剂法。用无机溶剂溶解阻燃剂，然后进行阻燃整理。该方法能缩短整理时间，但在操作过程中必须留意溶剂的毒性和燃烧性。
1.3阻燃纤维和阻燃整理相结合
对聚酰胺纤维织物研讨最多的是阻燃整理，这方面有许多专利、文献报道。按阻燃剂与织物的结合方式不同普通分为非反应型和反应型两种方法。
非反应型方法——在非反应型方法中，阻燃剂普通通过吸附沉积、非极性范德华力结合、粘合等起作用。用季戊四醇和磷酸二氢铵的混合物处理过的聚酰胺纤维，燃烧时其表面构成了一层难燃焦炭，从而增大极限氧指数；含磷阻燃剂如四羟甲基氯化磷或四羟甲基氢氧化磷同胺类反应在聚酰胺纤维表面构成一种树脂，使之获得阻燃性。硫系阻燃剂能降低聚酰胺的熔点和熔体的粘度，使熔融和燃烧的聚酰胺迅速下滴脱离火源，用硫脲和甲醛树脂配合使用，极限氧指数可达34.0摆布，但手感不好，且使聚酰胺的熔点降低较大，影响使用。含卤素的阻燃剂不论是单独使用还是配合其他阻燃剂使用都有过一些专利报道。用十溴联苯醚、三氧化二锑和粘合剂共同处理聚酰胺纤维，发现处理后的聚酰胺纤维手感差，同时还有泛白景象；用