阻燃面料相關知識
阻燃纖維現狀
這幾天在琢磨阻燃織物開發的事,搜集了一些材料,與大家共享。阻燃劑處理的織物沒在考慮之內。主要是纖維阻燃,即永久性阻燃織物。
近年來,世界各國因紡織品引起的火災不斷增加。我國這十幾年來,平均每年發生的火災次數為3-4萬起,死亡人數2-3千人,火災損失折款2-3億人民幣。這些事故都是因紡織品燃燒引起的。
而我國的紡織品阻燃技術始于上世紀50年代,以研究棉織物暫時性阻燃整理起步,但發展緩慢。上個世紀60年代才出現耐久性純棉阻燃紡織品。上個世紀70年 代開發了阻燃劑后開始了對合成纖維及混紡織物阻燃技術研究階段。上世紀80年代,我國阻燃織物進入了新的發展時期,許多單位開發了棉、滌及混紡織物的阻燃 劑及整理技術和阻燃合成纖維。阻燃纖維的研究開發--我國阻燃纖維的研究開發起步于上世紀70年代;上世紀80年代至今,上海、吉林、山東、廣東、天津、 四川、北京、江蘇等省市的一些科研單位、院校及工廠相繼對阻燃纖維進行了小試研究,滌綸和丙綸已形成批量生產能力。
目前我國阻燃劑產量已達到全球的1/5強,多種高聚物阻燃技術也接近于國際先進水平。隨著國際阻燃強制標準的實施,以及我國GB 20286-2006《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求及標識》的實施(2007年03月01日),必然會在我國形成強制使用阻燃材料的法律行為,從而進一步促進我國阻燃行業的發展。
目前目前國內外市場上阻燃纖維已有幾十個品種,傳統加工的阻燃纖維主要是阻燃滌綸,阻燃腈綸,阻燃維綸。隨著科學技術的進步,各國新近開發生產了多種阻燃纖維,如聚間苯二甲酰間苯二胺纖維、聚酰胺一酰亞胺纖維、聚酰亞胺2080纖維、雜環聚合物聚苯并咪唑纖維(PIM2080)、酚醛纖維、Basofil 纖維。這些纖維的阻燃效果都比較好,在工業及特殊領域有很大的用途。
國內外阻燃纖維的生產情況大致如下:
1、山東海龍公司
山東海龍公司的安紡阻燃纖維和紐代爾纖維,取得了很好的效果。特別是安紡阻燃纖維,它是在國家“863”計劃研究成果基礎上開發的一種具有阻燃抗熔滴性能 的高技術纖維新材料。該產品采用新一代纖維阻燃技術––溶膠凝膠技術,使無機高分子阻燃劑在粘膠纖維有機大分子中以納米狀態或以互穿網絡狀態存在,既保證了纖維優良的物理性能,又實現了低煙、無毒、無異味、不熔融滴落等特性。再加上粘膠纖維本身具有良好的吸濕透氣性,易染色特點,使得其應用性能、安全性能 和附加值大大提高,可廣泛應用于民用、工業以及軍事等領域。該公司的產品特別令人矚目,去年韓國等客戶達成了安紡阻燃纖維定單合同。
2、唐山三友集團公司
由木材或棉花短絨為原料進行提純生產出來的一種天然纖維––阻燃纖維,是河北唐山三友集團化纖有限公司近期推出的新產品。該纖維在生產過程中采用新型的漿料研磨設備及先進的紡前注射工藝,因而纖維具有良好的可紡性、永久的阻燃性,適合與多種纖維混紡,可廣泛應用在特種作業環境、家居物品、工業、軍事等領 域。
3、德國紡織公司
在火災事故中,紡織品著火蔓延的情況很常見。紡織品尤其是化纖產品在燃燒時,散發出熗人的有毒煙氣。據歐洲阻燃協會(EFRA)研究,每年死于火災的人 員,有很大一部分被有毒煙氣熏熗窒息而死。從燃燒的織物上散出的煙氣中,除含有一氧化碳和二氧化碳外,還含有氰化氫、氯化氫、氯氣、碳酸氯等。德國研制出的Trevira CS新型面料,它在燃燒時排出的一氧化碳,只相當于其它面料(如LSZ改性聚丙烯腈)的五分之一,燃燒和阻燃時不散發氰化氯、二氧化硫、氯化氫、氟化氫等 氣體。通常凡經表面處理的阻燃面料,阻燃性能都是隨著時間推移而逐漸降低,而用Trevira CS面料制成的阻燃產品,在合成纖維時聚合物鏈中即含有磷的成分,因纖維本身阻燃,其性能可長久保持。阻燃性能既不受洗滌影響,也不受纖維老化影響
4、美國杜邦公司
阻燃紡織品以美國杜邦公司上世紀60年代生產的Nomex最為著名。其本身具有永久阻燃性以及優良的熱穩定性。美軍的防護服裝便使用了這種纖維。隨著該纖 維的廣泛應用,杜邦公司又相繼開發了一系列改進的Nomex產品,其中以NomexIIIA的應用最為廣泛,其組成為93%Nomex、5%Kevlar 和2%抗靜電纖維。加入Kevlar是為了增加衣服在高溫火焰以及電弧閃爆下抗熱、抗收縮及抗震性能,加入抗靜電纖維是為了減少靜電,改善穿著舒適性。
Nomex極限氧指數為28,具有較高的分解溫度,而且高溫條件下不會熔融。Nomex具有很好的熱穩定性,在260°C高溫下連續使用100小時后,其 強度仍能保持原強度的65%。在304°C高溫下使用7天,仍能保持原強度的50%。Nomex同時具有優異的耐化學性,即耐酸堿、氧化劑及有機溶劑等。其耐輻射性優良,在一定強度的紫外線和Y射線的照射下,其強力幾乎沒有損失。NomexⅢA有白絲和原液著色色絲兩種。其白絲染色已經過關。日前在工業阻 燃服、防電弧服、消防服、賽車服以及電焊和爐前工作服應用。日本自衛隊采用Nomex與棉混紡并對棉做阻燃后處理。
另外,勞保服裝和生產企業的領頭羊杜邦宣布,公司推出DuPont(TM) Protera(TM) 產品,這是一種新的天然阻燃面料,特別功能設計是保護人們免受電弧傷害。與經過抗燃處理的棉尼龍混紡面料相比,這種新產品提供高度的舒適感,同時也達到了NFPA 70E 2 類的標準要求。與棉花尼龍混紡的服裝相比,杜邦Protera 服裝的生命周期價值更長,它的堅固性是棉尼龍混紡面料的兩倍,洗滌100次之后,其堅固性仍是兩倍。此外,杜邦Protera 的防熱保護是天然的,洗滌或者穿舊了,都不影響它的功能,所以它不怕洗滌或者漂白,同時也不需要特別的洗滌程序。用杜邦Protera 縫制的服裝受到損壞的程度低于棉尼龍混紡服裝。杜邦Protera 混紡纖維具有專利設計,它生產出來的最輕最舒適的NFPA 70E 2 類服裝面料,其價格在市場上極具競爭力。杜邦是一個以科學為基礎的產品和服務公司,他們將科學應用于實踐,為人們的生命創造出更好、更安全、更健康、可持續發展和關鍵的解決方案。
5、美國通用公司
美國通用公司所屬,GE 塑料公司纖維和紡織品全球技術經理Ann Marie Lak 和全球市場工業經理Youssef Fakhreddine 在“國際纖維雜志”上推介其新Ultem阻燃材料。有消息稱,美國加利福尼亞州曾公布極為嚴格的褥墊(mattress)阻燃法規。這無疑將推動防火材料 生產研究方面的發展。GE 公司的Ultem樹脂材料是非常適用于滿足加利福尼亞技術通報(TB)603 標準關于床上用品阻燃的要求。Ultem 聚醚酰亞胺(PEI)樹脂是廣泛用于需要阻燃和防止煙霧擴散的材料,有助于褥墊、席夢思等產品制造商生產防止明火加速燃燒的產品。GE公司過去從未用Ultem樹脂生產過纖維材料,但其科技人員不畏艱辛,和下游生產商開始評估其用于高能織物的潛在功能,并進行研究加利福尼亞州TB603 標準即將實施,給床上用品生產商發出了警示,因為后者常用聚氨酯泡沫材料和聚酯絮材制作產品。加利福尼亞州標準提出了技術性要求,包括使用高性能原材料和不同的褥墊設計來解決這一問題。
另一個有關的問題是鹵素材料阻燃劑會釋放有毒濃煙。歐盟關于危險品限制(RoHS)的法規,嚴格禁止使用阻燃劑中常含的多溴化二苯醚(PBDE)。預計加州的標準將會被其它地區所采用,如最近消費者安全委員會(CPSC)宣布的全美標準,要求制造商必須保證阻燃材料能符合各種市場法規要求。GE Ultem樹脂是一種未定形高性能聚合物,它呈現杰出的耐高溫、強度好、模量大、廣譜耐化學性、本身抗燃燒性和低致煙性;玻璃化(轉變)溫度為217℃、 相對熱指數(RTI)為170℃,這種聚合物在高溫時,能保持強度整體性。Ultem樹脂產品,在安全設施以及要求嚴格阻燃標準的場合中使用已經歷較長期的考驗,如消防員頭盔,飛機和火車內裝飾材料等,這些都是成為它可以做褥墊和床上用品材料的關鍵因素。
7、特維爾藍化纖股份公司
特維爾藍化纖股份公司開發生產的特維爾藍是新型阻燃芳綸,其生產工藝由全俄聚合物纖維科學研究院與特維爾化纖股份公司共同研究,并在俄羅斯聯邦申請了專利。
特維爾藍纖維不僅氧指數高,還因有良好的吸濕性能可減少織物靜電。由于著色度好,適宜室內阻燃裝飾織物,當溫度升高時纖維不發生收縮,且服用性能良好。其織物主要用于消防服、救險服、焊工服、煉鋼服、軍用制服,還可用于飛機客艙阻燃裝飾用品,遠洋輪船阻燃用品,高級賓館的室內裝飾等;冶金行業有毒熱氣的凈化過濾,以及用于耐熱熨燙襯布等。特維爾藍纖維以俄產單體、溶劑、設備進行生產,特維爾藍化纖股份公司早在2002年的時候已經使這種阻燃芳綸的工業化生產達到50噸以上了。
8、山東濟南正昊公司
⑴ 阻燃聚酯短纖維
阻燃聚酯短纖維是濟南正昊化纖新材料有限公司采用磷系阻燃聚酯聚酯切片為原料生產的,年生產能力為7500噸以上。生產的主要品種是1.5D×38mm阻燃聚酯短纖(普強棉型),另外還生產各種規格的阻燃中長短纖。
該公司生產的阻燃短纖可紡性好,質量穩定,阻燃性能均勻高效,可生產6S 至40S 不同規格的阻燃聚酯紗。公司自產的24S 阻燃聚酯紗和阻燃平布極限氧指數達33%以上,已遠銷歐美等國家,深受國內外用戶的喜愛。
⑵ 阻燃聚酯長絲
濟南正昊化纖新材料有限公司采用德國巴馬格(Bamarg)專利技術,以磷系阻燃聚酯聚酯切片為原料進行間接紡絲,生產阻燃預取向絲(POY)。阻燃聚酯低彈絲(DTY),產品纖度范圍55dtex/36f-330dtex/36f。
該公司生產的阻燃長絲性能穩定,纖度偏差、強度不勻率、伸長不勻率較低,染色均勻,阻燃性能 持久,具有良好的加工性能,適合各種不同型號的織機和后加工設備,用于生產各種裝飾面料。
9、臺灣力麗企業股份有限公司
臺灣力麗企業股份有限公司的力麗阻燃纖維是新開發的環保型阻燃聚酯纖維;于聚合過程中添加非鹵素之磷系反應型阻燃劑形成共聚合,將高分子改質:使纖維本身具有永久性阻燃效果。
產品特性:
●屬永久反應型,阻燃性佳,效果好;
● 無毒、不發煙,不會產生公害物質;
● 不含鹵素;
● 染色性佳,手感佳。
檢驗標準:CNS 10285 L3196-1995 A1、CNS 10285 L3196-1995 A4 、CAL.TB 117 Section E、NFPA-701-1999產品應用:家飾、窗簾、汽車內飾、寢具、醫療用隔簾。
耐高溫阻燃纖維實現跨越備受關注
耐高溫阻燃纖維是一類重要的戰略性高性能纖維材料,廣泛應用于軍需裝備、防護制品、過濾材料、電絕緣材料、摩擦密封材料、各種工業織物、耐高溫紙及航空航天、武器裝備等領域,目前世界各國均迫切需要耐高溫阻燃性能好、綠色環保且相對廉價的本質阻燃纖維。據了解,2007年,我國耐高溫阻燃有機纖維產量不足4000噸,而250℃以上的耐高溫纖維更是奇缺。目前,可批量生產的阻燃耐高溫纖維少之又少,只有芳綸1313、芳砜綸、聚苯硫醚等幾個品種,而且不同程度地存在染色困難、熔滴、強度差、燃燒時產生煙氣且有毒、價格偏高等問題。因此,這類纖維的研究、開發、生產和應用在世界范圍內已經被提到國家戰略高度,我國已將其列為“十一五”期間以及未來較長一段時間內化纖行業發展的重要方向之一。
紡織品的阻燃機理及方法
紡織品的阻燃按生產過程及阻燃劑的引入方法大致分為纖維的阻燃處理和織物的阻燃整理兩類。
21 纖維的阻燃處理
211 阻燃機理
纖維的阻燃處理是對一些本身是可燃的原絲(如滌綸、棉綸、腈綸)加入某種阻燃劑,使其抑制燃燒過程中的游離基;或是改變纖維的熱分解過程,促進脫水炭化;有些則是使阻燃劑分解釋放出不燃氣體覆蓋在纖維表面,起隔絕空氣作用。
212 阻燃處理方法
1提高成纖高聚物的熱穩定性
(1)在成纖高聚物的大分子鏈中引入芳環或芳雜環,增加分子鏈的剛性、大分子鏈的密集程度和內聚力,然后將這種高熱穩定性的高聚物用濕法紡絲制成纖維。
(2)通過纖維中線形大分子鏈間交聯反應變成三維交聯結構,阻止碳鏈斷裂,成為不收縮,不熔融的阻燃性纖維。
(3)將纖維在200-300℃的空氣氧化爐中停留幾十分鐘或數小時使纖維大分子受熱后發生炭化,成為具有阻燃性的纖維。
2原絲阻燃改性
(1)共聚法:在成纖高聚物的合成過程中,把含有磷、鹵、硫等阻燃元素的化合物作為共聚單體(反應型阻燃劑)引入到大分子鏈中,再把這種阻燃性強的物質加到纖維中。
(2)共混法:與共聚法同屬原絲改性,是將阻燃劑加入紡絲熔體或紡制阻燃纖維的方法。
(3)接枝改性:用放射熱、高能的電子束或化學引發劑使纖維(或織物)與乙烯基型的阻燃單體發生接枝共聚,是獲得有效而持久的阻燃改性方法。接枝阻燃改性纖維的阻燃性與接枝單體中阻燃元素的種類及接枝部位有關,接枝部位對阻燃效果的影響次序為:芯部接枝>均勻接枝>表面接枝。
22 織物的阻燃整理
221 阻燃機理
1覆蓋層理論:阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩定泡沫覆蓋層,具有隔熱、隔氧、阻止可燃氣體向外逸出,起到阻燃作用。
2不燃氣體理論:阻燃劑受熱分解出不燃氣體,將纖維素分解出來的可燃氣體濃度沖淡到燃燒下限以下。
3吸熱理論:阻燃劑在高溫下,發生吸熱反應,降低溫度阻止燃燒蔓延。此外,織物整理后能將熱量迅速傳出,致使纖維素達不到著火燃燒的溫度。
4化學反應論(催化脫水論):阻燃劑在高溫下,作為路易斯酸與纖維素發生反應,使纖維催化脫水炭化,減少可燃氣體的產生。
222 阻燃整理方法
1浸軋焙烘法:阻燃整理工藝中應用最廣的一種工藝。工藝流程為浸軋-預烘-焙烘-后處理。浸軋液一般由阻燃劑、催化劑、樹脂、潤濕劑和柔軟劑組成,配制成水溶液或乳液進行整理。
2浸漬-烘燥法:又稱吸盡法。是將織物在阻燃液中浸漬一定時間后,再干燥焙烘使阻燃液被纖維聚合體吸收。
3有機溶劑法:該法是使用非水溶性的阻燃劑,其優點是阻燃整理時的能耗低。但在實際操作中,要注意溶劑的毒性和燃燒性。
4涂布法:將阻燃劑混入樹脂內,靠樹脂的粘合作用使阻燃劑固著在織物上。根據機械設備的不同分為刮刀涂布法和澆鑄涂布法。
3 紡織品常用阻燃劑
31 按所含阻燃元素分類
1含鹵阻燃劑:熱解過程中,分解出捕獲傳遞燃燒自由基的X•及HX,HX能稀釋纖維裂解時產生的可燃氣體,或隔斷與空氣的接觸。
2含磷阻燃劑:燃燒過程中產生磷酸酐或磷酸,促使紡織品脫水炭化,阻止或減少可燃氣體產生。此外,磷酸酐在熱解時形成類似玻璃狀的熔融物覆蓋在織物上,促使其氧化生成二氧化碳,起到阻燃作用。
3含氮阻燃劑:氮的化合物能和纖維素作用,促進交鏈成炭,降低織物的分解溫度,產生的不燃氣體,起到稀釋可燃氣體的作用。
32 按阻燃織物的耐久程度分類
1非耐久性阻燃整理劑:暫時性阻燃整理劑。大部分為水溶性(或乳液)的無機鹽。處理時先將阻燃劑溶于水,織物經浸漬烘干即可使用;也有二浴浸軋的,第二浴用氨水或純堿,使金屬氧化物沉積在織物上。該法工藝簡單,價格較低,但織物的手感較差,洗滌后阻燃效果大幅度下降。
2半耐久性阻燃整理劑:其阻燃產品能耐1-10次溫和洗滌,但不耐高溫皂洗。該法有尿素-磷酸法(通常稱Banflam法)、磷酸尿酯法、磷酸銨-羥甲基氰銨-甲醋混合溶液法。
3耐久性阻燃整理劑:采用化學法在纖維內部表面進行聚合或縮合反應,形成不溶于水的聚合物,一般要求耐洗程度30次以上。該法主要有汽巴(CP)法 和Proban法。CP法由瑞士汽巴-嘉基公司創造,該法加工工藝容易實施,阻燃效果顯著,缺點是織物強力損失較大,對服飾性能影響較大;Prban法由 英國奧布賴-威爾遜有限公司創造,該法整理的織物,阻燃效果好,特別是處理后織物的手感與強力保持是任何其他整理方法所不可比擬的,但此法危險性較大,環境污染嚴重,推廣受到限制。
4 我國紡織品的阻燃現狀
我國紡織品阻燃技術的研究較歐美等國家起步晚,50年代才開展這一方面的研究,首先是從純綿織物不耐洗阻燃入手。60年代,開始研制耐洗的純棉阻燃織 物。70年代,隨著合成技術的發展,紡織品種從純綿紡織品擴大到混紡纖維,合成纖維,紡織品的阻燃也從純棉紡織品的阻燃進入難度更大的混紡和合成纖維的阻燃,開發了可用于混紡纖維和合成纖維的阻燃劑。80年代,我國對紡織品阻燃研究進入了較快、較全面、較系統的發展,除紡織部門的研究單位和生產企業外,許多大專院校、科研單位和其它產業部門,同紡織部門一道,開展了紡織阻燃技術的研究,聯合開發了許多適合于純棉及化纖織物的阻燃劑及阻燃處理技術。目前阻燃 技術的發展主要表現在以下幾個方面:
41 阻燃技術研究
近年來,我國在紡織品阻燃技術的研究方面取得了較大進展。中國紡織科學研究院先后研制成功了丙綸阻燃母粒、抗燃燒抗靜電復合溶料、安全無毒的毛粘混紡阻燃產品等科研成果;上海紡織科學研究院也先后研制和開發了酚醛纖維、聚酰亞胺纖維、芳砜綸纖維、阻燃粘膠纖維、耐熱纖維等阻燃紡織品;上海合成纖維研究 所、上海紡織研究院、中國紡織大學和山西煤化所、山西紡織研究院承擔的攻關項目"預氧絲阻燃織物的配制"通過鑒定;中國紡織大學研究的高阻燃粘膠纖維及其混紡織物,氧指數(LOI)達45-50;陜西省紡織科學研究所先后完成了"防火、防水、防霧棉蓋布整理工藝研究"、"防火棉布整理工藝研究"、"白磷- 燒堿法防火劑的研究"、"維綸防火蓋布的研究"、"滌棉混紡織物阻燃抗熔整理及阻燃劑SF-28合成"、"防火、防水消防戰斗服(面料)研究"、"純棉多 功能貼墻布"、"純棉二紡帆布及阻燃提花家具布"、"滌棉混紡織物阻燃產品開發"、"滌綸阻燃縫紉線研制"、"棉布C55/T45滌棉線阻燃整理"、"羊 毛紡織品阻燃整理技術"等科研項目;遼寧撫順阻燃集團研制成功的抗強酸、耐腐蝕、抗氧化、耐蟲蛀、防靜電、不易磨損等一系列優良性能,且長久使用或經多次熨燙、日曬水洗,性能仍然不變的永久性阻燃纖維及其系列織物已開始全面上市,使我國成為世界上少數可以生產永久性阻燃產品的國家。此外,我國研制成功的以 回收聚酯廢料瓶為主要原料,添加阻燃母粒共混紡絲,生產的阻燃短纖維,用作地毯、墻布等非織造布的原料,因價格低廉,原料充足,具有廣闊的市場前景和良好的社會效益;大連華陽與日本材田嫁接設備應用瑞士公司生產的T20型減量注射器,開發的母粒注射染色法,為有色阻燃織物開拓了極為廣闊的前景。
42 阻燃劑研究
目前,我國已開發研制出一系列品種齊全、性能優異的新型阻燃劑。北京福姆斯有限公司生產的"驅火神"織物阻燃劑可用于棉麻等天然纖維素織物、毛呢絲絨、腈綸、滌綸、維綸等化纖制品及由上述纖維混紡的各類織物制品。北京昊天助劑廠的BR-1型阻燃劑,是滌綸織物阻燃整理劑,與日本阻燃劑TS-1屬同類 產品,廣泛用于滌綸及滌棉交織紡織品(包括針織品、機織品)的阻燃整理,也可用于地毯等;BR-2型阻燃劑是溴系有機化合物及銻化合物的復配產品,產品在使用過程中在織物上有加白的作用;FR-45型阻燃劑又稱聚磷酸銨,用于纖維處理(棉纖維、醋酸纖維、粘膠纖維、聚酯纖維、滌棉纖維、錦綸等),氧指數可 達31以上;PFE-1型阻燃劑由Br\,P\,Sb\,N多種元素組成,處理時浸噴均可,適用于毛麻棉織物、滌綸以及混紡交織品的阻燃處理,氧指數達50以上;FR-WA、WB型阻燃劑,是由F、Ti\,Br等多種化合物經化學反應與混配而成,低毒高效,用于純毛、純白織物、地毯的阻燃整理,氧指數達32以上。天津市合成材料工業研究所的FR-PG-PG-842高效阻燃劑,是以氮-磷為基礎的水溶性阻燃劑,并含有阻燃增效劑、滲透劑等,適用 于天然纖維和合成纖維,如化纖織物、麻織物、毛織物、絲織物,并可用于牛皮紙及壁紙,處理后的阻燃裝飾布,氧指數可達30以上;PRPG-888阻燃劑是 以無機聚合物為主劑并含有阻燃增效劑、滲透劑、穩定劑等多組份復合而成,可用于任何具有吸收性的織物,如棉布、化纖織物、麻織物、地毯、窗簾、裝飾布、無紡布,對木材、壁紙、墻紙等也有優良效果;FR-FT高效阻燃劑,使用多種含磷、含氮及含其它阻燃元素的化合物,通過化學反應導入具有特定極性官能團的高分子短鍵,使阻燃劑分子鍵合在棉紡織品的纖維素分子上或鍵合在化纖、合纖的大分子上,同時對高分子進行纏繞和包裹。因此,廣泛用于由棉、棉滌、羊毛、人造 纖維和大多數合成纖維制成的各種窗簾、沙發面料、壁布、幕布、帷幕等裝飾紡織品阻燃處理或阻燃后處理。此外,吉林吉化集團公司研究所、山西省化纖所、遼寧省化工研究所也開發研制了一系列紡織品用阻燃劑。我國開發研制的紡織品用阻燃劑如純棉耐久性TLC-512、CFR-201,相當于瑞士PyrovatexCP;純棉耐久性阻燃劑THP相當于英國的Albright&Wilson Proban;純滌棉阻燃劑FRC-1相當于美國的Mobil公司的Antiblaze19和19T。
43 紡織阻燃產品研究
紡織阻燃產品研究是紡織阻燃技術發展的一個重要標志。我國在科研試制及投入工業化生產方面都取得了可喜成果。北京制呢廠生產的"蘭羽牌"緯編滌綸阻燃 裝飾呢,是高級系列阻燃產品,經國家有關檢測中心及國際羊毛局英國檢測中心檢測,其阻燃性能及煙霧和毒性物,均符合標準的技術要求,產品花色品種豐富,適用于飛機、船舶、汽車內飾材料,也適于高級賓館、飯店、寫字樓、會議廳等高層建筑內裝修用;天津市仁立毛紡廠生產?quot;天馬牌"阻燃裝飾布1986 年已用于民航用裝飾材料;燕山石化公司的燕山牌丙綸阻燃地毯,具有耐磨損、防起毛、耐酸堿、防蟲蛀、防霉、彈性好、強度高等性能外,還具有耐老化、阻燃性好、抗靜電等優點;周口店壁紙廠的"金巢牌"高級阻燃布基壁紙,能有效地阻隔火、煙對墻面的燃燒,氧指數可達30;公共安全專家部四川科研所經過兩年多的 研究,成功研制出阻燃效果理想、物理性能良好的耐久性阻燃棉裝飾織物,皂洗五十次后,阻燃效果不變,氧指數大于32,手感好,各項指標達到GB8624-1997難燃材料B1級(窗簾幕布類紡織物材料)的規定,該所研究出的耐久性阻燃滌綸裝飾織物,皂洗五十次,阻燃效果不變,氧指數大于42,手感好,各項指標達到了GB8624-1997難燃材料B1級(窗簾幕布類紡織物材料)的規定,達到了國內外同類產品的先進水平。撫順阻燃集團開發的永久性阻燃系列織物,撫順腈綸廠開發的阻燃腈綸裝飾布、防護服,儀征化纖股份有限公司開發的阻燃聚酯均具有優異的阻燃性能及使用性能。
44 法律法規、規范管理
阻燃技術的發展與法規、法令有著密切的關系,適時而可行的,有嚴格要求的法規對阻燃技術的發展有很大的推動作用。隨著紡織品阻燃技術的發展,各國都制定了相應的法規、阻燃標準及測試方法。如歐美等發達國家對高層建筑、民航、海運、醫院、影劇院、賓館飯店及特殊行業等部門使用的紡織品都制定了相應的規 范、阻燃標準。我國80年代起開展此項工作,陜西省紡研所率先承擔了紡織總會下達的制定紡織品燃燒性能測試方法國家標準的研究項目,先后完成了"紡織品阻 燃性能測試方法-垂直法、氧指數法、火焰蔓延性能測定","紡織品及燃燒性能詞匯表","紡織織物易點燃性能測試方法","紡織織物表面燃燒性能測試方 法","鋪地材料紡織品燃燒性能-片劑法、輻射熱源法",這些標準經國家技術監督局審定,批準為國家標準,現已在全國范圍內貫徹實施。90年代開始,中國 紡織科研院承擔制定了測試紡織品燃燒性能的試驗方法和產品標準13項,已由國家標準局批準公布。在制定阻燃紡織品測試標準和方法的同時,1995年公共安 全專家部、內貿部和紡織總會聯合發出《關于積極推廣阻燃織物并加強生產經營監督管理工作的通知》,"對生產阻燃織物的廠家和經營單位、個人進行登記備案, 對生產的阻燃產品,必須經國家檢測機構檢測合格方準出廠銷售。"紡織總會根據聯合通知的精神又發出通知,進一步提出了落實措施:
1統一阻燃裝飾織物的阻燃性能檢測方法和質量評定標準。裝飾織物阻燃性能統一采用GB5455-85《紡織織物阻燃性能測試垂直法》標準進行測試。裝飾織物阻燃性能分級評定分為A級(不燃),B1組(難燃),B2級(可燃),B3級(易燃,或稱不合格)四類。
2指定阻燃裝飾織物產品質量監督檢測機構。國家棉紡織產品質量監督檢測中心,國家棉印染產品質量檢測中心,具備阻燃織物產品質量性能檢測條件,經主管廳(局)、總會、總公司推薦和總會考核驗收合格后,由中國紡織總會確認為該地區阻燃織物產品質量檢測機構。
3推薦定點阻燃裝飾織物產品生產企業。凡經中國紡織總會指定阻燃裝飾織物產品質量監督檢測機構檢測合格的并具有一定生產規模的阻燃裝飾生產企業,由 省、自治區、直轄市紡織(輕紡織)工業廳(局、總會、總公司)備案申報,由中國紡織總會負責確認。企業生產的阻燃裝飾織物產品:一是必須具有指定的阻燃裝 飾織物質量檢測機構的檢測報告,產品檢測單位應相對固定,不可隨意變動;二是產品出廠必須具有詳細的產品說明書,標明生產企業名稱,阻燃性能,產品檢測機構,適用范圍等內容。
5 我國紡織品阻燃的發展趨勢
51 加強阻燃纖維的開發和研究
目前,以對織物進行后整理而獲得具有阻燃性持久及賦予高性能、多功能等特點的阻燃紡織品及其加工工藝是阻燃纖維發展的方向和趨勢。但目前我國生產和使用最多的是阻燃整理織物,包括純棉、純滌綸、純毛、滌棉和各種混紡的耐久性阻燃織物和純棉、粘膠、純滌綸非耐久性洗滌阻燃織物,阻燃纖維織物的生產和使用 量很少,年產量只有100噸左右。隨著人民生活與環境條件的不斷改善,人們對阻燃紡織品性能要求越來越高,應投入力量和資金加大阻燃纖維的開發。
52 加強阻燃紡織品多功能化的研究
目前多數阻燃纖維或織物僅具有阻燃功能,不能滿足某些部門的特殊要求,如阻燃拒水、阻燃拒油、阻燃抗靜電,發展阻燃多功能產品勢在必行。如在生產方法上采用多種形式相結合,對阻燃纖維織物進行防水、拒油整理;采用阻燃纖維紗與導電纖維交織以生產抗靜電的阻燃纖維;利用阻燃纖維與高性能纖維進行混紡交織 生產耐高溫織物;采用阻燃纖維與棉粘膠等纖維混紡以改善最終產品舒適性并降低成本等。
53 開發新型低毒低煙、無污染的阻燃劑
生產阻燃聚丙烯纖維所選用的阻燃劑,是將溴系轉向磷氮體系阻燃劑及膨脹型阻燃劑,利用其與聚合物相容性好、用量少,熱穩定性高等特點,生產低煙、低毒無腐蝕且無滴落的阻燃聚丙烯纖維。生產阻燃腈綸所選用的阻燃劑將從鹵系轉向磷氮體系阻燃劑,纖維除具有阻燃特性外,還兼具抗靜電功能,這種具有"雙抗"功 能的腈綸發煙低、毒性小,后序加工性能及使用性能良好。阻燃聚酰胺的發展方向是尋求持久高效、防滴落、毒性低、煙塵小,以及各項物理性能指標影響小的阻燃新品種,將從目前的溴系轉向磷系進而向氮系發展。阻燃聚酯的生產是向具有高附加值的纖維系列方向發展,選用的阻燃劑將由溴系轉向磷系化合物并增加其它復合 功能,如抗靜電、低起球、抗菌易染色等。
54 制定法規標準、加大宣傳力度
法律、法規的健全和完善,對推動阻燃紡織品的開發和推廣應用,對因紡織品易燃引起的火災事故的預防有著重要的實用價值。正確評價紡織品的阻燃性能,應以其使用場合的要求為準,按用途制訂標準。試驗方法的制定應以實際著火情況代替實驗室小型實驗為基準,這是紡織品阻燃標準的發展方向。
55 加強交流合作。
阻燃紡織品的研究開發,生產和應用應視為系統工程,涉及行業廣泛,除紡織系統外,其它工業領域應配合支持。因此,應加強交流合作。目前,中國紡織科學研究院設立了"全國紡織阻燃技術協作網",現已吸收60多家成員單位,將科研、生產、經營、信息等單位組織在一起,及時交流國內外紡織品阻燃的法規、標準 測試方法、最新科研成果,定期舉辦學術交流及編輯出版有關網員活動情況的"網訊",向go-vern-ment部門反映有關阻燃紡織品發展及應用的意見和建議。而國際間的交流合作,會促進我們學習和借鑒外國先進技術和經驗,縮短我國與發達國家的差距。
6 結束語
紡織品的使用是構成火災威脅的重要因素之一。采用阻燃化的方法對紡織品進行處理,是降低火災危險性的重要措施,適時可行。有嚴格要求的技術規范是保證其阻燃措施落實的重要手段。結合紡織品阻燃要求,開發、生產阻燃、低煙、性能優異的阻燃制品,加強消防安全監督管理,可從根本上預防紡織品的火災威脅,給 人民生命財產安全提供安全保證
國產阻燃纖維:何時走進尋常百姓家?
阻燃纖維”是指纖維材料本身具有,或者是經處理后具有的明顯推遲火焰蔓延的性質的纖維。而阻燃纖維織物就是指采用阻燃纖維或經阻燃劑與樹脂特殊加工整理而成的具有良好阻燃性能的織物。
俗話說“水火無情”,在我們平常的生活中火災隱患可謂是無處不在。突發的大火在給我們造成巨大經濟損失的同時,又奪走了一條條鮮活的生命,從而帶來無數生離死別的苦楚。為了減少由于紡織品易燃引起的火災事故,減少由此造成的對人民生命、財產安全的危害。阻燃纖維織物已經勢不可擋的 開始逐步走進了我們的生活。
傳統阻燃纖維市場:應用越來越廣泛
人類的阻燃歷史最早可以追溯到古羅馬時期。進入現代,英國人早在1935年就研究出了一個名叫511的阻燃纖維,并且當時還申請 了專利。而我國在阻燃纖維的研究在上世紀50年代才剛剛啟動。即便如此,當時也僅僅主要是以棉纖維暫時性阻燃為主要研究方向。但受到當時各方面條件的制 約,進展緩慢。
改革開放之后,上海、吉林、山東、廣東、天津、四川、北京、江蘇等省市的一些科研單位、院校以及工廠相繼對阻燃纖維進行了小規模、試驗性研究。不過,廣大科研工作者很快便研究出現了成效。到80年代初期,我國的阻燃滌綸和阻燃丙綸就已形成批量生產能力。
然而,由于阻燃纖維的價格昂貴,生產工藝復雜等一系列客觀因素。已經形成批量生產力的阻燃纖維并沒有真正在當時立即投入批量生產。價格昂貴的阻燃纖維織物在當時根本沒有市場。僅僅是一些特殊行業不得不使用,部分紡織企業才小規模生產。
隨著時間的推移,我國人民生活水平的持續性提高,阻燃纖維織物的市場也逐步擴大。據了解到2008年金融危機爆發之前,國內的阻燃纖維行業銷售收入已經超 過50億元,從業人數達到約30萬人。單純就阻燃纖維織物而言,也已經被廣泛應用于我國的阻燃作戰服、各類宇航服、消防服、警用鎮暴服、賽車服、石油化工 防火工作服、森林工作服和電工服等眾多行業的專業服裝。
專業服裝因為其的專業性質故而使用范圍小,所形成的市場也非常有限。那么,在我國廣闊的民用纖維織物領域,阻燃纖維織物的使用情況又是什么樣的呢?
民用阻燃纖維市場:叫好不叫座
眾所周知,面對突如其來的火災或者是燒傷等情況。成年人尚可以自救、逃生等,但未成年人、特別是嬰幼兒就會受到嚴重甚至是致命的傷害。所以,率先在童裝面料中使用阻燃纖維自然是理所應當的事情。實際上,歐美等國家早在上世紀80年代就頒布對童裝、沙發面料、各種紡織品填充物的阻燃標準。特別是美國,美國消費品安全委員會在1996年又一次發布了兒童睡衣阻燃性標準的修訂本。
但是,在國內童裝市場上絕大部分兒童服裝甚至都還沒有阻燃概念。在某百貨公司,隨意訊問了幾位正在選購兒童服裝的家長。他們都表示主要是關心面料是否是天然的棉、絲等纖維、服裝的甲醛等含量是否超標這類耳熟能詳的問題。但在被問及童裝阻燃方面的情況時,大都表示不清楚、搞不懂甚至還有回答說從來沒有聽說過 的。窺斑見豹,不難看出消費者對阻燃織物了解、認識都基本還屬于盲區。
那么,對于眾多的童裝以及家用紡織品生產企業來說對阻燃纖維的了解又有多少呢?實際上,改革開發這數十年以來。我國的各類紡織品生產企業,特別是沿海經濟發達地區的生產、銷售企業已經能夠非常敏銳的把握國際紡織品市場的動態。對于歐美等國出臺的一系列針對 家用紡織品的阻燃標準,應該說都是洞若觀火。國內這類型的紡織企業,或多或少都曾經有過給外國企業貼牌生產的經歷。如果說對外國,特別是歐美的紡織品標準不了解那是根本不可能的事情。
但是,經過了解雖然大多數國內的紡織品生產企業都認為我國出臺紡織品阻燃的強制性標準只是遲早的問題,是大勢所趨。但由于受到世界性金融危機大背景的影響,以及對紡織品生產成本的嚴格控制等因素的影響。除非是訂單有特別要求,一般情況下國內紡織品生產企業 都不會主動添加價格昂貴的阻燃纖維。
簡而言之,目前國內阻燃纖維除了在特殊行業應用廣泛之外。在絕大部分的民用領域尚處于消費者對阻燃纖維知之甚少、意識淡薄,生產廠商習慣于“揣著明白裝糊涂”的尷尬局面。
國內阻燃纖維生產:量少且價高
由于我國的阻燃纖維研究起步較晚,并且由于客觀因素的影響發展初期又受到一定的制約。所以,實事求是的說我國阻燃纖維不論是在研究還是生產領域都跟發達國家存在一定的差距。雖然,我國紡織品行業整體發展勢頭很好。但單純就阻燃纖維領域的差距來看,還是客觀存在的。同時,這個差距也不是一朝一夕就能跨越的。
如今,在阻燃纖維市場上已經有近百個品種的阻燃纖維。傳統加工的阻燃纖維主要是阻燃滌綸,阻燃腈綸,阻燃維綸。它們分別根據自身的特性、價格等因素在各行各業中發揮著特殊的貢獻。但在國內市場,耐高溫阻燃纖維的生產仍主要依靠從國際市場進口。目前,可批量 生產的阻燃耐高溫纖維少之又少,只有芳綸1313、芳砜綸、聚苯硫醚等幾個品種,而且都不同程度的存在染色困難、熔滴、強度差、燃燒時產生煙氣且有毒、價 格偏高等問題,性能已經不能滿足國內多種需求,質量也無法與國際同類產品競爭。
據了解,高性能的耐高溫阻燃纖維材料用途非常廣泛。如果從大的方面考慮,它已經是一類重要的戰略性高性能纖維材料,目前世界各國均迫切需要耐高溫阻燃性能好、綠色環保、且相對廉價的本質阻燃纖維。然而令人遺憾的是2007年,我國耐高溫阻燃有機纖維產量不足4000噸。而耐250℃以上,并且能夠長期使用的耐高溫纖維更是奇缺。
然而,可喜可賀的是目前國內阻燃纖維行業內的各生產企業也正在依托科研院所,深挖自身潛力,依據市場需要努力創新開發各種新型的耐高溫阻燃纖維。有消息稱,2009年江蘇某公司就自主研發了一種擁有自主知識產權的高品質耐高溫阻燃纖維。據說,這種阻燃耐高溫纖維材料具有良好的熱穩定性、化學穩定性和電絕緣性。目前在國際上只有個別國家小批量生產,但阻燃性能并不理想,極限氧指數LOI僅為22~23%。該 公司對此進行了改性,使其阻燃等各項性能達到世界領先水平,能夠在本質阻燃纖維領域占據主導作用。雖然我們目前尚且不是十分清楚該纖維的具體品質、特性但只要國內阻燃纖維生產企業能具備這種創新意識和能力也是值得我們為之高興的事情。
國內阻燃纖維生產:存在的問題
雖然我國阻燃纖維行業目前呈現出“百花齊放”的大好前景,但是根據國外的經驗來看,在阻燃纖維的研究、生產方面仍然有需要我們高度關注的一些問題。
首先就是環保問題,在國家號召節能減排的前提下,不是無污染環保型纖維產品估計很難做大做強。化纖生產,一直面臨的就是經濟效益和環境保護的兩難選擇。在片面追求經濟發展的時候,國內一些企業就曾經使用含有鹵、磷等元素的阻燃纖維。這類纖維,大多含有一 定毒性。除開在平時的散漫釋放之外,一旦面對火災、高溫等情況還會釋放出有毒的煙霧造成不必要的“二次災難”。未雨綢繆,這些都是我們應該首先考慮到的問題。
其次就是阻燃纖維本身除了要考慮必要的耐高溫、阻燃等因素外。就應用到大眾紡織品方面來說,還應該綜合考慮其染色、手感等傳統紡織品具備的特性。這個問題不難理解,你把阻燃纖維加到傳統紡織品面料之后。制造出來的衣物、床上用品等最起碼也要讓消費者感覺到 舒適。實際上,穿著、使用都不舒適的產品根本不可能做成一個龐大的產業。
再者就是國產阻燃纖維的生產成本以及市場價格問題。眾所周知,目前困擾阻燃纖維走進大眾消費市場的一個主要因素就是其價格過高。一種纖維產品,價格過高首先就很難讓紡織品加工企業所使用。因為價格高的紡織產品,在市場上的競爭力就相對比較弱。市場上長期沒 有此類纖維產品,消費者就更難以認識。如此惡性循環,造成很多新型纖維產品都出現不溫不火的狀態。所以說,降低產品成本也是一個很重要的因素。
其實,不管怎么說。隨著國產阻燃纖維研究的不斷創新,企業生產的方法更加科學,阻燃纖維產品質量越來越好。同時,消費者對阻燃纖維的認識度也勢必會進一步提高。國產阻燃纖維的使用和推廣,已經是勢在必行的事情了。
芳綸(IIIA)阻燃面料
芳綸阻燃纖維(學名:間位芳香族聚酰胺,國內稱為芳綸1313纖維)是永久阻燃纖維,具有耐熱、高強度、高耐磨、柔軟性好、低收縮性、化學結構穩定、燃燒無熔滴、不產生毒氣等優點。
用芳綸阻燃纖維織成的布有良好的尺寸穩定性,可在250攝氏度的溫度下長期使用,其熱收縮率僅為1%。纖維軟化溫度為373攝氏度,超過400攝氏度才開始分解,分解時布面增厚,纖維膨脹,布面外900-1300攝氏度隔絕熱量傳遞而不開裂。
1、原液染色:纖維成絲前加染料,紡紗織布,永不褪色。
2、后染色: 纖維制成紗或布后染色,色牢度、干、濕摩擦3級
織布時可加入防靜電纖維,布可經防油據水處理,制成服裝具有以下功能:
1、永久的耐熱阻燃性,極限氧指數Loi大于28
2、永久的抗靜電性
3、永久的耐酸堿和有機溶劑的侵蝕
4、高強度、高耐磨、高抗撕裂性
5、遇火無熔滴產生,不產生有毒氣體
6、火燒布面時布面增厚,增強密封性,不破裂
該布可廣泛應用于消防、軍用服裝、石油工業、電力行業、天然氣業、冶金行業、煤炭工業、航空業、海運業、汽車等行業。
【中國阻燃面料網www.China-Fire-Retardant.com】

















