紡織品的阻燃性

1、 第九章第九章 織物的阻燃性織物的阻燃性 第一節(jié)第一節(jié) 織物的阻燃燒織物的阻燃燒一、紡織材料的燃燒性一、紡織材料的燃燒性1、紡織材料的燃燒性、紡織材料的燃燒性從燃燒過程的分析和燃燒結(jié)果對環(huán)境的影從燃燒過程的分析和燃燒結(jié)果對環(huán)境的影響，纖維和紡織品的燃燒性可用引燃、火響，纖維和紡織品的燃燒性可用引燃、火焰蔓延和持續(xù)性、能量和燃燒產(chǎn)物四個方焰蔓延和持續(xù)性、能量和燃燒產(chǎn)物四個方面的許多具體評定項目來表征。面的許多具體評定項目來表征。2、影響燃燒性的因素、影響燃燒性的因素p化學(xué)組成：氫、氮以及阻燃元素的含量等；化學(xué)組成：氫、氮以及阻燃元素的含量等；p分子結(jié)構(gòu)：大分子鏈?zhǔn)莿傂枣?，形態(tài)結(jié)構(gòu)規(guī)整，分子結(jié)構(gòu)：

2、大分子鏈?zhǔn)莿傂枣?，形態(tài)結(jié)構(gòu)規(guī)整，微觀缺陷少，大分子鏈密集，則結(jié)晶度高，其熱微觀缺陷少，大分子鏈密集，則結(jié)晶度高，其熱穩(wěn)定性好，熱裂解反應(yīng)速率低，燃燒性差；穩(wěn)定性好，熱裂解反應(yīng)速率低，燃燒性差；p炭化傾向：纖維材料在高溫作用下裂解出可燃性炭化傾向：纖維材料在高溫作用下裂解出可燃性氣體越少，固體炭化殘渣量越多，燃燒性越差；氣體越少，固體炭化殘渣量越多，燃燒性越差；p織物組織和重量：組織越緊密，織物越不易燃燒；織物組織和重量：組織越緊密，織物越不易燃燒；單位面積的重量越重越不易引燃；單位面積的重量越重越不易引燃；p環(huán)境因素：溫度、濕度、空氣壓強等。環(huán)境因素：溫度、濕度、空氣壓強等。二、織物阻燃性的評

3、價方法及指標(biāo)二、織物阻燃性的評價方法及指標(biāo) 主要從兩個方面考慮：主要從兩個方面考慮：易點燃性，即著火點的高低，表示織物起易點燃性，即著火點的高低，表示織物起火的難易；火的難易；燃燒性能：即在特定條件下，沿著樣品燃燃燒性能：即在特定條件下，沿著樣品燃燒的速率。燒的速率。阻燃纖維：不燃纖維和難燃纖維阻燃纖維：不燃纖維和難燃纖維非阻燃纖維：可燃纖維和易燃纖維非阻燃纖維：可燃纖維和易燃纖維通常將織物樣品按規(guī)定的方法與火焰接觸一定時通常將織物樣品按規(guī)定的方法與火焰接觸一定時間，然后測定移去火焰后，織物發(fā)生剩余的有焰間，然后測定移去火焰后，織物發(fā)生剩余的有焰（續(xù)燃）和無焰（陰燃）燃燒的時間及被損壞的（續(xù)燃

4、）和無焰（陰燃）燃燒的時間及被損壞的程度。續(xù)燃時間、陰燃時間越短，表示該織物的程度。續(xù)燃時間、陰燃時間越短，表示該織物的阻燃性能越好。阻燃性能越好。（1）可燃性指標(biāo)：（表示纖維容不容易燃燒）可燃性指標(biāo)：（表示纖維容不容易燃燒） 點燃溫度；發(fā)火點點燃溫度；發(fā)火點 點燃溫度或發(fā)火點越低，纖維越容易燃燒。點燃溫度或發(fā)火點越低，纖維越容易燃燒。 （2）耐燃性指標(biāo)（表示纖維經(jīng)不經(jīng)得起燃燒）耐燃性指標(biāo)（表示纖維經(jīng)不經(jīng)得起燃燒）極限氧指數(shù)（極限氧指數(shù)（LOI）：試樣在氧氣和氮氣的）：試樣在氧氣和氮氣的混合氣中，維持完全燃燒狀態(tài)所需的最低混合氣中，維持完全燃燒狀態(tài)所需的最低氧氣體積分?jǐn)?shù)。氧氣體積分?jǐn)?shù)。一般認為

5、：一般認為：LOI20 易燃易燃 20LOI26 可燃可燃 26LOI35 不燃不燃三、織物阻燃機理三、織物阻燃機理 目前對纖維素的阻燃機理主要有四種理論：目前對纖維素的阻燃機理主要有四種理論：覆蓋論：形成隔絕作用的覆蓋層覆蓋論：形成隔絕作用的覆蓋層氣體論：一種說法是阻燃劑分解出不燃性氣體；氣體論：一種說法是阻燃劑分解出不燃性氣體；另一種是阻燃劑阻止反應(yīng)的進行另一種是阻燃劑阻止反應(yīng)的進行熱論：一種說法是阻燃劑高溫時吸熱，阻止燃燒；熱論：一種說法是阻燃劑高溫時吸熱，阻止燃燒；另一種是纖維迅速散熱使達不到燃燒溫度另一種是纖維迅速散熱使達不到燃燒溫度催化脫水論：主要指改變纖維的熱裂解過程催化脫水論：

6、主要指改變纖維的熱裂解過程四、阻燃織物的加工紡織材料的阻燃性主要通過兩種方法獲得：對紡織材料進行阻燃后處理而達到阻燃的目的（阻燃性會逐漸降低或消失）直接生產(chǎn)阻燃纖維（具有永久阻燃性）根據(jù)根據(jù)LOI值對纖維燃燒性能的分類值對纖維燃燒性能的分類 化學(xué)纖維的限氧指數(shù)化學(xué)纖維的限氧指數(shù) 自動氧指數(shù)儀自動氧指數(shù)儀垂直法織物阻燃儀垂直法織物阻燃儀氧指數(shù)儀氧指數(shù)儀三、阻燃整理三、阻燃整理經(jīng)過阻燃的織物不易燃燒或一燃即熄，當(dāng)火源移去經(jīng)過阻燃的織物不易燃燒或一燃即熄，當(dāng)火源移去后不再燃燒，無余燃和陰燃現(xiàn)象。后不再燃燒，無余燃和陰燃現(xiàn)象。燃燒術(shù)語燃燒術(shù)語余燃：燃著物質(zhì)離開火源后，仍有持續(xù)有焰燃燒余燃：燃著物質(zhì)離開

7、火源后，仍有持續(xù)有焰燃燒 陰燃：燃著物質(zhì)離開火源后，仍有持續(xù)的無焰燃燒陰燃：燃著物質(zhì)離開火源后，仍有持續(xù)的無焰燃燒 極限氧指數(shù)（極限氧指數(shù)（LOILOI）：在規(guī)定的試驗條件下，使材）：在規(guī)定的試驗條件下，使材料保持燃燒狀態(tài)所需氮氧混合氣體中氧的最低濃度。料保持燃燒狀態(tài)所需氮氧混合氣體中氧的最低濃度。 1、燃燒性能、燃燒性能易燃性纖維：棉、粘膠纖維和醋酯纖維易燃性纖維：棉、粘膠纖維和醋酯纖維可燃性纖維：腈綸、羊毛、聚酰胺纖維、聚酯纖維可燃性纖維：腈綸、羊毛、聚酰胺纖維、聚酯纖維和蠶絲和蠶絲變性合成纖維：聚氯乙烯纖維、變性聚丙烯腈纖維變性合成纖維：聚氯乙烯纖維、變性聚丙烯腈纖維為難燃性纖維為難燃性

8、纖維不燃性纖維：石棉、玻璃纖維及金屬纖維不燃性纖維：石棉、玻璃纖維及金屬纖維（1）纖維素纖維）纖維素纖維受熱后不會軟化、熔融，但易于分解。受熱后不會軟化、熔融，但易于分解。熱裂解過程熱裂解過程阻燃機理阻燃機理 抑制左旋葡萄糖的產(chǎn)生，減少熱裂解產(chǎn)物中可燃性氣體量，增加固抑制左旋葡萄糖的產(chǎn)生，減少熱裂解產(chǎn)物中可燃性氣體量，增加固體炭的含量。體炭的含量。 形成左旋葡萄糖形成左旋葡萄糖 脫水、縮聚脫水、縮聚焦油狀物質(zhì)焦油狀物質(zhì) 分解分解可燃性氣體、固體炭可燃性氣體、固體炭分子鏈降解分子鏈降解（2）合成纖維）合成纖維受熱后軟化、熔融，產(chǎn)生熔滴，再發(fā)生熱分解。受熱后軟化、熔融，產(chǎn)生熔滴，再發(fā)生熱分解。熱分

9、解過程熱分解過程阻燃機理阻燃機理 抑制游離基的反應(yīng)，降低熔融溫度抑制游離基的反應(yīng)，降低熔融溫度。軟化軟化氧化、分解氧化、分解游離基游離基分子鏈斷裂分子鏈斷裂降解降解可燃性、不燃性氣體可燃性、不燃性氣體（3）蛋白質(zhì)纖維）蛋白質(zhì)纖維高吸濕性，有天然的阻燃性能。高吸濕性，有天然的阻燃性能。2、影響燃燒性能的因素、影響燃燒性能的因素 織物的組織結(jié)構(gòu)織物的組織結(jié)構(gòu) 溫度溫度 含濕含濕 空氣壓強空氣壓強 結(jié)構(gòu)緊密，厚重結(jié)構(gòu)緊密，厚重 燃燒性能差燃燒性能差溫度溫度升高升高易燃性增加易燃性增加含濕量提高含濕量提高燃燒性能下降燃燒性能下降 空氣壓強增加空氣壓強增加 燃燒速率提高燃燒速率提高3、阻燃整理原理、阻燃

10、整理原理 催化脫水論催化脫水論 氣相論氣相論 覆蓋論覆蓋論 熱論熱論 阻陰燃論阻陰燃論協(xié)同阻燃效應(yīng)協(xié)同阻燃效應(yīng) （1）催化脫水論）催化脫水論通過促進纖維的催化脫水炭化和交聯(lián)，改變熱分解通過促進纖維的催化脫水炭化和交聯(lián)，改變熱分解歷程和分解產(chǎn)物的比例，減少熱分解產(chǎn)物中可燃性歷程和分解產(chǎn)物的比例，減少熱分解產(chǎn)物中可燃性的氣體和液體，增加難燃性固體炭的量來達到阻燃的氣體和液體，增加難燃性固體炭的量來達到阻燃效果的。效果的。適用性適用性該理論主要適用于纖維素纖維。該理論主要適用于纖維素纖維。含磷阻燃劑含磷阻燃劑的阻燃可根據(jù)此理論。的阻燃可根據(jù)此理論。（2）氣相論）氣相論通過抑制可燃性分解產(chǎn)物的氧化，干

11、擾火通過抑制可燃性分解產(chǎn)物的氧化，干擾火焰的燃燒方式，阻止和產(chǎn)物。焰的燃燒方式，阻止和產(chǎn)物。適用性適用性火焰的蔓延，但并不改變熱分解反應(yīng)歷程火焰的蔓延，但并不改變熱分解反應(yīng)歷程該理論適用于纖維素纖維、大多數(shù)合成纖該理論適用于纖維素纖維、大多數(shù)合成纖維。維。含鹵素阻燃劑一般按氣相論作用。含鹵素阻燃劑一般按氣相論作用。（3）覆蓋論）覆蓋論p阻燃劑分解形成不燃性氣體或其他阻擋層，阻燃劑分解形成不燃性氣體或其他阻擋層，覆蓋于纖維材料的表面，隔絕氧氣，抑制可覆蓋于纖維材料的表面，隔絕氧氣，抑制可燃性氣體向外擴散，阻止熱量的轉(zhuǎn)移進行阻燃性氣體向外擴散，阻止熱量的轉(zhuǎn)移進行阻燃。燃。適用性適用性硼衍生物的阻燃

12、原理可利用覆蓋論解釋。硼衍生物的阻燃原理可利用覆蓋論解釋。（4）熱論）熱論p通過消耗熱量以降低燃燒材料的溫度，來通過消耗熱量以降低燃燒材料的溫度，來阻止火焰的蔓延，達到阻燃的。阻止火焰的蔓延，達到阻燃的。 p氧化鋁、氧化鋅、滑石粉以及一些含有結(jié)氧化鋁、氧化鋅、滑石粉以及一些含有結(jié)晶水的化合物等都可以用熱論來解釋其阻晶水的化合物等都可以用熱論來解釋其阻燃作用的原理。燃作用的原理。 適用性適用性氧化鋁、氧化鋅、滑石粉以一些含有結(jié)晶氧化鋁、氧化鋅、滑石粉以一些含有結(jié)晶水的化合物等的阻燃都可以按此論解釋。水的化合物等的阻燃都可以按此論解釋。（5）阻陰燃論）阻陰燃論通過使碳氧化成通過使碳氧化成CO，減少

13、產(chǎn)生的熱量而達到，減少產(chǎn)生的熱量而達到阻燃效果。阻燃效果。含磷阻燃劑都有較好的阻余燃能力含磷阻燃劑都有較好的阻余燃能力。 （6）協(xié)同阻燃效應(yīng)）協(xié)同阻燃效應(yīng) 含有兩種或兩種以上阻燃元素的阻燃劑整理含有兩種或兩種以上阻燃元素的阻燃劑整理織物所得到的阻燃能力，比單一的阻燃元素織物所得到的阻燃能力，比單一的阻燃元素的阻燃劑效果好。的阻燃劑效果好。常用含磷阻燃劑與含氮阻燃劑混合作為阻燃常用含磷阻燃劑與含氮阻燃劑混合作為阻燃劑。劑。 五、涂層整理五、涂層整理涂層整理是在織物表面單面或雙面均勻地涂涂層整理是在織物表面單面或雙面均勻地涂布一層或多層高分子化合物等涂層劑，使織布一層或多層高分子化合物等涂層劑，使

14、織物正反面能產(chǎn)生不同功能的一種表面整理技物正反面能產(chǎn)生不同功能的一種表面整理技術(shù)。術(shù)。 第二節(jié)第二節(jié) 纖維的熔孔性纖維的熔孔性1. 定義：纖維及制品上為熱體所濺時被熔成孔定義：纖維及制品上為熱體所濺時被熔成孔洞。洞。 抗熔性：抵抗熔孔現(xiàn)象的性能?？谷坌裕旱挚谷劭赚F(xiàn)象的性能。 2. 合成纖維易產(chǎn)生熔孔現(xiàn)象的原因合成纖維易產(chǎn)生熔孔現(xiàn)象的原因 滌綸、錦綸熔融所需的熱量較少；滌綸、錦綸熔融所需的熱量較少；滌綸、錦綸的導(dǎo)熱系數(shù)比棉、粘、羊毛大。滌綸、錦綸的導(dǎo)熱系數(shù)比棉、粘、羊毛大。 3.影響熔孔性的因素主要有：影響熔孔性的因素主要有：（1）熱體溫度）熱體溫度（2）熱體作用時間）熱體作用時間（3）熱體熱量）熱體熱量（4）纖維性能（可熔，導(dǎo)熱，比熱，吸濕等）。）纖維性能（可熔，導(dǎo)熱，比熱，吸濕等）。 4.改善織物抗熔性的方法