阻燃整理分析
织物的阻燃涂层整理
织物的阻燃涂层整理1．前言据美、英、日等国家对火灾起因的统计，近年来纺织品引起的火灾呈上升趋势，已占据火灾总数的一半，造成了生命和财产的巨大损失，世界各国纷纷出台了纺织品阻燃的有关标准，对室内装饰、工业用布、服装用纺织品等做了严格的规定。
绝大部分的纺织材料是可燃的，需要经过阻燃处理来降低燃烧速度或使其离开火源后能够迅速停止燃烧。
纺织品的阻燃整理有两种方式：1、添加型，将阻燃材料与纺丝原液混和，或将阻燃剂加到聚合物中再纺丝，从而使纺出的丝具有阻燃效果。
2、后整理型，在染整加工过程中，将阻燃材料通过浸渍、浸轧或涂层等方法整理到织物上。
本文主要介绍织物的阻燃涂层整理。
阻燃涂层胶是功能性涂层胶的一种，是把阻燃材料通过一定的方式添加到涂层胶中去，整理后不仅具良好的涂层风格，同时赋予织物优异的阻燃效果。
涂层阻燃整理与传统的浸渍或浸轧阻燃整理相比，具有耐洗性好，强力不下降，不需要污水处理等优点，因此，在室内家纺、工业用布等领域应用广泛。
2. 阻燃涂层胶中涂层基胶的类型和性能特点印染行业应用的涂层胶主要有聚丙烯酸酯（PA）、聚氨酯（PU）和PUA。
PA的价格较低，合成和聚合技术较易掌握，能满足一般涂层要求，但目前市场上的产品质量参差不齐。
与PA相对，PU在性能上有独特之处，主要为耐磨、耐溶剂、耐低温（一30℃以下），防水透湿性好，具有优异弹性和皮膜感。
PUA是将PU与PA进行接枝，它结合了PU与PA的优点，但技术难度较高。
PA、PU和PUA都可以作为阻燃涂层胶的基胶。
从涂层胶使用的溶剂来分，可分为溶剂型涂层胶和水系型涂层胶。
溶剂型涂层胶使用最普通的溶剂有二甲基甲酰胺（DMF）、丁酮（MEK）、甲苯（TOL）、异丙醇（IPA）、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丁醇、醋酸乙酯等，毒性较大，且易燃易爆。
与溶剂型涂层胶相比，水系型涂层胶具有环保、不燃、加工过程安全等优点，但与织物的粘着力，成膜性能、耐水压等性能相对略差。
目前，水系型涂层胶正通过产品改进或加入合适的交关剂来解决上述的缺点，加工工艺日趋成熟，将逐渐取代溶剂型涂层胶。
阻燃面料环保后整理概述
阻燃面料环保后整理概述
一般的面料在织造好后都会进行面料后整理加工，后整理的目的一般是使纺织品幅宽整齐均一，尺寸和形态稳定；改善纺织品的外观和手感；提高纺织品耐用性能；赋予纺织品特殊性能。
后整理是提高纺织品档次和附加值的重要手段，所用的化学品种类繁多。
目前，市场上供应的后整理剂中，不少品种含有可能会对人体生态环境有害的化学物质。
所以绿色环保阻燃布的判断一般都是以影响力较大的Oeko-Tex 标准100为参照。
这里明确提出不允许使用的整理剂或含有超过0.1%（按整理剂重量计）被指定的整理剂的制剂，或在指明危害人体健康的情况下含有超过0.1%（按整理剂重量计）被指定的整理剂的制剂。
环保后整理剂的判别原则：后整理剂的生物降解性指整理剂能在一定条件下被微生物氧化和分解成二氧化碳、水和无机物，使之成为无害物质的性质。
一般要求环保型后整理剂的平均生物降解度在90%以上，初始生物降解度在80%以上。
后整理剂的毒性包括急性毒性、反复接触毒性、致癌性、刺激性、过激性、诱变性、鱼毒性和水生细菌与藻类毒性等。
它们的数值>100(单位)为强毒性；>1（单位）示可用；而<1（单位）示安全。
对直接与皮肤接触的纺织品，后整理剂中游离的和部分能水解产生的甲醛含量不能超过300mg/kg。
不含环境激素；可萃取重金属的含量不能超过允许限量；低致癌
芳香胺含量；不含可吸附有机卤化剂（AOX）；不含有其他有害化学物质。
棉织物的阻燃整理综述
棉织物的阻燃整理综述火灾严重威胁人类生命和财产安全。
美国雅宝公司 Harry Patient 先生说，全球每年约有16、5万人因火灾而丧生。
火灾事故调查表明：50%左右的火灾由纺织品及室内装饰品引起[1]。
在所有的纺织品中，棉织物因具有优异的吸湿透气性、良好的染色性和生态相关性而被广泛使用。
但是棉纤维属于易燃纤维，而且燃烧速度快，具有很大的助燃性由棉织物引发的火灾已严重影响人们的生命财产安全。
因此，如何提高棉织物的阻燃能力，减少因纺织品引起的火灾，研究纺织阻燃技术，就成了当前的重要课题[2]。
棉织物的燃烧实质是纤维素的燃烧，所谓的燃烧通常是指物质氧化产生热量并引起发光的现象，它是一个封闭的链式循环过程。
纤维素纤维是一种天然高分子碳水化合物，受热时不熔融，遇火后燃烧较快，热烈解部分产物又会再次燃烧，进一步促进燃烧过程[3]。
我国在20世纪50年代开始了纺织品阻燃技术的研究，其中以棉织物作为起步，经过60余年的发展，已经拥有了多种阻燃技术，棉织物阻燃整理技术取得了重大进展[4]。
通过研读大量关于棉织物阻燃的文献，本文对棉织物阻燃技术的概况与最新进展进行了归纳总结。
首先对阻燃剂的种类与发展进行简要总结，并重点介绍了新型的微胶囊阻燃剂与膨胀阻燃剂，然后对阻燃方法进行简要介绍，并详细介绍了自阻燃纤维接结法、层层自组装阻燃涂层法、电子束辐照接枝法三种较新的阻燃方法。
2、阻燃剂阻燃剂是一种用来改善材料抗燃性的物质，它是可以阻止材料被引燃及抑制火焰传播的化学助剂。
阻燃剂种类繁多，主要是以硼、氮、磷、锑、硫、氟、氯、溴等元素为基础的化合物。
目前常用的阻燃剂有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硼系阻燃剂、硅系阻燃剂以及新型阻燃剂等等[5]。
卤系阻燃剂是最早应用的阻燃剂类型，由于其价格低廉、添加量少以及与合成材料的相容性和稳定性好，能保持阻燃剂制品原有的物化性能等特点，使其一度成为最受欢迎的阻燃剂。
但是卤系阻燃剂发烟量大，且释放出的卤化氢气体具有强腐烛性，添加在合成材料中的卤系阻燃剂在热裂解过程中会产生有毒物质，潜藏着二次危害[6]。
阻燃整理技术
阻燃整理技术纺织纤维基本上属易燃烧物质，在~300℃裂解，裂解产物与空气混合，具有可燃性，自燃或遇明火燃烧。
阻燃整理：阻止织物燃烧。
或使纺织品燃烧速度放慢，离开火焰后不燃烧。
纺织品的燃烧性:纺织品燃烧过程有物理变化和化学变化。
燃烧模式纤维热裂解纤维热性能物理指标玻璃化温度（Tg）：低---热塑性纤维，Tg、Tm<Tp、Tc。
燃烧前受热，先软化、收缩、熔融，后裂解、燃烧。
燃烧时由于熔融物滴落可以造成续燃困难，但高温熔滴粘着皮肤造成深度灼伤。
高---非热塑性纤维，如天然纤维、耐高温纤维，Tg、Tm>Tp、Tc, 受热至高温直接裂解，燃烧。
熔融温度（Tm）热裂解温度（Tp）燃烧温度（Tc）需氧指数LOI纺织品燃烧需氧指数（限氧指数）：LOI指在N2、O2混合气体中，纺织品保持烛状燃烧所需O2的最小体积分数。
LOI = O2/N2+O2×100% 需氧指数，大---难燃。
>21%（空气中氧比例）小---易燃。
<21%燃烧骨架效应:也称蜡烛焰芯效应。
混纺织物如涤/棉织物在燃烧时，非热塑性纤维的炭化对热塑性纤维的熔融起骨架作用，熔融物不滴落，粘附在骨架上燃烧，如同蜡烛燃烧。
因此，混纺织物阻燃很困难。
阻燃方法纺织品阻燃针对燃烧的整个过程进行抑制，方法如下：1）对纺织品热分解产物进行控制，使分解产物成为不燃性产物和固体残碴。
2）热裂解产生气体为大量不燃性气体，如水、SO2、CO2，冲稀可燃性气体。
3）干扰、终止燃烧火焰的氧化还原反应，熄灭火焰。
4）形成阻隔层，阻止热、可燃气体在火焰与织物之间传递。
二、阻燃机理1、棉织物的阻燃机理纤维素热裂解：棉阻燃剂棉织物阻燃后，热裂解温度降低，裂解以炭化形式为主。
涤纶的阻燃机理:涤纶阻燃：裂解温度和裂解产物不改变，火焰燃烧受到抑制。
涤纶燃烧：自由基连锁氧化反应，放出大量热。
火焰反应涤纶阻燃剂阻燃整理工艺:1、棉织物的阻燃整理不耐洗阻燃整理：硼砂:硼酸:磷酸氢二铵= 7:3:5 或5:5:1 织物浸轧烘干，增重10~15%即有效。
棉织物的阻燃整理实验报告
棉织物的阻燃整理实验报告
一、实验目的
1. 了解棉织物的阻燃性能；
2. 通过实验，掌握棉织物的阻燃处理技术。
二、实验原理
棉织物的阻燃性能取决于其纤维的燃烧性能，纤维的燃烧性能取决于纤维的热稳定性和熔融点。
棉织物的阻燃处理可以通过改变纤维的热稳定性和熔融点来提高棉织物的阻燃性能。
三、实验材料和设备
1. 棉织物；
2. 阻燃剂；
3. 助燃剂；
4. 烘箱；
5. 热压机；
6. 热压机模具；
7. 热压机控制器；
8. 温度计；
9. 力计；
10. 分析仪；
11. 光谱仪；
12. 尺子；
13. 拉力机；
14. 胶带；
15. 低温冷冻机；
16. 水浴锅；
17. 烤箱；
18. 烟雾测试仪；
19. 火焰测试仪。
四、实验步骤
1. 将棉织物放入烘箱中，加热至180℃，保持10min，将棉织
物烘熟；
2. 将棉织物放入热压机中，加热至180℃，保持10min，将棉
织物热压；
3. 将阻燃剂和助燃剂混合，将混合物均匀的涂抹在棉织物表面；
4. 将棉织物放入热压机中，加热至180℃，保持10min，将棉
织物再次热压；
5. 将棉织物放入低温冷冻机中，冷冻至-10℃，保持10min，
将棉织物冷冻。
纺织品阻燃整理
阻燃 整 理 的 效 率 和 阻 燃 剂 的 正确选择取决于许多因素 ,其中一 些重要的因素是 : 织物结构 、织物 组成 、最终用途 、指定的测试方法 、 技术要求 、与其他整理的相容性 , 以及必要的耐久性 。
- 涂层或舐涂法 :这种方法常 用在起毛织物上 ,例如地毯 、装饰 布或窗帘 。这类织物不能用全浴 浸渍法 ,因为此法会改变织物的色 调和绒毛压 。当织物的“孔隙”需 闭合时 ,也可用涂层法 ,例如垂直 的百叶窗 、弹簧卷式百叶窗 、遮黑 布和遮光布 。为了节约加工成本 , 可以把阻燃剂加到涂层粘合剂中 。
离火焰温度最高区域 ,即纤维熔融 并形成液滴 ,直到温度降到熔点以 下 。所以这些纤维实际上不会着 火燃烧 。但是 ,如果融化和形成熔 融液滴的过程被延缓或阻止 ,比如 存在纺织助剂和染料 ,这些纤维也 会着火燃烧 。
在混纺纤维中 ,如聚酯和棉混 纺织物 ,棉在燃烧过程中起“支架” 的作用 ,阻止熔融液滴的形成 。这 种合成纤维的另一个缺点是熔融 液滴会引发第二次火灾 。
这个 例 子 可 以 直 接 应 用 到 许 多其他纺织品上 ,如窗帘 、地毯 、床 单等 。通过恰当的应用阻燃剂 ,可 使纺织品发生火灾的机率大大降 低 ,因而阻止危及人生命的情况发
图 1 阻燃椅套 (右) 和未阻燃椅 (左) 的比较
国际纺织导报 2001 年第 1 期
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生 ,明显降低火势蔓延的危险 ,逃 逸时间也可以显著增加 。不同的 研究已经论证阻燃剂的成本相对 于纺织品的销售价格要低 ;另一方 面 ,阻燃整理对人的生命财产安全 的保护作用是无法估量的 ,远远超 过它的商业意义 。
5 阻燃机理
关于 阻 燃 剂 的 作 用 已 经 进 行 了大量讨论 ,也发表了很多关于这 方面的文章 。除了考虑纤维的化 学组成外 ,还需决定选择最佳阻燃 剂 ,以阻止织物在热作用下发生分 解反应而释放可燃气体 。已经有 各种不同的理论解释阻燃剂的作 用。
第九章阻燃整理
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常用阻燃剂及其工艺 o 硼砂/硼酸或磷酸二氢铵混合物 非耐久性阻燃剂，价廉、效果好，用于窗帘等不常洗织物。 可用浸轧、喷雾、涂刷等方法应用。
• Boric acid (H3BO3) /borax (Na2B4O7) are often used as non-durable flame retardants in applications such as cellulose fibers for insulation. Boron functions in the condensed phase as a lewis acid and as mentioned earlier, coats the fiber with a glassy polymer to insulate the polymer. o 金属氧化物或氯化物 常用锑、钛的氧化物或卤化物，处理纤维后经水解生成氢氧化锑或 钛沉积在纤维表面，作为纤维素的脱水剂，纤维燃烧时生成较多的 固体炭，挥发性物质减少，是一种半耐久性阻燃剂（经15次温和洗 涤），可用浸渍法加工，加工织物手感粗硬，强力下降30%左右。
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o 磷酸及其盐类 常用磷酸、磷酸氢二胺、磷酸二氢胺和聚磷酸胺，由于它们与纤 维素反应，使其燃烧时固体炭量↑，焦油及可燃性气体↓，有阻燃 作用，为半耐久阻燃剂，因对纤维损伤严重而不常应用。 Phosphorus compounds react with the C(6) hydroxyl of the anhydroglucose unit blocking the formation of levoglucosan. This reduces the amount of fuel to the flame. Additionally, phosphorous promotes char formation. The acidity associated with certain phosphorous analogues and its electrophilic nature lowers the activation energy for dehydrating cellulose. Additionally there is the possibility of crosslinking cellulose chains which further enhances char formation.
对织物阻燃整理的探讨
对织物阻燃整理的探讨本文简述了织物阻燃整理的发展现状，以及人们对阻燃整理的要求。
主要从织物的燃烧机理、阻燃机理、阻燃工艺等方面探讨分析织物如何获得良好的阻燃效果，并分析了织物阻燃效果的测定评估方法。
由于每年都有很多火灾发生，这不仅给人们带来了巨大的经济损失，而且严重的威胁着人们的生命安全。
为了防止火灾的发生，除了采取必要的防火措施外，使用具有阻燃性能的织物也可以减少火灾的危害，起到一定的防火作用。
我国近年来也在大力开展对阻燃纺织品的研究开发，并已经取得了相当进展。
随着城市现代化建设的发展，旅游、交通运输业的发展，以及外销纺织品需求，阻燃纺织品存在着巨大的潜在市场。
因此加速阻燃纺织品的开发以及商品化生产已经刻不容缓。
关键词织物阻燃整理发展燃烧机理阻燃机理阻燃方法This paper describes the current situation of the development of flame-retardant finishing of fabrics, as well as people on flame retardant finishing requirements. Mainly from the fabric of the mechanism of combustion, flame retardant mechanism, flame retardant technology areas such as analysis of fabrics can obtain good flame retardant effect, and the analysis of the fabric flame retardant effect of measuring and evaluating method. Because there are many fires, which not only brings the huge economic loss, but also seriously threaten the safety of people's life. In order to prevent fires, in addition to take necessary precautions against fire, using a flame retardant fabric can also reduce the fire hazards, play a certain role of fire. In recent years in China and also in developing this flame retardant textile research and development, and has made considerable progress. With the development of modern city construction,tourism, the development of transportation industry, and the export demand for textiles, flame retardant textiles there is a huge potential market. So accelerating the flame retardant textiles and the development of commercial production has been crunch time.Key wordsFlame retardant finishing of fabrics develop theory of combustion Flame retardant principle Flame retardant method前言 (1)第一章阻燃织物的发展及应用 ............................................................................. 错误！未定义书签。
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（2）灼烧：可燃性物质接触火源时，固相状 态的无焰燃烧过程，伴有燃烧区发光现象。 （3）余燃：燃着的物质离开火源后，仍有持 续的有焰燃烧。
（4）阴燃：燃着的物质离开火源后，仍有持 续的无焰燃烧。
（5）点燃温度：在规定的试验条件下，使材 料开始持续燃烧的最低温度，通常称为着火点。 （6）热解：材料在无氧化的高温下所产生的 不可逆的化学分解。 （7）续燃时间：在规定的试验条件下，移开 (点)火源后，材料持续有焰燃烧的时间。
（1）着火性：即着火点的高低，表示织物起 火的难易。 （2）燃烧性能：在特定条件下，沿着样品燃 烧的速率。
４、可燃性测定 （ 1）燃烧速率： 将阻燃整理的织物样品按规定的方法与火焰接触一定 时间，然后移开火源。测离开火后织物的有焰燃烧、无焰 燃烧所持续的时间及损坏长度（也称炭长）。 （ 2）需氧指数：LOI或OI——oxygen index 指样品在N2、O2混合气的环境中保持烛状燃烧（有焰 燃烧）所需要氧气的最小体积分数。 低于这个值就不发 生燃烧。 ∴LOI=O2/（N2+O2）ⅹ100% 需氧指数越高，说明织物燃烧时所需氧气的体积分数 越大，织物越不易燃烧，阻燃效果就好。
由于各种织物用途上的差异，因此其特种整 理的内容也不同，如：根据整理的效果 棉织物
① 防水、拒水整理； ② 阻燃整理； ③ 防油污整理； ④ 防辐射整理； ① 亲水整理； ② 仿丝绸整理； ③ 防油污整理； ④ 防熔融整理； ⑤ 防起毛起球整理；
合纤织物
第一章 阻燃整理
一、概述： 1、概念
阻燃整理：纺织品的阻燃整理过去曾称为防 火整理。经阻燃整理后的织物并非接触火源不燃 烧，而只是降低了它的可燃性，能阻止火焰蔓延， 离开火源后不再燃烧，能迅速止燃（自动熄灭）。
所以纺织品的阻燃性只有相对意义，而不是 绝对的概念。
2、燃烧术语 （1）燃烧：可燃性物质接触火源时，产生的 氧化放热反应，伴有有焰或无焰的燃烧过程或发 烟。
功能整理
功能整理: 使织物具有某些特殊性能的整理加 工过程，称为功能整理或特种整理。 目的：满足生活、工业和国防上的某些特殊 要求。 根据织物整理后的效果，功能(特种)整理可 分为防水、防油、防火、防污及防静电、抗菌防 臭等性能的各种整理工艺。 本课将主要的几种功能整理的目的、机理、 要求和方法分别介绍一下。
聚氯乙烯纤维、变性聚丙烯腈纤维为难燃性纤维。
（4）不燃性纤维：与火焰接触也不燃烧。
石棉、玻璃纤维及金属纤维。
前两类为需要进行阻燃整理的纤维材料，后 两类属阻燃纤维材料。
织物的可燃性除了基本上决定纤维的化学组 成外，还与织物上存在的染料或整理剂、织物的 结构紧密程度以及表面光滑性有一定关系。
449
650 480 504 540 575
850
941 960 875 697 855
19.0
24.0 17.0 22.0 18.5 23.5
二、纤维的燃烧性能及阻燃方法
纤维的燃烧性能因纤维种类而异。 1、纤维素纤维的燃烧性能： 受热后不会软化、熔融，但易于分解。 （1）热裂解过程
ห้องสมุดไป่ตู้种纤维的燃烧特性
名 称 燃烧性能 助燃，燃烧快，有阴燃 助燃，燃烧很快，无阴燃 难助燃 助燃，燃烧前熔融 难助燃，熔融 立即燃烧 难助燃，熔融 着火点（℃） （延迟10秒） 493 火焰最高温度 （℃） 860 极限氧指数 LOI值（％） 18.0
棉纤维 黏胶纤维 羊毛纤维 醋酯纤维 锦纶6 腈纶 涤纶
５、各种纤维的可燃性（燃烧情况）
各种纤维由于化学组成不同，结构及物理状态的 差异，燃烧的难易不同。 （1）易燃性纤维：着火点低、燃烧速率快。 棉、粘胶纤维和醋酯纤维。 （2） 可燃性纤维：容易燃烧，燃烧速率较慢。 腈纶、羊毛、聚酰胺纤维、聚酯纤维和蚕丝。
（3）难燃性纤维：与火焰接触能燃烧，但离开后 火焰自动熄灭。
分子链降解 形成左旋葡萄糖 物质 分解 可燃性气体、固体炭
（2）阻燃机理
脱水、缩聚
焦油状
抑制左旋葡萄糖的产生，减少热裂解产物中可燃性气
体量，增加固体炭的含量。
2、合成纤维的燃烧性能： 受热后软化、熔融，产生熔滴，再发生热分解作用。 （1）热分解过程 降解 氧化、分解 软化 游离基 分子链断裂 可燃性、不燃性气体 （2）阻燃机理 抑制游离基的反应，降低熔融温度。 3、蛋白质纤维的燃烧性能：
高吸湿性，有天然的阻燃性能。
4、涤棉混纺织物的燃烧性能：
涤棉混纺织物的阻燃远比对其中任一组分的阻燃要困难。
原因: (1) 因为棉是一种不熔融不收缩的易燃性纤维，当涤棉 混纺制品燃烧时，棉纤维发生炭化，对涤纶起了一种类似烛 芯的支架作用，从而阻碍了涤纶的熔滴脱离火源，使涤纶的 自熄性减少，这就是所谓“支架效应”；
（13）闪点：当物质加热分解所产生足够数量的可燃 性气体，与明火接触而刚好点燃时的温度称为闪点；
（14）着火点：如果达到闪点时可燃性气体能不断地 产生，则火焰温度会升高而持续燃烧，使物质刚好能达到 着火的温度称为着火点。一般高出闪点20－300C。
３、织物可燃性的表示
织物的燃烧情况可用可燃性表示。织物的可 燃性可以从两方面来说：
（8）阴燃时间：在规定的试验条件下，当有 焰燃烧终止后，或者移开(点)火源后，材料持续 无焰燃烧的时间。 （9）炭化：材料在热解或不完全燃烧过程中， 形成炭质残渣的过程。 （10）损毁长度：在规定的试验条件下，材 料损毁面积在规定方向上的最大长度，通常也称 为炭长。
（11）极限氧指数(LOI值)：在规定的试验条件下， 使材料保持燃烧状态所需氧氮混合气体中氧的最低浓度。 （12）热裂解温度：物质在加热过程中开始分解或裂 解所需的最低温度；
(2) 涤纶和棉两种高分子化合物或它们的裂解产物的相 互热诱导，加速了裂解产物的溢出，因此涤棉混纺织物的着 火速度比纯涤纶和纯棉要快得多； (3) 在燃烧过程中，阻燃剂能在涤和棉两种组分间迁移。