2 阻燃纤维和纺织品 产业用功能纤维及纺织品 教学课件

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《高技术纤维概论》教学课件—06阻燃纤维

《高技术纤维概论》教学课件—06阻燃纤维

高技术纤维概论
纤维的燃烧性能
高技术纤维概论
纤维的燃烧是材料和高温热源接触,吸收热量后发生 热解反应,热解反应生成易燃气体,易燃气体在氧存在的 条件下,发生燃烧,燃烧产生的热量被纤维吸收后,又促 进了纤维继续热解和进一步燃烧,形成一个循环,如图61所示。
阻燃剂及其阻燃作用
高技术纤维概论
➢ 阻燃剂
最常使用的阻燃剂是以元素周期系中第Ⅲ族的硼和铝,第Ⅴ族的氮、 磷、锑、铋,第Ⅵ族中的硫,第Ⅶ族的氯和溴等一些阻燃元素为基础的 某些化合物。此外,镁、钡、锌、锡、钛、铁、锆和钼的化合物也有所 应用,而大多数的有机阻燃剂是以磷和溴为阻燃中心元素的化合物。
(2) M-850 是日本公司生产的与磷酸酯一类增塑剂混合挤出的PP阻
燃剂。当有效组分的加入量为2%左右时,聚丙烯纤维的LOI可达30%以上。
(3) Sandoflam5070阻燃母粒 是瑞士Sandoz公司推出的阻燃聚
丙烯母粒,它是一种高效的阻燃剂。突出的是阻燃聚丙烯纤维的机械物理 性能与普通聚丙烯纤维相差不大。
阻燃聚酯纤维
聚酯纤维的 阻燃改性
高技术纤维概论
共混阻 燃改性
共聚阻 燃改性
皮芯复合 纺丝阻燃
改性
其他方法
阻燃剂接 枝共聚阻 燃改性
阻燃后 整理法
阻燃剂 吸收法
纤维表 面卤化
阻燃聚酯纤维
高技术纤维概论
聚酯纤维改性用阻燃剂的选择
所用阻燃剂的热特性必须与聚酯相匹配。要求 在聚酯基体燃烧前分解,即阻燃剂的分解温度应 略小于聚酯的分解温度,以确保它的阻燃效能; 阻燃剂应具有较细的粒度,一般要求平均粒径 小于0.5mm,大于lmm的粒子不得超过10%; 阻燃剂在聚酯熔体中有良好的分散性和相容性; 阻燃剂应基本无毒、无味。

阻燃整理.ppt

阻燃整理.ppt
磷-氮协同属于后一种范畴。例如,尿素及其相类似的 酰胺化合物本身并不具备阻燃能力,但当它们与含磷阻燃剂 一起应用时,却可明显地增加含阻燃的阻燃能力。
阿gh,
2、磷—卤素协同效应 磷和氮有协同阻燃效应,但氮和卤素没有,
而卤素和锑却显示出有较强的协同阻燃效应。 这一效应广泛应用于纤维素纤维、锦纶、涤纶、 聚乙烯、聚苯乙烯和塑料的阻燃整理中。
从而降低纤维的燃烧温度,阻止燃烧蔓延的作用。 ② 阻燃剂使纤维迅速散热,使织物达不到燃
烧温度,阻止继续燃烧。 适用性:氧化铝、氧化锌、滑石粉以及一些
含有结晶水的化合物等的阻燃都可以按此论解释。
阿gh,
四、 催化脱水论:
主要指改变纤维的热裂解过程。由于阻燃剂的 存在能使纤维素分子链断裂前发生迅速而大量的 脱水,甚至发生某些交联作用,使可燃气体和挥 发性液体量大大减少,可使固体C量大大增加, 有抑制燃烧的作用。
气体,主要指Na2CO3 NaHCO3、NH4Cl、H2O 分解出的CO2等将纤维素分解出来的可燃性气体 浓度冲淡到能产生火焰的浓度以下。 这种理论有一定的局限性,因为很多阻燃剂, 通过加热并不能产生这些气体。
阿gh,
② 阻燃剂在高温下分解出一些游基,能和较活泼的
游离基结合,使得活泼游离基失去活性,达到阻燃的目的。
阿gh,
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: (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。
阿gh,
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
越大,织物越不易燃烧,阻燃效果就好。
阿gh,

2024版纺织品ppt课件[1]

2024版纺织品ppt课件[1]
生物基纤维
生物基纤维是以生物质为原料制成的纤维,如竹纤维、麻纤维等。这些 纤维具有环保、可再生和可降解等优点,符合可持续发展的要求。
2024/1/27
03
高性能纤维
高性能纤维是指具有高强度、高模量、耐高温等特性的纤维,如碳纤维、
芳纶等。这些纤维在航空航天、军事和高端制造等领域具有广泛的应用
前景。
10
2024/1/27
24
绿色环保纺织品的发展趋势
环保原料
采用可再生、可降解的环保原料,减少对环境的 污染。
绿色生产工艺
优化生产工艺,降低能耗和排放,提高资源利用 效率。
环保认证
通过国际环保认证,如Oeko-Tex Standard 100 等,确保产品的环保性能。
2024/1/27
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智能纺织品的研究与应用
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新型纤维的开发与应用
1
生物基纤维
利用可再生生物质资源,如植物、动物或微生物 等,通过生物或化学方法生产的新型纤维。
2 3
高性能纤维 具有高强度、高模量、耐高温、耐化学腐蚀等优 异性能,广泛应用于航空航天、军事、建筑等领 域。
功能性纤维 具有特殊功能的纤维,如导电、抗菌、防紫外线、 吸湿排汗等,满足人们日益增长的个性化需求。
26
THANKS
感谢观看
2024/1/27
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平纹、斜纹、缎纹等基本组织及其变化组织 的形成原理与特点,织物密度与紧度的概念 及其对织物性能的影响。
2024/1/27
13
印染工艺及设备
2024/1/27
印染前处理
退浆、煮练、漂白等工序的目的、方法及设备。
染色工艺
染料的选用与配色原理,染色方法(浸染、轧染等)及其设备,染色 牢度的概念及其影响因素。

功能纤维及纺织品ppt课件

功能纤维及纺织品ppt课件

为了规范事业单位聘用关系,建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ,保障 用人单 位和职 工的合 法权益
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阻燃剂及阻燃整理工艺 ppt课件

阻燃剂及阻燃整理工艺  ppt课件

(2)密度比空气大,形成隔离层,将燃烧体系与空气隔
离。三种机理共同作用。 ppt课件
16
3 阻燃性能测试
1)氧指数测试:适用于纺织品、塑料、橡胶等
氧指数:是表征聚合物燃烧性能的重要参数,指使聚合物 样品在N2-O2混合气流中持续燃烧所必须的最低含氧量 OI=[O2]/([O2]+[N2]) ×100 式中:[N2]、[O2]流量L/min 一般 21 阻燃至少27以上
2)燃烧性能测试 阴燃(余燃)时间:试验条件下有焰燃烧终止后材料持续 无焰燃烧时间。 续燃时间:有焰终止后材料持续有焰燃烧时间。
ppt课件
17
测试方法:
45度角测试,垂直燃烧测试,碳长测试
以纺织品为例:(GB5455-1997)
取阻燃整理布条各3块,每块7*25.4cm,温度21度湿度
65%放置8小时以上,置于阻燃测试仪,使样品离灯口
与末端距离为碳长。碳长越短,阻燃效果越好。阴燃时间
越短效果越好。
ppt课件
18
4 阻燃剂介绍
4.1卤系阻燃剂
卤系阻燃剂主要以终止链自由基反应机理和隔离膜机 理发挥阻燃效果。(还包括稀释机理)
国内阻燃剂市场的主流品种。主要有溴系和氯系两种。
燃烧时产生HX,HX与自由基发生反应:
HX+•OH→H2O+•X HX+•O•→•OH +•X
HX+•H→ H2+•X
产生的HX比空气重起隔离作用,H2O、H2起稀释作用, HX与燃烧产生的活泼自由基•OH反应,从而终止燃烧过
程链连锁反应。
ppt课件
19
卤系阻燃剂与磷系阻燃剂、金属氧化物阻燃剂 (如锑化物体系)具有理想的协同作用。

2阻燃纺织品

2阻燃纺织品

主要适用于纤维素纤维
(1)目的: 本质是减少可燃性气体。改变基质的热分解历程, 使可燃性气体的生成量显著减少,促使形成焦炭、水 和二氧化碳,减少可燃性气体CO、C2H4、C2H6。
(2)如何达成目的?
A 脱水作用: 阻燃剂在高温下分解产生脱水剂,使纤维脱水炭化,减少可燃 性气体,降低可燃性。 如: 纤维素纤维用含P阻燃剂进行阻燃。
E.有毒气体毒性测定
(1)危害性:CO是引起火灾死亡的主要因素,CO与血红蛋白Hb反应, 产生羰基化血红蛋白COHb。 CO+HbO2(血液携氧)←→COHb+O2。 例: 100ppm的CO将产生10-15%COHb,轻度中毒,头昏。 (2)测定方法:在管状燃烧室使样品产生775K~875K,放入老鼠, 30min后测其COHb。
(2)分子结构
(3)分子中含共轭双键、芳环、杂环,则燃烧性降低。 通常在大分子链中引入共轭双键、芳环、杂环,以提高聚合物的 耐热性。
另外,燃烧性与材料的炭化倾向、织物的结构与重量、环境因素 等有关。
三、阻燃的概念及其表征
1.概念 阻燃是指降低材料在火焰中的可燃性,防止火焰蔓延以 达到防火焰或防阴燃的效果。
B.地毯试验法
试样:9inch×9inch(23×23cm)
实验:试样放在一定温度下,在试样中心放一定大小的乌洛托品剂,用
火源点燃片剂,试样随之燃烧,待火焰熄灭后,测定火焰熄灭后测量 火焰熄灭处到片剂中心的最大距离。若八块试样中有七块不超过1英寸
为合格。
C.极限氧指数(LOI)法
仪器:氧指数测定仪 将样品放在U形容器中,然后将不同比例的N2和O2的混合气体以 30~110㎜/s的流速在1~2min内向上通入玻璃圆筒内。在混合气体流 入的同时,点燃样品的顶部,测定正好使样品保持燃烧的氧气浓度。

《纺织品的阻燃性》课件

《纺织品的阻燃性》课件

阻燃性改善措施
1 阻燃添加剂
2 表面覆盖层
向材料中添加化学物质来提高其阻燃性。
给材料表面添加阻燃涂层或涂料。
3 材料组合
选择多种材料组合以提高整体阻燃性。
阻燃性技术的发展
1
传统方法
使用阻燃添加剂和化学处理来提高材料的阻燃性。
2
新型材料
研发具有自身阻燃性能的新型材料。
3
智能监测系统
利用传感器和监测技术实时监测材料的阻燃性能。
总结和展望
重要性
阻燃性对减少火灾风险至关重要。
持续创新
继续研究和发展阻燃性技术以提高材料的安全性。
行业合作
加强行业合作,共同推动阻燃性技术的应用。
影响阻燃性的因素
1 材料类型
不同材料的阻燃性能有所不同。
2 物理性能
材料的导热性、熔点和燃烧速度等影响其阻燃性。
3 化学结构
材料的分子构成和化学反应对阻燃性有影响。
阻燃性测试方法
1 垂直燃烧测试
评估材料垂直放置时的燃 烧性。
3 烟雾生成测试
评估材料燃烧时产生的烟 雾量和有害气体。
纺织品的阻燃性
火灾的威胁及阻燃性的重要性。
火灾危害
1 生命安全
火灾导致丧生和受伤的风险。
2 财产损失
贵重物品和建筑设施被毁的可能性。
3 环境破坏
火灾释放有害气体和污染物,对生态系统造成负面影响。
阻燃性的定义和重要性
1 阻燃性
材料抵抗火焰传播和燃烧的能力。
2 重要性
阻燃性材料可以减少火灾风险并保护生命和财产安全。

2.2 阻燃整理

2.2 阻燃整理

热裂解过程
分为两个方向 一个方向是纤维素脱水炭化,产生水、 一个方向是纤维素脱水炭化,产生水、二氧化碳和 固体残渣; 固体残渣; 另一个方向是纤维素通过解聚生成不挥发性的液体 左旋葡萄糖,左旋葡萄糖进一步裂解, 左旋葡萄糖,左旋葡萄糖进一步裂解,产生低分子 量的裂解产物,并形成二次焦炭。在氧的存在下 在氧的存在下, 量的裂解产物,并形成二次焦炭 在氧的存在下, 左旋葡萄糖的裂解产物发生氧化,燃烧产生大量热, 左旋葡萄糖的裂解产物发生氧化,燃烧产生大量热, 又引起更多纤维素发生裂解。 又引起更多纤维素发生裂解。 这两个反应相互竞争, 这两个反应相互竞争,始终存在于纤维素裂解的整 个过程中。 个过程中。
Ⅲ.吸热作用
某些热容高的阻燃剂在高温下发生相变、 某些热容高的阻燃剂在高温下发生相变、脱水 或脱卤化氢等吸热分解反应, 或脱卤化氢等吸热分解反应,降低了纤维材料表 面和火焰区的温度,减慢热裂解反应的速度, 面和火焰区的温度,减慢热裂解反应的速度,抑 制可燃性气体的生成。 制可燃性气体的生成。
Ⅳ.熔滴作用
分类 不燃纤维 燃烧特性
明火不能点燃
限氧指数/% 限氧指数/%
>35
纤维种类
玻璃纤维、 玻璃纤维、金属 纤维、石棉纤维、 纤维、石棉纤维、 碳纤维等 氯纶、偏氯纶、 氯纶、偏氯纶、 芳纶、改性腈纶、 芳纶、改性腈纶、 酚醛纤维等 涤、锦、维纶、 维纶、 蚕丝、 蚕丝、羊毛等 棉、麻、粘胶、 粘胶、 丙纶、 丙纶、腈纶等
含卤素阻燃剂在高温下释放出卤原子和卤化 按下列反应消除自由基,抑制放热反应, 氢,按下列反应消除自由基,抑制放热反应, 产生阻燃作用: 产生阻燃作用: MX M′+ X· MX M′+ HX RH + X· R· + HX H·+ HX H2 + X· HO·+ HX H2O + X· M′为分解残留物 R·为活泼性较低 为分解残留物; 为活泼性较低) (M′为分解残留物;R·为活泼性较低)
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限氧指 数%
>35
纤维种类
玻璃纤维、金属纤维、石棉 纤维、碳纤维等
非阻燃 纤维
难燃纤 维
可燃纤 维
遇火能燃烧或炭 26~34 化,离火自熄
20~26
氯纶、偏氯纶、芳纶、改性 腈纶、酚醛纤维等
涤纶、锦纶、维纶、蚕丝、 羊毛等
易燃纤 维
<20
棉、麻、粘胶纤维、丙纶、
腈纶等
限氧指数Limiting Oxygen Index:指在规定的试验条件下,使材料恰好能保持 燃烧状态所需氧氮混合气体中氧的最低浓度,用LOI表示:
合成纤维的燃烧机阻燃机理
腈纶属易燃纤维,锦纶遇火燃烧很慢,丙纶属于易燃纤维 合成纤维种类不同,其阻燃机理也有所不同
第四节 阻燃剂
对阻燃剂的要求
对纤维或纺织品有显著的阻燃作用 要有良好的阻燃耐久性,包括耐水洗、耐干洗、耐气候等 不影响或较少影响纤维和织物的色泽、外观、手感和其他物
理机械性能 无毒、无刺激性,有生物可降解性,燃烧后发烟量少,烟雾
LOI=O2/(O2+N2)x100%
通常按阻燃效果的耐洗程度将阻燃纺织品分为三类: 1.暂时性阻燃纺织品:经水洗后即失去阻燃性 能的阻燃纺织品。如沙发布、电热毯等面料。 2. 半耐久性阻燃纺织品:阻燃效果能耐1~15 次温和洗涤。如窗帘、幕布等。 3. 耐久性阻燃纺织品:阻燃效果能耐50~200 次皂洗。如服用织物、床上用品。
将含卤素、磷等阻燃元素的乙烯基化合物作为共聚单体,与丙烯腈进 行共聚实现阻燃的方法。
共混阻燃改性:
腈纶共混阻燃剂有无机化合物、有机化合物、高分子阻燃剂
热氧化阻燃改性
以特殊聚丙烯腈纤维为原丝,在张力下连续通过200~300℃空气氧化 炉处理
初生纤维阻燃处理
阻燃丙纶
主要方法共混阻燃改性
其他阻燃纤维
纤维改性:共聚法、共混法、纤维后处理法等
2. 织物阻燃整理:通过化学键合、化学粘合、吸附沉积及分子 间范德华力结合等作用,使阻燃剂固着在纤维或织物上,从 而使织物获得阻燃性能的加工过程。
第三节 纺织纤维的热裂解及阻燃机理
纺织纤维的热裂解
纤维、热、氧气是纤维燃烧的三个关键要素
火源 纤维 裂解
不燃性气体 可燃性气体及挥发物 难挥发的裂解产物
固体含炭残渣ຫໍສະໝຸດ 熔融收缩熔体滴落离开火源
燃烧
氧气 热量
纤维和纺织品的阻燃机理
阻燃是指降低材料在火焰中的可燃性,减缓火焰蔓延速度, 当火焰移去后材料能很快自熄,减少燃烧。 阻燃有物理、化学及两者结合作用等多种形式。
覆盖层作用 气体稀释作用 吸热作用 熔滴作用 提高热裂解温度 凝聚相阻燃 气相阻燃 阻燃协同效应
阻燃维纶:共聚、共混阻燃改性和化学交联 氯纶:悬浮聚合法 酚醛纤维:低分子物纺丝成型,而后交联成为不溶、不熔
的体型结构
碳纤维:原丝制备、原丝的预氧化、预氧化丝的炭化、碳
纤维后处理
第六节 织物阻燃整理
织物阻燃整理的一般方法
浸渍烘燥法:将织物用含有阻燃剂的整理液浸渍一定时间
后烘燥,使阻燃剂浸透于纤维,阻燃剂与纤维分子间靠范德 华力吸附。
无毒性 纤维用阻燃剂应有较高的热分解温度 价格低廉,应用工艺简单
无机阻燃剂
特点:热稳定性好、不挥发、发烟少、不产生有毒 和腐蚀性气体、价格低廉等
独效阻燃剂 磷系:赤磷、聚磷酸铵、磷酸盐等
无机阻燃剂
阻燃协效剂
锑系:氧化锑、卤化锑 锡系:氧化锡、氢氧化锡
辅助阻燃剂 钼系、锆系、硼系
阻燃填充剂 氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙
纺织品阻燃的历史
1947年,利特尔著《阻燃纺织品》 1953年,美国农业部对棉布进行耐久阻燃整理 20世纪60、70年代,天然纤维织物阻燃技术投入使 用 20世纪80年代以后…… 随着人们对纺织品要求的提高,应考虑阻燃纺织品 的公害问题
纺织纤维的燃烧性分类
分类
燃烧特性
阻燃纤 不燃纤 明火不能点燃
阻燃纤维及纺织品的制造方法
1.赋予纤维阻燃性能的方法主要有提高成纤高聚物的热稳定性 和纤维改性两种方式
提高成纤高聚物的热稳定性:即提高热裂解温度,抑制可燃性气体的产 生,增加炭化程度。 在大分子上引入苯环或芳杂环,增加分子链刚性;纤维中线型大分子链 间的交联;金属离子螯合交联形成网络结构;纤维预氧化等
第二章 阻燃纤维及纺织品
第一节 阻燃纺织品研究概况
纺织品阻燃的历史
公元前83年,希腊人用矾溶液处理木质碉堡 1683年,意大利剧院黏土和石膏作为阻燃添加剂, 对剧院的幕布进行阻燃处理 1735年,英国人怀尔德发表阻燃剂的第一篇专利 1820年,盖-吕萨克的研究奠定了阻燃理论的基础 1913年,化学家珀金 20世纪30年代,开发了阻燃棉纤维的反应型阻燃剂
浸轧焙烘法:浸轧、烘燥、焙烘、水洗后处理 涂层法:将阻燃剂混入涂层剂中,将涂层剂敷于织物表面
纤维素纤维织物的阻燃整理
棉织物的阻燃整理:
将磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、尿素、硼砂、硼酸、聚磷酸 铵等用浸渍烘燥法或浸轧焙烘法处理到织物上。
其他纤维素纤维织物的阻燃整理:
蛋白质纤维织物的阻燃整理
最早羊毛阻燃整理采用硼砂、硼酸溶液浸渍法。阻燃效果 良好,但不耐水洗。
20世纪60年代后采用THPC处理,将阻燃剂固化在纤维上, 耐洗但工序繁复,手感粗糙
国际羊毛局推荐的方法采用钛、锆和羟基酸的络合物对羊 毛织物整理。
合成纤维织物的阻燃整理
涤纶织物的阻燃整理: 涤纶织物的阻燃整理: 腈纶织物的阻燃整理:
混纺织物的阻燃整理
纤维素纤维的热裂解和阻燃机理
纤维素纤维的裂解过程和产物
有焰燃烧 无焰燃烧(阴燃) 裂解过程: 初始裂解阶段:温度低于370℃ 主要裂解阶段:温度在370~431℃ 残渣裂解阶段:温度高物430℃ 减聚相阻燃 气相阻燃 阻燃协同效应
蛋白质纤维的燃烧和阻燃机理
目前蛋白质纤维特别是羊毛纤维的阻燃主要用钛、锆、钨等 络合物
有机阻燃剂
按阻燃元素分:磷系、卤系、硫系、硼系 按烃基结构分:脂肪族、脂环族、芳香族
第五节 阻燃纤维的生产
阻燃涤纶
共聚阻燃改性
阻燃共聚单体主要有磷酸酯、苯基磷酸衍生物、溴代芳香族二元酸、 四溴双酚A及其羟烷基衍生物
共混阻燃改性
阻燃锦纶
共聚阻燃改性 共混阻燃改性
阻燃腈纶
共聚阻燃改性:
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