阻燃纤维论文
阻燃纤维专利技术分析

阻燃纤维专利技术分析
阻燃纤维是一种能够在燃烧时有效延缓火焰蔓延速度和阻止火势扩大的材料。
阻燃纤维的广泛应用领域包括航空航天、建筑、电子、交通运输和家居等。
为了提高阻燃纤维的性能和应用,许多专利技术被提出并得到了广泛研究。
一种常见的阻燃纤维技术是通过化学方法或物理处理使纤维表面形成一层阻燃涂层。
这种阻燃涂层可以在火焰接触时释放出阻燃剂,形成保护层防止纤维燃烧。
一种专利技术通过在纤维表面涂覆一层多孔速溶聚酰胺,将阻燃剂封装在多孔层内。
当发生火灾时,多孔层会迅速破裂释放出阻燃剂,形成保护层。
这种技术具有阻燃效果好、不易脱落等优点。
还有一种阻燃纤维技术是通过添加阻燃剂或添加剂来提高纤维的阻燃性能。
这些添加剂可以改变纤维的化学结构和燃烧特性,从而减缓火焰传播速度。
一种专利技术通过在纤维中添加铵盐阻燃剂和石蜡作为熔融初始剂,可以显著减少纤维的燃烧速度。
这种技术具有阻燃效果明显、添加剂成本低等优点。
微纳米技术也被应用于阻燃纤维的研究中。
这种技术通过在纤维中加入纳米颗粒,改变纤维的表面形态和燃烧特性。
一种专利技术通过在纤维表面包覆纳米氧化镁颗粒,可以有效提高纤维的阻燃性能和抗溶胀性能。
这种技术具有阻燃效果显著、纳米颗粒分散均匀等优点。
阻燃纤维的专利技术分析表明,采用化学方法或物理处理形成阻燃涂层、添加阻燃剂或添加剂以及应用微纳米技术是提高阻燃纤维性能的主要途径。
这些技术在实际应用中具有阻燃效果好、适用范围广、成本低等优点,为阻燃纤维的研究和发展提供了重要指导。
阐述常规阻燃纤维的研究现状

阐述常规阻燃纤维的研究现状阻燃纤维是指在火灾中具有抑制火焰蔓延的能力的纤维材料。
它们可以在受到火灾威胁时减缓火势的蔓延,从而为人们争取更多的逃生时间,减少财产损失和人员伤亡。
随着科技的进步和人们对安全意识的提高,阻燃纤维的研究和应用越来越受到重视。
本文将就当前常规阻燃纤维的研究现状进行阐述。
关于常规阻燃纤维的种类和特性。
目前,常见的阻燃纤维包括阻燃棉纤维、阻燃涤纶纤维、阻燃聚酰胺纤维等。
这些阻燃纤维都具有抗高温、阻燃性能好、耐磨性强等特点,可以在火灾中发挥重要作用。
随着纤维材料技术的不断发展,一些新型的阻燃纤维材料也被引入到研究中,为阻燃纤维的改良和创新提供了新的可能性。
就常规阻燃纤维的研究方向和应用现状进行分析。
当前,阻燃纤维的研究主要集中在改良纤维材料的阻燃性能、提高阻燃纤维的生产工艺和技术水平等方面。
在阻燃棉纤维的研究中,科研人员通过改变棉纤维的结构和表面处理,使其具有更好的阻燃性能和耐磨性;在阻燃聚酰胺纤维的研究中,通过优化聚酰胺纤维的合成方法和添加阻燃剂等手段,提高了聚酰胺纤维的阻燃等级和阻燃持久性。
阻燃纤维的应用也在不断拓展,除了在服装、家居用品等传统领域的应用外,还逐渐应用到建筑材料、汽车内饰等领域,为更多的场景提供了防火保护。
关于常规阻燃纤维在产业应用中的挑战和发展前景。
目前,尽管阻燃纤维在一定程度上已经具有了较好的阻燃性能和应用效果,但在实际的产业应用中还存在一些挑战。
阻燃纤维的成本相对较高,生产技术水平有待进一步提高,阻燃纤维的性能和稳定性也有待进一步验证和改进。
随着人们对安全意识的提高和法律法规的要求,阻燃纤维在建筑、交通运输等领域的应用需求也在不断增加,这为阻燃纤维的发展提供了新的机遇和前景。
常规阻燃纤维在研究和应用中取得了一定的进展,但在产业应用中仍面临一些挑战。
未来,随着科技的不断进步和人们对安全需求的不断提高,阻燃纤维的研究和应用将会更加深入,为人们的生活和产业安全提供更加全面和可靠的保障。
阐述常规阻燃纤维的研究现状

阐述常规阻燃纤维的研究现状常规阻燃纤维具有阻燃、难燃、易吸潮、抗紫外线及耐热性等优良性能,在航空、航天、汽车、电子、建筑等领域具有广泛的应用前景。
近年来,随着人们对生命安全和环境保护的要求越来越高,常规阻燃纤维的研究受到了广泛关注。
本文将以阻燃、难燃、易吸潮、抗紫外线及耐热性为主线,综述常规阻燃纤维的研究现状。
阻燃:阻燃性能是常规阻燃纤维的重要性能之一。
通常采用阻燃剂、无卤阻燃剂、含磷阻燃剂、氮磷协同阻燃剂等方法来提高常规纤维的阻燃性能。
其中,无卤阻燃剂是当前的研究热点之一,其能够降低污染物的排放,但其阻燃效果相对于其他阻燃剂较弱。
因此,研究人员不断探索新型无卤阻燃剂,如纳米无卤阻燃剂、船藻酸钙等。
此外,研究人员还利用多种阻燃剂进行复合改性,形成复合阻燃体系。
例如,采用含磷、氮磷协同等多种阻燃剂复合改性未饱和聚酰胺纤维,可显著提高其阻燃性能,使得纤维燃烧过程中释放的烟雾和有害气体减少。
难燃:难燃性是常规阻燃纤维的主要性能之一。
在难燃方面,研究人员主要采用含氮、含磷等材料进行改性。
例如,在含氮化合物改性的纤维中,热分解时产生的腐殖质可在热分解温度较低时就形成一层保护膜,以减少或阻碍火焰扩散。
采用含氮类阻燃剂改性的聚酰胺纤维在氮含量为2.38%时发生阻燃燃烧,在加入5%抗氧化剂的基础上,聚酰胺纤维的氮含量提高至3.5%~6.9%,阻燃性能更加显著。
同时,含磷类阻燃剂也能显著改善纤维的难燃性,一般含磷与氮类阻燃剂常常组合使用以提高难燃性能。
易吸潮:易吸潮性是常规阻燃纤维的缺点之一。
它会导致纤维强度的下降、变形及影响阻燃性能。
因此,如何改善易吸潮性成为了常规阻燃纤维研究的重点。
目前,研究人员主要采用表面改性和内部添加剂的方法进行改善。
例如,采用表面改性法,以其缺陷活性点为起点引入掺杂阳离子,可显著降低纤维的吸湿性。
内部添加剂则具有良好的稳定性和耐高温能力,在纤维中的分散状态很好,即使在高温下也不会生成游离剂破坏纤维的性质。
热塑性阻燃聚酯纤维论文:美国热塑性阻燃聚酯纤维的新开发

热塑性阻燃聚酯纤维论文:美国热塑性阻燃聚酯纤维的新开发热塑性聚酯纤维广泛用于无纺工业,尤其是汽车内饰、家用装饰、建筑和其他工业领域。
而阻燃聚酯的需求和再生性从未有过像今天这样激增,因为在现代生活中,排除天灾和战争外,主要的灾难就是由于人们疏忽而造成的火灾。
而纺织品由于它本身的结构性质又是引发火灾的主要材料,根据统计,由于纺织品引起的火灾高达50%以上。
因此对一部分纺织品进行阻燃处理势在必行。
这样,在过去15年间,用于工业领域带有阻燃特性的材料的种类发生了戏剧性变化,无论是长期还是短期的多样化产品,需求都在不断增长。
过去使用的许多添加剂会对织物的机械性能产生短期或长期的不利影响,有些添加剂在纺纱过程中会产生烟雾,还有一些添加剂在纺织生产加工过程中会分解。
于是才想到在热塑料聚酯纤维聚合的阶段添加各种阻燃添加剂。
在任何情况下,为达到各种阻燃的需要,织物中的阻燃剂重量占织物重量的5%到7%。
在无纺的生产过程中,由于大部分纤维生产系统使用的是色母粒的形式,纤维制造商无法确定在针刺无纺布生产过程中的实际使用水平,因此阻燃添加剂呈现出不确定性。
而随着时间的推移,产品的成本和功能不断变化,生产的无纺品要求更坚韧,更廉价,因此全世界有更多的添加剂应运而生。
而阻燃的分类也越来越细,成本压力越来越大,阻燃的要求也越来越高,一切都为顺应市场而不断提出要求,最终附加要求也越来越多。
凡包含cel-span® 789的热性塑料聚酯纤维,必须经过冲压的无纺品均须经过nfpa 701竖向燃烧测试和按有毒物质控制测试后才能算是安全无纺品。
今天,根据无纺纤维的新安全标准,无纺品使用的阻燃添加剂需要有下列要求:无纺品必须经受逆向自然光或纤维染色的逆向测试。
为此,生产过程引申出下列规定:首先,生产过程不得吸烟;长短期纤维属性不得有逆向效应,如紫外线照射后的反应必须符合全球最新的无纺标准。
如今,有两种方法十分流行,美国全国防火协会制定的nfpa-701竖向燃烧测试和根据美国联邦航空管理局faa制定的标准——美国联邦航空管理规定,即垂直燃烧测试,飞机机舱内饰件标准测试法。
阻燃纤维素功能材料的研究

太原理工大学硕士学位论文阻燃纤维素功能材料的研究姓名:刘鹏申请学位级别:硕士专业:@指导教师:戴晋明20100409阻燃纤维素功能材料的研究摘要再生纤维素材料以其来源丰富、绿色环保的特性得到了广泛应用。
然而纤维素遇火极易燃烧,极大地限制了其在生活、工业等领域的使用。
因此各种阻燃剂被用来制备阻燃纤维素材料。
对纤维素材料的阻燃改性,特别是结合环境友好特点采用无卤、低毒、低烟雾、高效的阻燃剂成为研究领域中的热点之一。
本文选用氢氧化钠/硫脲/尿素/水溶液作为纤维素的溶剂,通过分析纤维素在NaOH/尿素/硫脲/水溶剂体系中的溶解机理,研究了NaOH、尿素、硫脲的浓度以及温度对溶解性能的影响,得到该体系下纤维素的最佳溶解条件为:NaOH质量分数8%、尿素质量分数8%、硫脲质量分数6%、溶液预冷温度-10℃以下。
采用环境友好的纳米SiO2和N-P阻燃剂,通过共混法制得阻燃纤维素膜。
应用极限氧指数测试、水平燃烧实验及热重分析测试对阻燃纤维素的阻燃性能和热性能进行探讨和研究。
极限氧指数测试结果表明,当纳米SiO2的添加量达到6%以上,N-P 阻燃剂的添加量达到9%以上时,制得的阻燃纤维素膜的极限氧指数大于28,达到了极限氧指数的相关阻燃标准。
水平燃烧实验结果表明,当纳米SiO2的添加量为15%,N-P阻燃剂的添加量15%时,阻燃纤维素膜可以达到国家标准《塑料燃烧性能的测定—水平法和垂直法》(GB/T2408-2008)的HB等级。
对阻燃纤维素膜的热分解机理研究表明,纳米SiO2的加入吸收了一部分热量,延缓了纤维素的分解,使其进一步脱水形成较多的脱水纤维素,进而炭化,使残余炭量增加,并能够提供有效的阻隔功能,延缓挥发性降解产物的逸出,提高了纤维素材料的热稳定性能。
加入的N-P阻燃剂受热分解,促进纤维素提前炭化脱水,夺取纤维素中的氢和氧,生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸,从而起到阻燃的作用。
阻燃纤维素膜的残留质量较未加阻燃剂的纤维素膜残留质量提高了14%。
阻燃材料学中的阻燃纤维研究与应用

阻燃材料学中的阻燃纤维研究与应用随着科技的不断进步,人们对于材料的性能要求也越来越高。
在许多领域,安全性和防火性能是最重要的指标之一。
阻燃材料作为一种能够有效减缓火势蔓延的材料,在防火领域起着至关重要的作用。
而阻燃纤维作为阻燃材料中的重要组成部分,研究和应用也日益受到关注。
一、阻燃纤维的定义与特性阻燃纤维是一种具有卓越的防火性能的纤维材料。
与普通纤维相比,阻燃纤维在遇到高温时不易燃烧,能够有效减缓火势蔓延的速度,提高逃生时间和减少火灾的损失。
阻燃纤维具有以下几个主要特性:1. 高温稳定性:阻燃纤维在高温下保持稳定,不容易熔化或燃烧。
2. 低热传导性:阻燃纤维能够有效阻挡热量传导,减少火焰的传播速度。
3. 自熄性:阻燃纤维在遇到火焰后,不会继续燃烧,自动熄灭。
4. 耐化学性:阻燃纤维具有较强的耐化学腐蚀性能,能够在酸碱等环境下保持稳定。
二、阻燃纤维的研究进展随着对材料安全性要求的提高,阻燃纤维的研究也取得了长足的发展。
目前,主要的研究方向包括材料的改性、结构设计以及纤维的制备工艺等方面。
1. 材料改性:通过添加阻燃剂、氮、卤等元素,可以改善纤维的防火性能。
这些添加剂能够在高温下释放出稳定的气体,形成物理和化学障碍,减缓火焰的蔓延速度。
2. 结构设计:优化纤维的结构,使其在燃烧过程中释放出不易燃烧的气体和液体,形成阻隔层,减少燃烧产物的释放。
3. 纤维的制备工艺:采用不同的制备工艺,如溶胶凝胶法、热溶法、化学法等,可以获得不同性能的阻燃纤维。
制备工艺的改进能够提高纤维的防火性能和稳定性。
三、阻燃纤维的应用领域阻燃纤维由于其优异的防火性能,广泛应用于各个领域,对提高材料安全性和减少火灾损失具有重要意义。
1. 纺织品领域:阻燃纤维在纺织品中的应用可以提高纺织品的防火性能,使其不易燃烧,减少燃烧产物的释放,保护人们的生命财产安全。
2. 建筑领域:阻燃纤维广泛应用于建筑材料中,如阻燃保温材料、阻燃涂料等,能够有效减缓火势蔓延的速度,延长逃生时间,减少火灾对建筑物的破坏。
阻燃纤维专利技术分析

阻燃纤维专利技术分析阻燃纤维是指在燃烧时具有阻燃功能的纤维材料。
随着消防安全意识的提高,人们对阻燃纤维的研究越来越深入。
本文将对阻燃纤维的专利技术进行分析,以期了解阻燃纤维的发展趋势和市场前景。
阻燃纤维技术的发展已经取得了一些重要的突破。
有些专利技术利用纳米材料对纤维进行表面改性,使其具有阻燃功能。
这种技术可以通过控制纳米材料的种类和含量来实现,从而提高纤维的阻燃性能。
还有一些专利技术利用特殊的纤维结构来实现阻燃功能。
某些纤维的表面可以设计成多孔结构,通过增加纤维和氧气之间的接触面积来提高阻燃性能。
一些专利技术引入了阻燃添加剂,通过添加剂和纤维的相互作用来提高纤维的阻燃性能。
阻燃纤维的应用前景十分广阔。
阻燃纤维在建筑材料方面具有重要的应用潜力。
可以将阻燃纤维用于墙体材料、地板材料、天花板材料等,提高建筑物的防火安全性能。
阻燃纤维还可以用于家居产品中,如沙发面料、窗帘等,以提供家庭场所的防火保护。
阻燃纤维还可以应用于汽车、航空等交通工具中,提高交通工具的防火性能。
阻燃纤维还可以用于服装和纺织品的生产中,以提高人们的个人安全。
阻燃纤维技术尚存在一些挑战,需要进一步研究和改进。
阻燃纤维的燃烧性能需要进一步提高。
目前的阻燃纤维在遇火时能够达到一定的阻燃效果,但还有改进的余地。
阻燃纤维的制造成本较高,需要进一步降低成本,以提高其商业化水平。
阻燃纤维的耐久性也需要进一步提高,以满足各种复杂应用场景下的需求。
随着阻燃纤维技术的不断发展和完善,阻燃纤维的应用前景非常广阔。
未来,阻燃纤维有望在建筑材料、家居产品、交通工具、服装和纺织品等领域发挥更重要的作用。
阻燃纤维技术还面临一些挑战,需要进一步研究和改进。
希望未来能够有更多的专利技术涌现,推动阻燃纤维技术的发展。
常规阻燃纤维的技术现状与发展趋势

4、基于大数据和AI的阻燃纤维设计:未来的阻燃纤维设计将更加依赖于大 数据和人工智能(AI)技术。通过收集和分析大量数据,可以准确了解纤维在各 种条件下的性能表现,并利用AI技术优化设计参数,实现更高效、更环保的纤维 生产。
5、阻燃纤维的复合化:为了满足复杂环境和多样化需求,阻燃纤维的复合 化将是未来的一个重要趋势。例如,将阻燃纤维与耐高温材料、导热材料、传感 材料等进行复合,可以获得具有多种功能的复合材料,满足更多的应用需求。
参考内容
一、引言
随着人们对环保和可持续发展的日益,生物质阻燃材料成为了一个备受瞩目 的领域。生物质阻燃材料是一种由生物质资源制成的防火材料,具有环保、可再 生、低碳等优点。在消防安全领域,生物质阻燃材料的重要性和紧迫性更加凸显。 本次演示将深入探讨生物质阻燃材料的发展现状与趋势,以期为相关领域的研究 和实践提供有益的参考。
3、航空领域
在航空领域,碳纤维复合材料可以用于制造飞机机身、机翼、起落架等关键 部件。由于碳纤维复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,可以提高飞机的 燃油效率和安全性。未来,随着航空技术的不断创新和发展,碳纤维复合材料在 航空领域的应用前景将更加广阔。
4、航天领域
在航天领域,碳纤维复合材料可以用于制造火箭发动机、卫星等关键部件。 由于碳纤维复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,可以提高航天器的安全 性和可靠性。未来,随着航天技术的不断创新和发展,碳纤维复合材料在航天领 域的应用前景将更加广阔。
3、技术创新与提升:为了提高生物质阻燃材料的性能和降低成本,未来将 需要进一步推动相关领域的技术创新。例如,利用基因工程等技术改良生物质原 料,以提高生物质阻燃材料的生产效率和性能。此外,新的制备工艺和方法也将 有助于提升生物质阻燃材料的品质和降低成本。
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阻燃纤维摘要:本文讲述了阻燃纤维的现状与发展趋势,根据纤维的用途,并对其进行改性,新型阻燃纤维有更优良的性能,发展前景广阔。
关键词:阻燃;发展趋势;性能;聚酯纤维一、阻燃纤维的现状与发展趋势现在国内外市场上阻燃纤维已有几十个品种,传统加工的阻燃纤维主要是阻燃涤纶,阻燃腈纶,阻燃维纶。
随着科学技术的进步,各国新近开发生产了多种阻燃纤维,如聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚酰胺一酰亚胺纤维、聚酰亚胺2080纤维、杂环聚合物聚苯并咪唑纤维(PIM2080)、酚醛纤维。
这些特种阻燃纤维的阻燃效果都比较好,在工业及特殊领域有很大的用途。
1.阻燃纤维的发展现状随着塑料、橡胶、合成纤维等聚合物材料及其制品的蓬勃发展,迅速代替了传统的钢材、金属、水泥、木材及棉麻等材料,广泛应用于工农业和军事等国民经济的各个部门,与人们日常生活息息相关。
但是这些聚合物大多数是易燃、可燃材料,在燃烧时热释放速率大,热值高,火焰传播速度快,不易熄灭,有时还产生浓和有毒气体,对环境造成危害,危及人们的生命安全。
因此如何提高聚合物的阻燃性已经成为一个急需解决的问题,而对聚合物进行阻燃处理是减少火灾的重要措施之一。
国外一些发达国家在上个世纪六十年代就纷纷制订了有关使用阻燃产品的法律和法规,各国对阻燃制品相继制定严格的实施标准。
随着人民生活与环境条件的不断改善,人们对阻燃纺织品性能要求越来越高,应投入力量和资金加大阻燃纤维的开发。
日前,中国科大火灾科学国家重点实验室科研人员,用分子设计方法研究成功新型清洁、高效阻燃材料,这项技术成果已被列入国家高技术产业发展计划。
阻燃聚合物改性粘土纳米复合材料用“层离纳米复合材料”和“嵌入纳米复合材料”方法,合理地将聚合物和无机物结合在一起,利用新的阻燃技术进行制备,可有效地克服现有阻燃材料的不足。
2.阻燃纤维的发展趋势2.1 混纺交织与功能复合化阻燃织物的混纺交织与功能复合化正在成为一种新的发展趋势,现在世界各国正在通过阻燃纤维的混纺交织开发具有双功能和多功能的阻燃织物。
目前多数阻燃纤维或织物仅具有阻燃功能,不能满足某些部门的特殊要求,如阻燃拒水、阻燃拒油、阻燃抗静电,发展阻燃多功能产品势在必行。
如在生产方法上采用多种形式相结合,对阻燃纤维织物进行防水、拒油整理;采用阻燃纤维纱与导电纤维交织以生产抗静电的阻燃纤维;利用阻燃纤维与高性能纤维进行混纺交织生产耐高温织物;采用阻燃纤维与棉粘胶等纤维混纺以改善最终产品舒适性并降低成本等。
2.2 绿色纺织品“绿色”纤维是当今合成纤维的最大热点和必然发展方向。
所谓“绿色”纤维系指纤维生产消耗原材料不会破坏生态平衡,纤维的生产过程不会造成环境污染,纤维在穿用中对人体无毒害,纤维废弃后可再生。
具体到阻燃纤维的绿色化是指,减少生产过程对环境和操作人员的毒害作用,防止纤维对穿用人产生不良影响,火灾发生时,会产生“二次毒害”(卤、磷,硫、氮等阻燃剂会产生有毒气体和浓重的烟雾,危害人体和环境)。
世界各国尤其是欧美等发达国家相继制定了一系列环保法规和标准,对进口纺织品实施安全检测,限制非生态纺织品的市场流通和消费。
欧盟生态纺织品标准Oko - Tex S tand a rd100)的产生,更在国际贸易中掀起了一股“绿色浪潮”,济南三太阻燃制品有限公司生产的阻燃涤纶织物已顺利通过欧洲生态纺织品认证,为保护生态环境作出了重要贡献。
2.3 新型阻燃材料新型阻燃纤维是随着宇宙开发、航空、新能源、海洋及通讯技术等高新产业的发展需要而开发出来的一系列具有高性能(高强、高模、耐高温)、高功能(高感性、高吸湿、透湿防水、抗静电)的纤维。
高技术耐高温阻燃纤维是其中的一个重要分支。
高技术型阻燃纤维由于自身独特的化学结构,无须添加阻燃剂或进行改性,本身就具有耐高温阻燃的特性。
具有代表性的高技性阻燃纤维主要有聚丙烯睛氧化纤维(PANOF)、聚苯并米哩(PBI)纤维等,暂不做详述。
随着我国阻燃法规的不断健全, 阻燃纤维纺织产品开发力度将不断增大,永久阻燃性织物将成为我国纺织品市场的新热点。
阻燃纤维的应用范围也会越来越广泛。
新技术阻燃纤维无疑有着美好的市场前景,然而,新技术纤维生产往往意味着引进新的设备、生产线和新技术,需要大量的投人,原有的纤维生产设备无法再利用,而传统的阻燃剂型阻燃纤维可利用现有生产设备,仅需做工艺参数上的调整,因此,阻燃剂型阻燃纤维仍然占据着阻燃纤维的统治地位,然而,随着新技术和发展,人民活的提高,防火识增强,以及对阻燃纤维材料的安全性、环保型要求的不断增加,新型阻燃纤维必将异军突起,逐步取代传统的阻燃纤维。
二、对阻燃纤维的认识1、阻燃纤维的定义阻燃纤维的定义是当纤维在中、小型火源点燃下,会发生小火焰燃烧,一旦火源撤走,火焰又能较快地自行燃灭,是不会蔓延成灾的纤维。
纤维的阻燃性一般用LOI来衡量。
因为空气中的含氧率为21%,纤维的LOI>21%,离开火焰后,在空中才能继续燃烧,LOI=25~31%,可认为基本不燃,如果纤维的LOI<20%,该纤维就具阻燃性,对纺织纤维来说,在空气中易燃,但若有足够的空气流和较高温度时仍能引燃。
LOI=35~40%,则认为完全不燃,考虑到气流作用等附加条件,一般来说LOI>26%的,即认为是阻燃纤维。
2、阻燃机理织物的燃烧过程需要经过一系列复杂的物理和化学变化。
首先,可燃物质受到火(热)源作用,温度升高并伴随着纤维分解,产生可燃性气体、不燃性气体和碳化残渣;然后,可燃性气体与空气中的氧混合引起燃烧,并释出大量燃烧热;燃烧热又对纤维进行作用,从而促使燃烧反应连续进行。
从燃烧的过程分析,要达到阻燃的目的就必须控制住固相分解,减少可燃气体的产生;或抑制气相燃烧,削弱可燃气体的热能。
目前比较成熟的阻燃机理有以下四种:(1)熔融覆盖机理阻燃剂与火源接触后产生玻璃状隔离膜,把被燃物覆盖起来使之与氧气隔开,达到阻燃的目的。
(2)气体机理根据燃烧的链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。
用阻燃剂捕捉燃烧反应中的自由基,可降低燃烧区的火焰密度,使燃烧反应速度下降直至终止,从而达到阻燃的目的。
(3)吸热反应机理在高温条件下,阻燃剂发生了强烈的吸热反应,吸收燃烧放出的部分热量,降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成,阻止燃烧的蔓延。
(4)化学机理阻燃剂作为一个组分参加化学反应,生成不燃或难燃物质,达到阻燃目的。
3、阻燃纤维的生产方法3.1 提高成纤聚合物的热稳定性(1)在成纤高聚物的大分子链中引入芳环或芳杂环,增加分子链的刚性、大分子链的紧密度和内聚力。
如芳纶1313、芳纶1414、聚酰亚胺纤维、聚芳砜酰胺纤维等。
(2)通过纤维中线型大分子链间交联反应生成三维交联结构,从而阻止碳链断裂,成为不收缩、不熔融的阻燃纤维。
酚醛纤维就是这种技术制造的阻燃纤维。
(3)将纤维置于200℃~300℃高温的空气氧化炉中,使纤维大分子发生氧化、环化和碳化等反应,直线型分子链转化为耐热的梯形结构。
聚丙烯腈预氧化纤维就属此类。
3.2 对原丝进行阻燃改性(1)共聚法。
在成纤高聚物的合成过程中,把含有磷、卤、硫等阻燃元素的化合物,作为共聚单体引入大分子链中,然后再把这种阻燃性成纤高聚物用熔融纺或湿纺制成阻燃纤维。
目前,生产的阻燃涤纶和阻燃腈纶大多采用这种方法。
(2)共混法。
将阻燃剂混炼入纺丝熔体或原液中纺制阻燃纤维。
如在粘胶原液中混炼入磷化物,在醋酯原液中混炼入溴和磷。
(3)后处理改性。
将湿法纺丝过程中的初生纤维,用含有添加型阻燃剂的溶液处理,使阻燃剂渗入纤维内部,而获得阻燃性。
这种方法工艺简单,但阻燃纤维的阻燃持久性不如原丝改性法。
4、阻燃纤维的种类4.1阻燃粘胶纤维。
工业上制造耐久性阻燃粘胶纤维的方法,主要有共混阻燃改性和接枝共聚阻燃改性。
4.2阻燃聚丙烯睛纤维。
制造耐久性阻燃睛纶的方法,主要有共聚阻燃改性、共混阻燃改性、热氧化法几种。
而热氧化法是睛纶的特有方法。
4.3阻燃聚乙烯醇纤维。
即维纶。
4.4阻燃聚醋纤维。
即涤纶。
4.5阻燃聚丙烯纤维。
即丙纶,是成本最低廉的一种合成纤维。
在土工布、防护服、装饰行业具有广泛的应用前景,其极限氧指数为。
4.6阻燃聚酞胺纤维。
即锦纶,是一种高强、耐磨、弹性好、易染色的纤维,产量仅次于涤纶,其极限氧指数为。
由于其特殊的组成,该纤维的阻燃研究一直未有较大的进展。
4.7阻燃聚芳酞胺纤维。
即芳纶,具有高强、高模、耐高温性。
不同组成和结构的芳纶,具有不同的耐热、阳燃性能。
4.8 PBI纤维。
即聚苯并咪哩纤维,是一种非热塑性阻燃纤维,具有阻燃、耐高温、耐磨、耐化学药品、穿着舒适等优良性能。
4.9 PPS纤维。
即聚苯硫醚纤维,是一种优良的耐热、耐化学品纺织,并有良好的纺织性能,主要用于防护织物。
4.10 PTO纤维。
即聚对苯二甲酞草酸双眯金属赘合纤维,具有优异的阻燃和绝热性能,可作防火服和隔热服。
三、阻燃纤维的性能1、阻燃纤维的性能1.1阻燃、耐高温纤维一般应具备的条件在高温下能保持常温时的力学性能,长时间暴露在高温环境下,不发生热裂解反应,具备一般纤维的材料加工性能,具体地说,具有难燃、防火耐热的性能。
1.2工业上赋予纤维的阻燃性的方法主要有提高成纤高聚物的热稳定性和原丝阻燃改性两种,目前已开发的阻燃纤维按性能可分为三大类:1.2.1具有较高的强度、可纺性,适宜于制造阻燃和耐热织物的纤维,材料如芳香族聚酞胺,聚酞亚胺类纤维,这类纤维由于在成纤高聚物的大分子链中加人芳香环或芳杂环,增加了分子链的刚性,大分子链的密集度和内聚力,从而提高了其热稳定性。
这类纤维中不含阻燃元素,耐热阻燃性能优良,可纯纺,也可与其它纤维交织,获得综合性能优良的阻燃耐高温织物。
1.2.2具有良好的阻燃及耐热性能,但是机械强度较低,可纺性差,适宜于制毡和层压类制品或与高强纤维进行混纺织造。
1.2.3具有阻燃特性的常规合成纤维,如阻燃聚醋、阻燃粘胶、阻燃睛纶等。
这类纤维一般通过原丝阻燃改性获得,其特点是纺织品加工容易,价格低廉,可在只要求阻燃性能的织物中应用,并可作为高价阻燃的混纺纤维。
目前阻燃纤维的开发和研制在发达国家中十分活跃,各国竞争极为激烈,预计未来年,阻燃纤维的生产增长率每年为,其中美国和日本几乎生产和研制了所有门类的阻燃纤维,并不断完善各类产品的品质,以适应实际消费的需要。
在在西欧,以德国和法国在这方面的研究比较活跃,其次是英国和奥地利。
我国阻燃纤维的生产情况已具中试规模,但没有形成工业化生产,性能与外国相比还有较大的差距,没有获得应有的社会和经济效益。
2、几种常见的阻燃纤维2.1芳香族聚酞胺纤维芳香环聚酞胺纤维在国内称之谓芳纶,这类纤维的高分子结构中都有芳香环,其中主要品种有芳纶、芳纶、芳纶、芳纶,其中芳纶属于阻燃耐高温纤维,它由间苯二胺和间苯二酞氯缩聚后,经干法和湿法纺丝所制得的一种全聚芳酞胺纤维。