近幾年，各種織物、纖維的耐久阻燃整理技術(shù)飛速發(fā)展，一些阻燃產(chǎn)品和整理工藝已被廣泛應用于織物和纖維的阻燃耐久整理，但隨著市場對環(huán)境、化學品毒性、成本及性能等方面的要求愈加嚴苛，制備環(huán)保、多功能性的阻燃紡織品已經(jīng)成為現(xiàn)階段行業(yè)關(guān)注的發(fā)展重點。

紡織品經(jīng)過阻燃整理后，能夠不同程度地降低織物可燃性，在燃燒過程中能顯著延緩其燃燒速率，并在離開火源后能夠迅速自熄，從而達到阻止火焰繼續(xù)蔓延的目的?？椢镒枞颊硎峭ㄟ^吸附沉積、化學鍵合以及非極性范德華力等作用，使阻燃劑固著在纖維或織物上，從而使織物獲得阻燃性能的整理過程。

2007年上半年實施的強制性國家標準 GB 20286—2006《公共場所用阻燃制品燃燒性能要求和標識》以及《阻燃制品標識管理辦法》 明確規(guī)定了公共場所使用的阻燃制品及其分類、燃燒性能要求和標識，并嚴格規(guī)定了公安消防部門對阻燃制品標識的監(jiān)督管理職能以及燃燒性能檢驗和標識發(fā)放機構(gòu)的職責。這標志著我國阻燃法規(guī)步入了一個新的階段，同時也要求我們在紡織品的阻燃整理上有更高的要求。

我國織物阻燃研究的黃金階段始于20世紀80年代初，比歐美國家約晚了30年。歐美的阻燃纖維及織物在20個世紀50～80代就已經(jīng)商品化。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，技術(shù)的進步以及國家對阻燃紡織品的高度重視，我國紡織品的阻燃技術(shù)發(fā)展很快,到上世紀六、七十年代已達到相當高的水平,天然纖維織物的阻燃技術(shù)已投入使用,并考慮到阻燃效果的耐久性。八十年代以來，我國對紡織品阻燃整理的研究進入了一個比較全面、系統(tǒng)的研究階段，并開發(fā)了很多適于純棉和合成纖維的阻燃劑和阻燃整理技術(shù)，同時也相繼出臺一些阻燃標準和防火規(guī)范。

發(fā)展至今，隨著人們對紡織品要求的提高，在賦予紡織品阻燃性的同時,要考慮紡織品的色澤、白度及物理機械性能的保持，還需要考慮阻燃紡織品的公害問題。要解決以上問題，還得從紡織品阻燃的原理說起。

紡織品阻燃原理

其實所謂“阻燃”, 并不是阻燃整理后的紡織品在接觸火源時不會燃燒,而是使織物在火中能盡可能降低其可燃性, 減緩蔓延的速度, 不形成大面積燃燒,而離開火焰后能很快自熄, 不再燃燒或陰燃。從燃燒過程來看，要達到阻燃的目的，必須切斷可燃物、熱和氧氣這三個要素組成的燃燒循環(huán)。通常織物燃燒又可分為三個階段,即熱分解、熱引燃、熱點燃,對不同燃燒階段的四要素采用相應的阻燃劑加以抵制, 就形成了各種各樣的阻燃機理及中斷阻燃機理。

根據(jù)現(xiàn)有的研究結(jié)果，可以把阻燃機理大致分成以下幾種：

（1）吸熱作用

某些高熱容量的阻燃劑能在高溫條件下發(fā)生相變、脫水、脫鹵化氫等吸熱分解反應，從而降低纖維材料表面和火焰區(qū)的溫度，減緩熱裂解反應的速度，抑制可燃性氣體的產(chǎn)生。

（2）覆蓋層作用

阻燃劑受熱后，能在纖維表面熔融形成玻璃狀覆蓋層，從而成為凝聚相和火焰之間的一個屏障。既可隔絕氧氣，又可阻止可燃性氣體的擴散，還可阻擋熱傳導和熱輻射，減少反饋給纖維材料的熱量，從而抑制熱裂解和燃燒反應。

（3）氣體稀釋作用

阻燃劑在高溫作用下能夠吸收熱量分解產(chǎn)生二氧化碳、氮氣、氨氣等不燃性氣體，從而稀釋了紡織品，使纖維材料裂解處的可燃性氣體濃度被稀釋到燃燒極限以下，或者造成可燃物上方部分氧氣不足，從而阻止織物繼續(xù)燃燒。此外,這種不燃性氣體還有散熱降溫作用，也對阻燃有一定的效果。

（4）熔滴作用

纖維材料在阻燃劑作用下，發(fā)生解聚，熔融溫度降低，增大熔滴和著火點之間的溫差，使材料在裂解之前軟化、收縮、熔融，成為熔滴而滴落，使熱量被帶走，中斷熱量反饋到纖維材料上的過程，從而中斷燃燒，使火焰自熄。

（5）提高熱裂解溫度

在纖維大分子的分子結(jié)構(gòu)中引入像芳環(huán)和芳雜環(huán)這樣的大分子，加大分子鏈間的密集度和內(nèi)聚力，提高纖維的耐熱性；或者通過大分子鏈交聯(lián)環(huán)化、與金屬離子螯合等方法，改變纖維大分子結(jié)構(gòu)，提高炭化程度，抑制熱裂解，減少可燃性氣體的產(chǎn)生。

（6）凝聚相阻燃

通過阻燃劑的作用, 在凝聚相反應區(qū), 改變纖維大分子鏈的熱裂解反應過程, 促使發(fā)生脫水、縮合、環(huán)化、交聯(lián)等反應,直至炭化,以增加炭化殘渣, 減少可燃性氣體的產(chǎn)生, 使阻燃劑在凝聚相發(fā)揮阻燃作用。

（7）氣相阻燃

阻燃劑在一定條件下，發(fā)生反應產(chǎn)生熱裂解產(chǎn)物，能夠在火焰區(qū)捕捉大量的氫氧根離子和氫離子，降低可燃氣體的濃度，中斷或者抑制正在進行的連鎖反應，達到阻燃的目的。

由于纖維的分子結(jié)構(gòu)和阻燃劑種類的不同, 阻燃作用是十分復雜的,并不局限于上述的幾方面。在一個阻燃體系中，可能是以某種機理為主，多種機理共同起作用的結(jié)果。而為了獲得較好的阻燃效果，也可以將各個阻燃機理協(xié)同應用。

紡織品阻燃劑分類

了解原理之后，我們來看看紡織品阻燃劑分類。阻燃劑種類繁多, 分類的方法也有多種。這里主要通過兩種方法對阻燃劑進行分類。

按織物的耐久程度分類

（1）非耐久性阻燃整理劑：又稱為暫時性阻燃整理劑，大部分為水溶性的無機鹽。處理時先將阻燃劑溶于水, 織物經(jīng)浸漬烘干即可使用。這種整理劑價格便宜，但是整理后織物的手感較差，而且洗滌后阻燃效果會大幅度的下降。一般在一次性防護服上應用較多。

（2）半耐久性阻燃整理劑：用這種工藝處理的阻燃紡織品能耐1～10次溫和洗滌,但不耐溫皂洗。該法有尿素磷酸法(通常稱Banflam法)、磷酸尿酯法、磷酸銨一羥甲基氰銨—甲醋混合溶液法。

（3）耐久性阻燃整理劑：采用化學法在纖維表面進行聚合和縮合反應，在纖維表面形成不溶于水的聚合物，一般要求耐水洗牢度達到30次以上。這種方法主要包括CP法和Proban法.CP法加工容易實施，阻燃效果也非常顯著；但是顯著的缺點是織物強力損失會較大，對服飾性能影響較大。Proban法整理過的織物，阻燃效果好，特別是整理好的織物手感和強力都是其他方法不能比的，但這種方法危險性較大，環(huán)境污染也比較嚴重，因此受到了很大的限制。

按阻燃劑的化合物類型分類

（1）無機阻燃劑

無機阻燃劑的主要作用機理是通過吸熱作用，主要是氫氧化物，氧化物以及硼酸鹽，其中以氫氧化鎂，氫氧化鋁、紅磷、氧化銻應用最為廣泛,尤其是氫氧化鋁、氫氧化鎂不僅可以起到阻燃作用,而且可以起到填充作用。它們具有熱穩(wěn)定好、高效、抑煙、阻滴、填充安全、對環(huán)境基本無污染且價格便宜等特點。但是無機阻燃劑的耐水洗牢度差，主要是因為無機阻燃劑具有親水性，而同織物的親和力較差，為了獲得較好的阻燃效果，阻燃劑加入量較大，導致織物的手感和機械性能很差。另外,為降低同一阻燃效果的阻燃劑用量,將阻燃劑復配,研究阻燃劑的協(xié)同效應,也是近年來阻燃劑的研究方向。

（2）有機阻燃劑

有機阻燃劑分為磷類和鹵類兩大類，磷類阻燃劑發(fā)煙量大，有毒性，要求阻燃結(jié)構(gòu)含有大量的H,O元素，元素脫水形成碳層，因此該阻燃劑也受到了很大的限制。鹵系阻燃劑主要包括氯和溴兩大類。但氯系阻燃劑的效果比溴系阻燃劑要差的多,這是由于不易產(chǎn)生游離氯基的緣故。鹵系阻燃劑在使用過程中會產(chǎn)生鹵酸，煙霧大，對人體有害等缺點，逐漸被其他無機阻燃劑所代替。

紡織阻燃整理方法

了解完阻燃原理、阻燃劑分類，那么紡織品阻燃整理方法通常有哪些呢？

（1）浸軋焙烘法

浸軋焙烘法是阻燃整理工藝中應用最為廣泛的整理工藝，工藝流程一般為浸軋→預烘→焙烘→后處理。阻燃整理液一般由阻燃劑、交聯(lián)劑、柔軟劑、滲透劑、催化劑等組分組成。

（2）浸漬烘燥法

浸漬烘燥法又稱為吸盡法。它是將織物放在阻燃液中浸漬一定時間后，再干燥焙烘。阻燃劑的化學結(jié)構(gòu)對吸盡率和水洗牢度有顯著影響，有時這種阻燃整理方法可與染色工序同浴進行。工藝流程為浸漬→干燥→后處理。

（3）涂布法

此方法是將阻燃劑混入樹脂內(nèi)，依靠樹脂的粘合作用將阻燃劑固著在織物上的一種整理方法。根據(jù)所用機械設備的不同可分為刮刀涂布法、 澆鑄涂布法和壓延涂布法。

（4）噴霧法

噴霧法分為手工噴霧和機械連續(xù)噴霧兩種，凡不能用普通設備加工的厚重織物如幕布、大型地毯等商品，都可在最后一道工序用手工噴霧法進行阻燃整理。對于一些表面膨松、花紋、 簇絨、絨頭起毛織物，用浸軋法會使表面絨毛花紋受到損傷，一般都采用連續(xù)噴霧法。

紡織阻燃技術(shù)應用

棉織物的阻燃：

在各種紡織材料中, 棉是具有燃燒危險性的一種, 它的極限氧指數(shù)只有18,不僅燃燒速度快,而且具有很大的助燃性。傳統(tǒng)棉織物的阻燃性主要是通過織物浸軋阻燃劑, 使阻燃劑均勻地滲透到纖維內(nèi)部, 并且與纖維發(fā)生化學反應而牢牢地附著在纖維上。棉織物的阻燃主要包括proban工藝法和“Pyrovatex CP”整理工藝。“proban”工藝得到的阻燃織物阻燃性能及耐久性能均比較好，且還能保持較好的手感。但需要特殊的氨熏設備，成本較高，從而限制了應用?！癙yrovatex CP”整理工藝具有優(yōu)良的阻燃性能，可耐家用洗滌50次以上。但強力損失較大，且整理后織物有強烈的異味，織物甲醛含量大，強力損失率高。

近些年，圍繞阻燃紡織品的游離甲醛問題，研究者們做了很多工作。開發(fā)無甲醛耐久性阻燃整理劑及其整理工藝、低甲醛耐久性阻燃整理工藝是棉織物耐久阻燃整理的方向。

滌綸織物的阻燃：

滌綸（聚酯纖維）是合成纖維中應用范圍最廣，產(chǎn)量最高的一種纖維。其纖維紡織品大量用于衣料、窗簾、幕布、床上用品、室內(nèi)裝飾及各種特殊材料。滌綸的極限氧指數(shù)在21左右,隨著滌綸纖維織物的廣泛應用, 其火災的潛在危險也日益突出。

我國對滌綸阻燃工作的研究大致可以分為三個階段，第一階段主要是利用含溴的共聚單體與聚酯單體進行三元共聚；第二階段是80年代初期，由美國大湖公司提供的十溴聯(lián)苯醚為主的阻燃劑, 生產(chǎn)共混型阻燃切片。但由于阻燃效果和成本原因，最終沒有實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。第三階段是在80年代后期，我國對阻燃滌綸的研究有了進一步的進展，按生產(chǎn)過程和阻燃劑的引入方式，將滌綸阻燃改性方法歸納為以下五種：(1)在酯交換或縮聚階段加入反應型阻燃劑進行共縮聚；（2）在熔融紡絲前向熔體中加入添加型阻燃劑;（3）以普通聚酯與含有阻燃成分的聚酯進行復合紡絲; ( 4) 反應型阻燃劑在滌綸或織物上進行接枝共聚;滌綸織物進行阻燃后處理。（5）滌綸織物進行阻燃后處理，用于生產(chǎn)阻燃滌綸織物的有機阻燃劑多為鹵系和磷系阻燃劑, 目前鹵系阻燃劑的使用占大多數(shù)。

羊毛織物的阻燃整理：

羊毛是一種物理、化學結(jié)構(gòu)均較為復雜的天然蛋白質(zhì)纖維。手感柔軟，蓬松，有良好的彈性和保暖性，光澤自然柔和。羊毛的極限氧指數(shù)大約為25℃左右，閃點為570~600℃，最高燃燒溫度為680℃，羊毛纖維的阻燃整理最初是利用無機硼酸、 磷酸及其鹽。這種整理方法為非耐久性整理, 不耐水洗,后來用氨基磺酸鹽對羊毛進行阻燃整理能達到一般水平，隨著技術(shù)進步利用鈦、鋯的氟絡合物、羧酸絡合物處理羊毛, 此法可達永久水平。此外，將耐燃纖維和羊毛織物混紡，提高羊毛織物的阻燃性能。

雖然我國現(xiàn)階段研制了多種阻燃材料,紡織品的阻燃性能也達到了一個新的高度，但品種的數(shù)量及燃燒性能與國外的技術(shù)還有一定的差距。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和國家法制的健全, 阻燃紡織品的推廣應用必將引起全社會的重視。阻燃紡織品在我國具有很大潛力，我國阻燃紡織品發(fā)展的主要趨勢主要有以下幾個方面。

（1）開發(fā)環(huán)保，無毒，無污染的阻燃劑。以減少火災發(fā)生時對生命及自然環(huán)境的威脅。

（2）加強對阻燃機理的探究, 阻燃理論是研究阻燃技術(shù)的基礎,提高創(chuàng)新性，為尋找新型阻燃劑、確定阻燃方法、提高阻燃水平提供了強大的理論依據(jù),阻燃機理研究具有十分重要的現(xiàn)實意義

（3）開發(fā)協(xié)同的阻燃劑，提高阻燃效果，減少對原生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的干擾。

加強紡織品的功能化研究，在賦予紡織品較好阻燃效果的同時，是否可以提高織物的透氣性，防水，拒污，抗菌，抗靜電等功能。

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