紡織品阻燃技術(shù)的發(fā)展


纖維和紡織品的阻燃方法大致分為原絲阻燃改性和阻燃整理兩大類(lèi)。
一類(lèi)是原絲阻燃改性法目前生產(chǎn)的阻燃腈綸和滌綸, 大多采用共聚法, 由于阻燃劑結(jié)合在大分子鏈上, 阻燃性能持久。日本的阻燃滌綸Heim 和阻燃腈綸Kanecaron, 德國(guó)的阻燃滌綸T revira Cs 和阻燃腈綸D ralon C , 美國(guó)阻燃腈綸O rlan, 意大利的阻燃滌綸W istel FR , 還有英國(guó)的阻燃丙稀酸脂纖維In idex, 都是采用此法的知名品牌。共混法特別適合沒(méi)有極性基團(tuán)的聚合物, 例如聚丙烯。阻燃聚丙烯一般為海島型, 為保證外觀, 多采用把阻燃劑置于纖維芯部的皮芯復(fù)合型, 作為代表的有瑞士的阻燃聚丙烯Sandofam 5071。還有美國(guó)的阻燃粘膠Du rvil, 也是共混法制品。接枝改性是用放射線或化學(xué)引發(fā)劑使纖維(或織物) 與阻燃單體接枝共聚的方法, 其效果好, 成本高,還沒(méi)有工業(yè)化。日本的尤尼奇卡公司在“特開(kāi)平5- 78978 防熔阻燃聚脂纖維加工方法”專(zhuān)利中提出, 對(duì)含磷率(0. 1~ 5)% 聚脂纖維織物進(jìn)行電子輻射[ (150~ 500) kv, (5~ 30)M rad ]后, 讓分子量小于200 的單體在其上進(jìn)行基體聚合, 使附著量達(dá)到7% 以上, 能夠獲得防熔阻燃織物。
我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái), 引進(jìn)了一些國(guó)外先進(jìn)技術(shù), 但在原絲阻燃改性方面差距較大。不過(guò)已取得了可喜的成績(jī), 齊魯石化集團(tuán)經(jīng)過(guò)幾年攻堅(jiān), 建立了阻燃滌綸的一條龍開(kāi)發(fā)體系, 研制了一種新的含磷阻燃劑, 它能連接在聚酯的分子上, 使之具有較好的阻燃性能。
二是織物的阻燃整理法。這類(lèi)方法可分為: 浸軋焙烘法、吸凈法、有機(jī)溶劑法、涂布法和噴霧法。在纖維素纖維的阻燃整理中, 有名的瑞士汽巴- 嘉基公司的Pyrovatex CP 法、美國(guó)南方研究所的TH2PC (四羥甲基氯化磷)酰胺法、英國(guó)普魯本公司的P roban 法和磷酸- 尿素法(Banf lam 法) 等都屬浸軋焙烘法。維綸的阻燃整理也多采用浸軋焙烘法。有機(jī)溶劑法在安全上有不少問(wèn)題, 一般不采用。涂布法使織物整理后發(fā)硬, 多用于篷布及裝飾布。滌綸的整理可用吸凈法, 據(jù)說(shuō)日本帝人公司1980 年開(kāi)發(fā)的阻燃后整理滌綸(EXTER- A ) 的性能可與原絲阻燃改性滌綸(EX2TER ) 媲美。混紡織物的阻燃整理還沒(méi)有系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)可循, 不過(guò), 我國(guó)總后軍需裝備研究所研究的87 阻燃滌棉布, 已積累了幾年工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn), 其性能超過(guò)了美國(guó)L eb lanc 公司的同類(lèi)產(chǎn)品。
紡織品燃燒是受熱到一定程度而產(chǎn)生的破壞性反應(yīng), 因而, 阻燃與防熱聯(lián)系密切。此外, 爐前工防護(hù)服還應(yīng)具有防輻射熱的性能; 消防服還應(yīng)具有防水的性能; 易燃易爆崗位防護(hù)服還應(yīng)具有防靜電的性能。勞動(dòng)者穿著防護(hù)服在一定環(huán)境中活動(dòng), 就要求防護(hù)服具有使用安全性能和環(huán)境安全性能, 為了提高功效, 還要求防護(hù)服具有功效性能和舒適性能。顯然, 讓阻燃紡織品具有多功能是客觀實(shí)際的需要。
日本公開(kāi)特許報(bào)導(dǎo)過(guò)一種采用微膠囊阻燃劑制備阻燃抗靜電丙烯腈共聚纖維的方法。東麗公司在“特開(kāi)平8- 260351 阻燃聚脂纖維的制法及其安全網(wǎng)”中, 提出了在聚脂纖維表面同時(shí)附著磷系阻燃劑的聚合物、防老化劑、防污劑、抗菌劑、防蟲(chóng)劑、防靜電劑、拒水劑、柔軟劑、染料和聚胺脂樹(shù)脂, 以獲得具有優(yōu)良耐久性的阻燃拒水的多功能的纖維。北京印染曾用阻燃腈氯綸纖維與日本東麗公司的SA ―7 抗靜電纖維混紡交織成阻燃抗靜電混紡織物。杭州化工研究所曾用“雙抗”聚丙烯母粒制成了防靜電阻燃編織網(wǎng)袋。1998 年原勞動(dòng)部勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所與總后軍需裝備研究所采用國(guó)產(chǎn)防靜電纖維織成高防靜電滌棉布, 再經(jīng)一浴整理制成了手感好、無(wú)氣味的高防靜電阻燃滌棉布, 并完成了工業(yè)擴(kuò)試。同年, 總后軍需裝備研究所還用芳綸1313 與棉混紡交織成了耐高溫阻燃織物, 并成功地解決了芳綸1313 著色難的問(wèn)題, 目前正在進(jìn)行工業(yè)化試驗(yàn)。
提高聚酯的抗熔性是一個(gè)研究熱點(diǎn)。尤尼奇卡公司在“特開(kāi)平5- 78978”專(zhuān)利中, 提出了防熔阻燃聚脂纖維加工方法, 該公司還在特開(kāi)平7- 42080“合成纖維布的抗靜電防熔加工方法”專(zhuān)利中, 介紹了使錦綸具有持久的抗靜電防熔性能, 而不會(huì)引起染色牢度下降和硬化的方法。東麗公司在“特開(kāi)平8- 218226 耐火性優(yōu)良的聚脂纖維”中, 提出了阻燃聚脂纖維的共聚法和添加聚四氟乙烯的防止聚酯燃燒熔融的方法。提高阻燃織物的撕破強(qiáng)力是又一個(gè)研究熱點(diǎn)??蓸?lè)麗公司的“特開(kāi)平7- 166422 阻燃聚脂纖維”專(zhuān)利, 提出了用添加磷化物(磷原素重量2000ppm ) 和固體微粒[ (1~ 100)mLm , (0. 01~5. 0)% 聚脂重量]的縮聚法, 獲得了高韌性阻燃聚脂纖維。想方設(shè)法解決抗熔性和高韌性之后, 整理阻燃織物的發(fā)硬問(wèn)題是第三個(gè)研究熱點(diǎn)。鍾淵化學(xué)工業(yè)(株) 認(rèn)為, 采用三聚氰酰胺之類(lèi)阻燃劑很難獲得柔軟耐久的阻燃布, 它在特開(kāi)平8- 209537“柔軟耐久的阻燃布”中提出用含磷[ (011~ 30)% ]的阻燃劑整理加入銻化物(1~50)% 的含氯合成纖維與纖維素的混紡布來(lái)達(dá)到。東麗公司在“特開(kāi)平8- 13877 阻燃聚脂的制法”中提出了阻燃聚脂纖維的制法及其混紡布的整理法。在加熱縮合聚脂時(shí)添加(0. 8~ 3. 0)%[ 最好是(1. 0~ 2. 0)% ]磷化物和一定量的(按公式計(jì)算的) 一種以上的金屬(M g、L i、Ca) 化合物。
東麗公司在“特開(kāi)平7- 268726 光澤好的阻燃空心聚脂纖維”中提出了用二官能磷化物為阻然劑。在“特開(kāi)平7- 166421 碳化型阻燃聚脂纖維的制法”中提出的炭化方法有三種: 在(160~ 210) ℃下干熱處理; 采用(90~ 130) ℃的飽和蒸汽或(120~ 180) ℃的過(guò)熱蒸汽處理; 在氮?dú)庵幸?1~ 30)M rad 的射線照射。
日本聚脂(株) 在“特公平8- 6209”和“特公平8- 19527”兩個(gè)專(zhuān)利中提出了阻燃聚脂皮芯復(fù)合纖維的制法, 皮是普通聚脂, 芯是阻燃聚脂。
由于織物火災(zāi)的威脅, 必須健全有關(guān)法規(guī), 加強(qiáng)織物的質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn), 推動(dòng)阻燃紡織品的發(fā)展。我國(guó)阻燃紡織品的研究水平不低, 但工業(yè)化不夠, 特別是監(jiān)督檢驗(yàn)必須加大力度。在滌綸研究開(kāi)發(fā)的三大熱點(diǎn)上, 我國(guó)也應(yīng)投入更多的力量。阻燃紡織品具有多功能特性是客觀現(xiàn)實(shí)的需要, 為了滿足日益增長(zhǎng)的需求, 多功能阻燃紡織品的研制與開(kāi)發(fā)已成為世界阻燃織品發(fā)展的新方向。
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