阻燃纤维
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2023年阻燃纤维行业市场规模分析随着人们对安全生产的要求越来越高,阻燃材料以其出色的防火性能已经成为许多领域的必备物品,阻燃纤维就是其中之一。
阻燃纤维广泛应用于纺织、建筑、电子、汽车等行业,市场前景广阔,下面就对阻燃纤维行业市场规模进行分析。
一、行业背景阻燃纤维作为新型阻燃材料,已经成为世界各国开发的热点领域之一。
它以其出色的防火性能广泛应用于水下装备、军事设备、消防器材、地毯、窗帘、纱线、织物、服装等防火领域,成为真正的绿色环保产品。
二、市场规模在阻燃纤维的生产和应用领域,中国市场逐渐成为世界上最具活力和最受关注的市场之一。
据市场研究公司CRI(中国市场信息研究公司)发布的报告显示,2018年中国阻燃纤维市场规模大约为163亿元,2025年有望达到356亿元,年均复合增长率达到10%左右。
三、市场发展趋势1. 材料升级:纤维的制造技术和升级换代对于其性能的提高至关重要,目前,阻燃纤维的产品技术和制造工艺已经得到了很大的突破,市场上逐渐出现了新型阻燃纤维,如融丝制造的芳香族高温纤维、特种复合阻燃纤维、高分子材料加工的阻燃纤维等等。
2. 应用范围扩大:随着消费者消费观念的提高,对阻燃纤维的需求不再仅仅局限于建筑、电子等领域,阻燃纤维在汽车、航空航天、船舶、水下装备、消防器材等新兴领域也被不断应用。
3. 全球市场占有率:目前,阻燃纤维主要集中在美国、日本、欧洲等发达国家,这些国家的企业在技术研发和产品创新方面占据着优势,而在中国这个市场潜力巨大的国家,包括华丽家纺、北京林峰纺织、浙江盈利、浙江通用等在内的企业已经展现出了强大的市场排名。
四、市场机遇随着人们对安全要求的提高,阻燃纤维的需求在未来将会大幅上升,市场发展前景是非常乐观的。
此外,随着房地产、国防军工等行业的快速发展,阻燃纤维的应用范围将会愈发广泛,这为阻燃纤维行业提供了更多的市场机遇。
综上所述,随着对安全生产的要求逐渐提高,阻燃纤维在市场中的前景十分广阔。
化学纤维阻燃标准
化学纤维的阻燃标准通常是通过一系列的测试和评估来确定的。
这些测试包括极限氧指数(LOI)测试、燃烧时间测试、火焰温度测试等。
极限氧指数(LOI)测试:这是一种衡量纤维燃烧性能的指标,表示试样在氧气和氮气的混合气中维持完全燃烧所需的最低氧气体积分数。
限氧指数愈高,说明燃烧时所需氧气的浓度愈高,常态下纤维愈难燃烧。
根据LOI数值的大小,可将纤维燃烧性能分为四类。
燃烧时间测试:通过测试纤维在明火高温下的燃烧时间,可以评估其阻燃性能。
火焰温度测试:通过测量纤维在燃烧过程中的火焰温度,可以进一步评估其阻燃性能。
此外,阻燃纤维的制造方法主要有两种:一是在纺丝原液中加入阻燃剂,混合纺丝制成;二是由合成的难燃聚合物纺制而成。
请注意,具体的阻燃标准可能会因不同的应用领域和产品类型而有所不同。
阻燃Lyocell纤维是一种新型的高性能纤维材料,它具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性、吸湿性好、透气性好等特性。
在阻燃Lyocell纤维的生产过程中,通常会采用特殊的阻燃剂和助剂,以实现纤维的阻燃效果。
首先,阻燃Lyocell纤维的阻燃剂通常采用有机硅氧烷、三聚氰胺甲醛树脂等材料。
这些阻燃剂能够有效地降低纤维表面的摩擦系数,减少燃烧时产生的热量和烟雾,从而有效地抑制火焰的蔓延。
此外,阻燃剂还可以在纤维表面形成一层薄膜,这层薄膜具有隔绝氧气的作用,从而阻止了火焰的继续燃烧。
其次,在生产过程中,为了进一步提高Lyocell纤维的阻燃性能,可以采用一些特殊的助剂。
这些助剂能够改变纤维的表面性质,增强纤维的亲水性,减少纤维的吸湿性,从而提高纤维的阻燃性能。
同时,这些助剂还能够改变纤维的结构和性能,提高纤维的强度和韧性,使其更加耐用。
此外,阻燃Lyocell纤维在生产过程中还会经过一系列的加工工艺,如熔融纺丝、热处理、阻燃处理等。
这些工艺能够有效地提高纤维的阻燃性能和稳定性,使其在各种环境下都能够保持良好的性能。
与其他传统纤维相比,阻燃Lyocell纤维具有更高的耐热性和耐化学腐蚀性,因此在许多领域都有着广泛的应用前景。
例如,在汽车制造、航空航天、纺织品等领域中,阻燃Lyocell 纤维都可以发挥出其优异性能。
同时,由于其具有轻量化和舒适性等特点,因此也被广泛应用于运动器材、医疗器械等领域。
总的来说,阻燃Lyocell纤维是一种具有优异性能的新型纤维材料,其阻燃性能和稳定性得到了广泛认可。
未来随着科技的不断发展,相信这种材料将会在更多领域得到应用,为人们的生活带来更多的便利和舒适。
以上是对阻燃Lyocell纤维的简单介绍,如果需要更多信息,可以查找相关研究文献或咨询专业人士。
科技名词定义中文名称:阻燃纤维英文名称:flame retardant fiber定义:在火焰中仅阴燃,本身不发生火焰,离开火焰,阴燃自行熄灭的纤维。
极限氧指数(LOI)一般为30左右。
阻燃纤维是在国家“863”计划研究成果基础上开发的一种具有阻燃抗熔滴性能的高技术纤维新材料。
该产品采用新一代纤维阻燃技术——溶胶凝胶技术,使无机高分子阻燃剂在粘胶纤维有机大分子中以纳米状态或以互穿网络状态存在,既保证了纤维优良的物理性能,又实现了低烟、无毒、无异味、不熔融滴落等特性。
该纤维及纺织品同时具有阻燃、隔热和抗熔滴的效果,其应用性能、安全性能和附加值大大提高,可广泛应用于民用、工业以及军事等领域。
产品特性1、安全性好。
纤维遇火时不熔融,低烟不释放毒气。
2、永久性的阻燃作用。
洗涤和摩擦等不会影响阻燃性能。
3、环保性。
以天然纤维素纤维为载体,废弃物可自然降解,符合环保要求。
4、优良的永久性阻燃防火性能。
在防止火焰蔓延、烟雾释放,抗熔融,耐用性上有良好表现。
5、良好的隔热性及防静电性能。
提供全方位的热保护。
6、具有天然纤维特性。
织物具有天然纤维所具有的吸放湿性能,织物具有手感柔软、舒适、透气、染色鲜艳等特点。
[1]织物特性1、优良的永久性阻燃防火性能。
在防止火焰蔓延、烟雾释放,抗熔融,耐用性上有良好表现。
2、良好的隔热性及防静电性能。
提供全方位的热保护。
3、具有天然纤维特性。
织物具有天然纤维的吸放湿性能,织物具有手感柔软、舒适、透气、染色鲜艳等特点。
编辑本段阻燃机理纤维的阻燃由燃烧过程可以看出,就是设法阻碍纤维的热分解,抑制可燃性气体生成和稀释可燃性气体,改变热分解反应机理(化学机理),阻断热反馈回路,以及隔离空气和热环境,来达到消除或减轻燃烧三要素(可燃物质、温度、氧气)的影响,而达到阻燃目的的。
通常纤维阻燃的机理主要有以下几种,阻燃效果较理想的是这些作用机理的复合。
阻燃作用的机理有物理的,也有化学的,根据现有的研究结果,可归纳为以下几种: (1)吸热作用。
三聚氰胺纤维资料(一)三聚氰胺纤维的定义:三聚氰胺纤维是以三聚氰胺甲醛(MF)树脂为原料,经特殊的纺丝工艺制成的一种具有三维网状交联结构的高性能阻燃纤维。
三聚氰胺纤维又称蜜胺纤维、三聚氰胺缩甲醛纤维,简称MF纤维。
(二) 三聚氰胺纤维的优点三聚氰胺甲醛树脂的结构复杂,加之成纤聚合物——共蜜胺纤维中含氮量高,因而制成的蜜胺纤维除具有普通化学纤维的优点外,还具有以下突出特点:1 高耐火焰燃性,与火焰接触时不燃烧,离开火焰后不阴燃。
(注:没有火焰的缓慢燃烧现象称为阴燃)2 高热稳定性,在300℃高温条件下不熔融、不收缩,沸水煮后 ,阻燃性和力学性能下降少。
3 纤维导热率极低,在高热和与火焰接触时不产生烟雾,受热或过火后热转换和焦化低。
(三) 三聚氰胺纤维的用途1耐火、防火织物纤维制品燃烧引起的火灾已成为现代社会重大灾害之一,对由火灾引起的死亡事故进行调查的结果表明,由室内装饰晶及纺织品引起的火灾占第一位。
同时,研究发现,可燃性纺织品燃烧时释放的有害气体对人体的危害程度大大超过阻燃性纺织品,所造成的损失相当严重。
纺织品的阻燃引起了世界范围内的关注。
为防止火灾,生产阻燃纤维已愈来愈受到人们的重视。
目前已实现产业化的阻燃聚酯纤维容易发生熔融滴落的现象,熔融滴落产生的高温熔体不仅会灼伤皮肤,而且会引燃周围易燃物质,造成更大火灾。
而蜜胺纤维及其织物具有优异的耐高温、阻燃、防溅、防热幅射性能,和通常的纤维一样舒适、美观。
目前在国外已广泛使用,用于汽车、火车、轮船、飞机交通工具中需具有防火安全性的织物,以及用于戏院、电影院、汽车站、火车站等公共场所的窗帘、帷幔及其他织物,可确保人民生命安全。
用于家庭防火毯,是家庭必备的最简单有效的防火工具。
用于消防人员消防服装和军队服装,具有防火性,能有效保证消防人员和战时可保护战士生命安全。
同时,蜜胺纤维以其阻燃、高热不收缩不熔融的特点,也是炼钢工人、铸造工人劳动保护服及石油、化工、冶炼等行业用防护服的最佳选择。
阻燃纤维生产工艺
阻燃纤维是指在着火后,具有一定的阻止火势延烧的能力,常用于防火材料的制造。
阻燃纤维生产工艺主要包括原料准备、纺纱、织造和后处理等步骤。
首先,原料准备是阻燃纤维生产工艺中的第一步。
阻燃纤维的主要原料一般是经过特殊处理的合成纤维或天然纤维。
这些原料经过分类、清洗、剪切等处理,保证纤维的品质和纯净度。
接下来是纺纱工艺。
纺纱是将经过原料准备的纤维进行纺制,形成连续的纤维条。
纺纱工艺一般有干法纺纱和湿法纺纱两种方法。
干法纺纱指的是通过加热和拉伸等方式使纤维形成连续的纤维条,而湿法纺纱则是将纤维条浸泡在水中,通过压榨和拉伸,使其形成连续的纤维条。
纺纱工艺的目的是使纤维更加均匀、牢固,并增强其阻燃性能。
织造是阻燃纤维生产工艺中的关键步骤之一。
织造是将纺织坯布进行编织,形成最终的阻燃纤维产品。
织造工艺可以根据产品需求选择不同的织造方式,如平纹、斜纹、提花等。
在织造过程中,还需要进行一些特殊的处理,如调节织物的密度、增加织物的厚度等,以增强织物的阻燃性能。
最后是后处理工艺。
后处理是阻燃纤维生产工艺中的最后一步。
后处理主要是对织造好的阻燃织物进行加工,包括洗涤、染色、整理等。
这些工艺除了使织物具有更好的外观和手感,还可以增加其阻燃性能和耐用性。
总结起来,阻燃纤维生产工艺主要包括原料准备、纺纱、织造和后处理四个步骤。
其中纺纱工艺使纤维形成连续的纤维条,织造工艺将纤维条编织成最终产品,后处理工艺对织物进行加工。
这些工艺的完善和协调,可以使阻燃纤维具有更好的阻燃性能和使用效果。
阻燃纤维学院:班级:姓名:学号:海藻纤维一、简介海藻纤维是人造纤维的一种,指从海洋中一些棕色藻类植物中提取得到的海藻酸为原料制得的纤维。
二、特点海藻纤维是以植物为主的生物质资源天然纤维素及海洋生物为主的生物质资源,具有储量丰富,可再生,无二次污染等特点,是人类未来理想的生物资源,而且以海洋生物为主的生物质资源,海藻酸以其优异的阻燃性能,受到了越来越多的关注。
有关文献表示,海藻纤维的LOI为28.5%,而普通粘胶纤维的LOI为20.0%,由此可以看出,海藻纤维的阻燃性要高于粘胶纤维:海藻纤维的热释放速率、有效燃烧热、总热释放速率及CO、CO2的生成量均比粘胶纤维要低得多,所以海藻纤维较普通粘胶纤维具有优良的阻燃性能。
三、主要性能1、高吸收性可以吸收伤口大量渗出液,致使换绷带的时间相对延长,减少换绷带的次数,同时也能减少护理时间,降低护理费用。
2、易去除性海藻酸盐纤维与渗出液接触后,经过膨化形成了柔软的凝胶。
于是,高M海藻酸盐纤维就可以通过用温热的盐水溶液淋洗来去除;还有高古罗糖醛酸海藻酸盐绷带在治愈过程中,膨化度较小,可以整片的拿掉,这对伤口新生的娇嫩组织也有极大的保护作用。
3、高透氧性海藻纤维吸湿后形成亲水性凝胶,与亲水基团结合的“自由水”成为氧气传递的通道,氧气根据吸附- 扩散- 解吸的原理从外界环境进入伤口内环境;另外纤维内的高G段作为纤维的大分子骨架连接点成为水凝胶的相对硬性部分,成为氧气通过的微孔。
这些特点避免了伤口的缺氧环境,提高了伤口治愈环境的质量。
4、凝胶阻塞性质海藻酸盐绷带与渗出液接触时,纤维大大地膨化,大量的渗出液保持在处于凝胶结构的纤维中。
单个纤维的膨化减少了纤维之间的细结构,流体的散布被停止,海藻酸盐绷带的“凝胶阻塞”性质,使伤口渗出物的散布、对健康组织的浸渍作用大大减少。
5、生物降解性和相容性海藻纤维是一种生物可降解纤维,这就解决了对环境污染的问题。
其生物相容性使其作为手术线时可不经二次拆线,减少了病人的痛苦。
纺织行业的功能性纤维材料近年来,纺织行业的发展取得了巨大的突破,其中功能性纤维材料的应用越来越受到人们的关注。
功能性纤维材料是指在纤维材料的基础上添加一系列的特殊功能,使其具备更多的用途和应用领域。
本文将介绍纺织行业常见的功能性纤维材料及其特点。
一、防水纤维材料防水纤维材料是经过特殊处理的纤维材料,具有出色的防水性能。
这些纤维材料经过涂覆、膜处理等工艺,形成一层薄膜或者涂层,有效地防止水分渗透。
防水纤维材料广泛应用于户外服装、雨具、鞋子和家居用品等领域,为人们的生活带来了便利。
二、阻燃纤维材料阻燃纤维材料是指在纤维材料的基础上加入一定的阻燃剂,使其具有良好的阻燃性能。
这些纤维材料在遇到火焰时,能够迅速断开燃烧链,有效地减少火灾事故造成的损失。
阻燃纤维材料广泛应用于防火服装、座椅材料和建筑材料等领域,提高了人们的生活安全。
三、抗菌纤维材料抗菌纤维材料是指在纤维材料中加入一定的抗菌剂,能够抑制细菌和真菌的生长。
这些纤维材料广泛应用于医疗用品、内衣和床上用品等领域,有效地预防细菌感染,保障人们的健康。
四、导电纤维材料导电纤维材料是指具有导电性能的纤维材料,能够传导电流。
这些纤维材料用于智能服装、电子设备和医疗电极等领域,使得智能化的产品更加便捷和实用。
五、变色纤维材料变色纤维材料是添加了可变色染料的纤维材料,可以根据环境温度、湿度和光照等条件发生颜色变化。
这种纤维材料应用于时尚服饰、室内装饰和玩具等领域,给人们带来了更加多彩的生活。
六、抗紫外线纤维材料抗紫外线纤维材料经过特殊处理,能够很好地吸收和阻挡紫外线的侵害。
这些纤维材料广泛应用于户外服装、阳伞和汽车座椅等领域,有效地保护人们的皮肤免受紫外线的伤害。
总结:功能性纤维材料的应用为纺织行业带来了许多新的发展机遇。
随着科技的不断进步,功能性纤维材料的研发和应用将会更加广泛,为人们的生活带来更多的便利和安全。
纺织行业在不断创新的同时,也需要加强相关标准的制定和质量监管,确保功能性纤维材料的质量和可靠性。
阻燃纤维轻化1101 0902110101 陈勇杰摘要: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;一、阻燃纤维的现状与发展趋势阻燃纤维是在国家“863”计划研究成果基础上开发的一种具有阻燃抗熔滴性能的高技术纤维新材料。
该产品采用新一代纤维阻燃技术——溶胶凝胶技术,使无机高分子阻燃剂在粘胶纤维有机大分子中以纳米状态或以互穿网络状态存在,既保证了纤维优良的物理性能,又实现了低烟、无毒、无异味、不熔融滴落等特性。
该纤维及纺织品同时具有阻燃、隔热和抗熔滴的效果,其应用性能、安全性能和附加值大大提高,可广泛应用于民用、工业以及军事等领域。
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、阻燃机理纤维的阻燃由燃烧过程可以看出,就是设法阻碍纤维的热分解,抑制可燃性气体生成和稀释可燃性气体,改变热分解反应机理(化学机理),阻断热反馈回路,以及隔离空气和热环境,来达到消除或减轻燃烧三要素(可燃物质、温度、氧气)的影响,而达到阻燃目的的。
通常纤维阻燃的机理主要有以下几种,阻燃效果较理想的是这些作用机理的复合。
阻燃作用的机理有物理的,也有化学的,根据现有的研究结果,可归纳为以下几种: (1)吸热作用。
具有高热容量的阻燃剂,在高温下发生相变、脱水或脱卤化氢等吸热反应,降低纤维材料表面和火焰区的温度,减慢热裂解反应的速度,抑制可燃性气体的生成。
(2)覆盖保护作用。
阻燃剂受热后,在纤维材料表面熔融形成玻璃状覆盖层,成为凝聚相和火焰之间的一个屏障。
既隔绝氧气、阻止可燃性气体的扩散,又可阻挡热传导和热辐射,减少反馈给纤维材料的热量,从而抑制热裂解和燃烧反应。
(3)气体稀释作用。
阻燃剂吸热分解释放出氮气、二氧化碳、二氧化硫和氨等不燃性气体,使纤维材料裂解处的可燃性气体浓度被稀释到燃烧极限以下。
或使火焰中心处部分区域的氧气不足,阻止燃烧继续。
此外,这种不燃性气体还有散热降温作用。
它们的阻燃作用大小顺序是:N2>CO2>SO2>NH3。
(4)凝聚相阻燃。
通过阻燃剂的作用,在凝聚相反应区改变纤维大分子链的热裂解反应历程,促使发生脱水、缩合、环化、交联等反应,直至炭化,以增加炭化残渣,减少可燃性气体的产生,使阻燃剂在凝聚相发挥阻燃作用。
凝聚相阻燃作用的效果,与阻燃剂同纤维在化学结构上的匹配与否有密切关系。
(5)气相阻燃。
添加少量抑制剂,在火焰区大量捕捉轻质自由基和氢自由基,降低自由基浓度,从而抑制或中断燃烧的连锁反应,在气相发挥阻燃作用。
气相阻燃作用对纤维材料的化学结构并不敏感。
(6)微粒的表面效应。
若在可燃气体中混有一定量的惰性微粒,它不仅能吸收燃烧热,降低火焰温度,而且,会如同容器的壁面那样,在微粒的表面上,将气相燃烧反应中大量的高能量氢自由基,转变成低能量的氢过氧基自由基,从而抑制气相燃烧。
(7)熔滴效应:某些热塑性合成纤维,如聚酰胺、聚酯,在加热时发生收缩熔滴,与空气的接触面积减少,甚至发生熔滴下落而离开火源,使燃烧受到一定的阻碍3、阻燃纤维的制造方法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。
1、提高成纤高聚物的热稳定性纤维的裂解是纤维燃烧的最重要的环节,因为裂解将产生大量的裂解产物,其中可燃性气体或挥发性液体将作为有焰燃烧的燃料,燃烧后产生大量的热,又作用于纤维使其继续裂解,使裂解反应循环下去。
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,从而使纤维不易燃烧。
可有以下几种途径:(1)在大分子链上引入芳环或芳杂环,增加分子链的刚性,提高大分子链的密集度和内聚力来增加纤维的热稳定性。
(2)通过纤维中线型大分子链间交联反应变成三维交联结构,从而阻止碳链断裂,成为不收缩不熔融的纤维。
(3)通过大分子中的氧、氮原子与金属离子螯合交联形成立体网状结构,提高热稳定性,促进纤维大分子受热后炭化,从而具有优异的阻燃性。
(4)将纤维在高温(200-300℃)空气氧化炉中处理一定时间,使纤维大分子发生氧化、环化、脱氧和炭化等反应,变成一种多共轭体系的梯形结构,从而具有耐高温性能。
2、纤维改性纤维改性有共聚法、共混法和纤维后处理法等。
(1)共聚法:在成纤聚合物的合成过程中,把含有磷、硫、卤素等阻燃元素的化合物作为共聚单体引入到大分子链中,经纺丝制成阻燃纤维。
(2)共混法:将阻燃剂加入纺丝熔体或浆液中进行纺丝,即成为阻燃纤维。
(3)纤维后处理:在高聚物成纤后,用高能射线或引发剂使纤维与乙烯基形成的阻燃单体接枝共聚,或是用含有添加型阻燃剂的溶液处理湿法纺丝过程中的初生纤维,使阻燃剂渗入到纤维内部,从而使纤维获得持久的阻燃性能。
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。