纺织品的阻燃性

第九章织物的阻燃性第一节织物的阻燃烧一、纺织材料的燃烧性1、纺织材料的燃烧性从燃烧过程的分析和燃烧结果对环境的影响，纤维和纺织品的燃烧性可用引燃、火焰蔓延和持续性、能量和燃烧产物四个方面的许多具体评定项目来表征。2、影响燃烧性的因素化学组成：氢、氮以及阻燃元素的含量等；分子结构：大分子链是刚性链，形态结构规整，微观缺陷少，大分子链密集，则结晶度高，其热稳定性好，热裂解反应速率低，燃烧性差；炭化倾向：纤维材料在高温作用下裂解出可燃性气体越少，固体炭化残渣量越多，燃烧性越差；织物组织和重量：组织越紧密，织物越不易燃烧；单位面积的重量越重越不易引燃；环境因素：温度、湿度、空气压强等。二、织物阻燃性的评价方法及指标主要从两个方面考虑：易点燃性，即着火点的高低，表示织物起火的难易；燃烧性能：即在特定条件下，沿着样品燃烧的速率。阻燃纤维：不燃纤维和难燃纤维非阻燃纤维：可燃纤维和易燃纤维通常将织物样品按规定的方法与火焰接触一定时间，然后测定移去火焰后，织物发生剩余的有焰（续燃）和无焰（阴燃）燃烧的时间及被损坏的程度。续燃时间、阴燃时间越短，表示该织物的阻燃性能越好。（1）可燃性指标：（表示纤维容不容易燃烧）点燃温度；发火点点燃温度或发火点越低，纤维越容易燃烧。（2）耐燃性指标（表示纤维经不经得起燃烧）极限氧指数（LOI）：试样在氧气和氮气的混合气中，维持完全燃烧状态所需的最低氧气体积分数。一般认为：LOI20易燃20LOI26可燃26LOI34难燃LOI35不燃三、织物阻燃机理目前对纤维素的阻燃机理主要有四种理论：覆盖论：形成隔绝作用的覆盖层气体论：一种说法是阻燃剂分解出不燃性气体；另一种是阻燃剂阻止反应的进行热论：一种说法是阻燃剂高温时吸热，阻止燃烧；另一种是纤维迅速散热使达不到燃烧温度催化脱水论：主要指改变纤维的热裂解过程四、阻燃织物的加工纺织材料的阻燃性主要通过两种方法获得：对纺织材料进行阻燃后处理而达到阻燃的目的（阻燃性会逐渐降低或消失）直接生产阻燃纤维（具有永久阻燃性）根据LOI值对纤维燃烧性能的分类化学纤维的限氧指数自动氧指数仪垂直法织物阻燃仪氧指数仪三、阻燃整理经过阻燃的织物不易燃烧或一燃即熄，当火源移去后不再燃烧，无余燃和阴燃现象。燃烧术语♣余燃：燃着物质离开火源后，仍有持续有焰燃烧♣阴燃：燃着物质离开火源后，仍有持续的无焰燃烧♣极限氧指数（LOI）：在规定的试验条件下，使材料保持燃烧状态所需氮氧混合气体中氧的最低浓度。1、燃烧性能易燃性纤维：棉、粘胶纤维和醋酯纤维可燃性纤维：腈纶、羊毛、聚酰胺纤维、聚酯纤维和蚕丝变性合成纤维：聚氯乙烯纤维、变性聚丙烯腈纤维为难燃性纤维不燃性纤维：石棉、玻璃纤维及金属纤维（1）纤维素纤维受热后不会软化、熔融，但易于分解。热裂解过程阻燃机理抑制左旋葡萄糖的产生，减少热裂解产物中可燃性气体量，增加固体炭的含量。形成左旋葡萄糖脱水、缩聚焦油状物质分解可燃性气体、固体炭分子链降解（2）合成纤维受热后软化、熔融，产生熔滴，再发生热分解。热分解过程阻燃机理抑制游离基的反应，降低熔融温度。软化氧化、分解游离基分子链断裂降解可燃性、不燃性气体（3）蛋白质纤维高吸湿性，有天然的阻燃性能。2、影响燃烧性能的因素织物的组织结构温度含湿空气压强结构紧密，厚重燃烧性能差温度升高易燃性增加含湿量提高燃烧性能下降空气压强增加燃烧速率提高3、阻燃整理原理催化脱水论气相论覆盖论热论阻阴燃论协同阻燃效应（1）催化脱水论通过促进纤维的催化脱水炭化和交联，改变热分解历程和分解产物的比例，减少热分解产物中可燃性的气体和液体，增加难燃性固体炭的量来达到阻燃效果的。适用性该理论主要适用于纤维素纤维。含磷阻燃剂的阻燃可根据此理论。（2）气相论通过抑制可燃性分解产物的氧化，干扰火焰的燃烧方式，阻止和产物。适用性火焰的蔓延，但并不改变热分解反应历程该理论适用于纤维素纤维、大多数合成纤维。含卤素阻燃剂一般按气相论作用。（3）覆盖论阻燃剂分解形成不燃性气体或其他阻挡层，覆盖于纤维材料的表面，隔绝氧气，抑制可燃性气体向外扩散，阻止热量的转移进行阻燃。适用性硼衍生物的阻燃原理可利用覆盖论解释。（4）热论通过消耗热量以降低燃烧材料的温度，来阻止火焰的蔓延，达到阻燃的。氧化铝、氧化锌、滑石粉以及一些含有结晶水的化合物等都可以用热论来解释其阻燃作用的原理。适用性氧化铝、氧化锌、滑石粉以一些含有结晶水的化合物等的阻燃都可以按此论解释。（5）阻阴燃论通过使碳氧化成CO，减少产生的热量而达到阻燃效果。含磷阻燃剂都有较好的阻余燃能力。（6）协同阻燃效应含有两种或两种以上阻燃元素的阻燃剂整理织物所得到的阻燃能力，比单一的阻燃元素的阻燃剂效果好。常用含磷阻燃剂与含氮阻燃剂混合作为阻燃剂。五、涂层整理涂层整理是在织物表面单面或双面均匀地涂布一层或多层高分子化合物等涂层剂，使织物正反面能产生不同功能的一种表面整理技术。第二节纤维的熔孔性1.定义：纤维及制品上为热体所溅时被熔成孔洞。抗熔性：抵抗熔孔现象的性能。2.合成纤维易产生熔孔现象的原因涤纶、锦纶熔融所需的热量较少；涤纶、锦纶的导热系数比棉、粘、羊毛大。3.影响熔孔性的因素主要有：（1）热体温度（2）热体作用时间（3）热体热量（4）纤维性能（可熔，导热，比热，吸湿等）。4.改善织物抗熔性的方法合纤与天然纤维混纺；制造包芯纱（芯用锦纶、涤纶，外层用棉）。5.测量方法1)落球法：一定温度、重量大小的钢（或玻璃）球在布上形成孔洞所需时间。2)烫法：用热体（金属棒、玻璃棒、纸烟等）接触试样一定时间，观察熔融状态。