紡織面料為什么要做阻燃?如何實(shí)現(xiàn)阻燃?
紡織面料為什么要做阻燃?如何實(shí)現(xiàn)阻燃?
眾所周知,紡織品是易燃的,一旦突發(fā)火情,紡織品面料會(huì)迅速蔓延,容易對(duì)生命與財(cái)產(chǎn)造成威脅;阻燃性面料對(duì)油田工人、消防員等特殊職業(yè)人群來(lái)說(shuō)顯得更加重要,它有良好的防御作用,能夠在一定程度上保護(hù)人體皮膚被烈火燒傷,以確保相關(guān)工作人員的生命安全。為了將危險(xiǎn)系數(shù)降到低,做任何事情應(yīng)當(dāng)防患于未然,讓織物具有阻燃功能,延遲火情的擴(kuò)散,給遇險(xiǎn)人員爭(zhēng)取足夠的時(shí)間撤出或采取措施開(kāi)展救火是一道重要的屏障。
紡織品的阻燃,不是指紡織品在阻燃整理后接觸火源時(shí)不會(huì)燃燒,而是指使織物在火焰中能降低它的可燃性,能快速減緩蔓延的速度,不會(huì)形成大面積的燃燒,即在離開(kāi)火焰的短時(shí)間內(nèi)能很快自熄。
那么,紡織品的阻燃性是如何實(shí)現(xiàn)的呢?
1. 采用阻燃纖維織制阻燃紡織品
2. 采用后整理手段制備阻燃紡織品
后整理的阻燃面料是使用阻燃劑通過(guò)噴涂、浸軋或涂層的方式對(duì)面料進(jìn)行處理,當(dāng)遇到火種時(shí)阻燃劑會(huì)發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng),從而達(dá)到阻燃的效果。
纖維改性阻燃機(jī)理
織物可通過(guò)纖維改性的方式獲得獨(dú)特的功能,降低可燃性或提高阻燃性,如:
1)可以提高織物的熔融性能,使纖維材料軟化、收縮、熔融現(xiàn)象發(fā)生在熱裂解之前,變?yōu)槿鄣蔚温?,熱量被帶走使火焰自熄?/p>
2)通過(guò)向纖維大分子中引芳環(huán)或芳雜環(huán),增大纖維分子鏈間的密集度和內(nèi)聚力,從而提升纖維的耐熱性;
3)通過(guò)改性纖維的方式,例如,大分子鏈交聯(lián)環(huán)化,與金屬離子形成絡(luò)合物等方法,從而改變了纖維的分子結(jié)構(gòu),抑制熱裂解,降低了可燃性氣體的產(chǎn)生。
催化脫水成炭阻燃機(jī)理
阻燃劑在受熱過(guò)程中,通過(guò)改變纖維熱裂解,來(lái)促進(jìn)纖維的脫水、環(huán)化和交聯(lián)等過(guò)程,進(jìn)而形成了炭層。炭層的形成可以減少可燃性氣體的生成,還可以對(duì)織物有覆蓋隔絕作用,以此種阻燃機(jī)理作用的阻燃劑多為含磷類阻燃劑。普遍認(rèn)為磷酸鹽及有機(jī)磷酸化合物具有阻燃作用,是由于它與纖維大分子中的羥基發(fā)生了酯化反應(yīng),阻止了左旋葡萄糖的形成,并且使纖維素進(jìn)一步脫水,生成了不飽和雙鍵,加快了纖維素分子間的交聯(lián)反應(yīng)速度,提高了織物的殘?zhí)可陕?,達(dá)到阻燃的目的。
氣相阻燃機(jī)理
氣相阻燃機(jī)理主要有兩種理論,一是氣體稀釋理論,另外一種為自由基理論。氣體稀釋理論認(rèn)為阻燃的機(jī)理是由于阻燃劑受熱分解產(chǎn)生了不可燃?xì)怏w,這類氣體對(duì)可燃性氣體的濃度進(jìn)行了稀釋,從而使織物燃燒過(guò)程中氧氣不足,且這類氣體的擴(kuò)散起到散熱降溫的作用,從而達(dá)到阻燃的效果;自由基理論認(rèn)為阻燃劑的熱裂解產(chǎn)物能夠中斷燃燒的連鎖反應(yīng),因?yàn)榱呀猱a(chǎn)物在燃燒過(guò)程中可大量捕捉高能量的氧自由基和 氫自由基,從而發(fā)揮阻燃作用。以氣相阻燃機(jī)理作用的主要有含銨類阻燃劑和鹵素類阻燃劑,前者是氣體稀釋機(jī)理,后者為自由基理論。