紡織品被廣泛用于人們的日常生活,但大多數紡織品都是可燃的。根據極限氧指數(LOI)的大小,通常將紡織品分為易燃(LOI值<20%)、可燃(LOI值范圍20%~26%)、難燃(LOI值范圍26%~34%)和不燃(LOI值范圍>35%)4個等級[1]。為了避免紡織品易燃帶來的安全隱患,減少不必要的損失,開發阻燃紡織品顯得尤為重要。
阻燃紡織品是能夠降低紡織品的燃燒速度和提高其著火點,在脫離火源后能夠在規定時間內熄滅的紡織品[2] (圖1為生活中常見的阻燃紡織品)。紡織品的阻燃性能主要通過兩種途徑獲得,一是使用阻燃纖維賦予紡織品阻燃性能,如:芳綸、凱夫拉、變性腈綸等均為原料阻燃纖維,二是對紡織品進行阻燃整理,即在紡織品后整理加工環節,對織物進行阻燃工藝處理,使其具備阻燃功能[3]。常規阻燃整理方式包括浸軋烘焙法、浸漬烘燥法、涂層法、接枝聚合法等(圖2為浸軋烘焙法與浸漬烘燥法阻燃整理流程示意圖),隨著整理工藝的發展,逐漸出現了微膠囊法、等離子體法、溶膠-凝膠法等新型阻燃技術[4]。
A.阻燃功能性窗簾 B.阻燃功能性床品
圖1 生活中常見的阻燃紡織品
圖2 浸軋烘焙法與浸漬烘燥法阻燃整理流程示意圖[4]
燃燒作為復雜的物理化學過程,不同的纖維和阻燃劑、性質各不相同,阻燃機理較為復雜。目前的阻燃機理主要有四種,分別是覆蓋論、氣體論、熱論和催化脫水論。在實際的阻燃過程中,可能同時有幾種作用,但以某一種作用為主。
紡織品常用的阻燃劑按所含阻燃元素分為含鹵阻燃劑、含磷阻燃劑和含氮阻燃劑,按阻燃織物的耐久程度分為非耐久性阻燃整理劑、半耐久性阻燃整理劑和耐久型阻燃整理劑,按化合物類型分為無機阻燃劑和有機阻燃劑[5]。目前,鹵系、磷系阻燃劑廣受關注,常通過浸漬等工藝被整理到紡織品上,然而其燃燒過程中暴露出來的一系列問題也不容忽視,鹵系阻燃劑的嚴重缺點是燃燒時生成大量的煙和有毒且具腐蝕性的氣體,可導致電路系統開關和其它金屬物件的腐蝕及對環境的污染,對人體呼吸道和其它器官的危害更大,可導致窒息從而威脅生命安全。近幾年,美國、英國、挪威、溴大利亞已制定或頒布法令,對某些制品進行燃燒毒性試驗或對某些制品的使用所釋放的酸性氣體進行規定,開發無鹵阻燃劑、升級鹵系阻燃劑,逐步實現阻燃劑的無鹵化和生態化,已是發展趨勢之一。
正確評價紡織品阻燃效果對開發紡織品阻燃整理技術十分重要,織物阻燃性能測試按照試樣安裝方法的不同分為水平法、45°傾斜法和垂直法等,測試內容主要包括試樣的燃燒性、試樣燃燒的特征和安全性問題等方面。因阻燃紡織品種類不同,所適用的紡織品阻燃性檢測方法也就不同[2]。
發展阻燃紡織品是降低火災安全隱患的重要途徑,近年來,相關人員在阻燃纖維、多功能阻燃紡織品等方面加大研發力度,持續推進紡織品阻燃技術的發展。隨著紡織工藝的不斷進步和學科知識的深入交叉,阻燃紡織品發展的步伐將不斷加快。
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參考文獻
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