纺织品阻燃整理技术的燃烧及阻燃机理
纺织品阻燃整理技术的燃烧及阻燃机理
纺织品阻燃整理技术的燃烧及阻燃机理
据统计,世界上约20%以上的火灾事故都是由于纺织品燃烧而引起或扩大的,尤其是住宅失火,因纺织品着火或者蔓延而酿成的火灾事故比例更大。因此,纺织品的阻燃功能对消除火灾隐患,延缓火势蔓延,从而降低人民生命财产损失极为重要。纺织品的阻燃研究首先起步于工业发达国家。许多工业发达国家制定了相应的纺织品阻燃标准及测试方法;有些国家还将纺织品阻燃性能标准结合相关的法律强制执行。随着城市现代化建设的发展,旅游、交通运输业的发展,各国工业部门和研究部门竞相进行纺织品阻燃整理技术的研究,以满足阻燃纺织品不断扩大的需求,并且在国际市场上形成激烈的竞争,从而推动了阻燃整理技术的发展。1燃烧及阻燃机理，所谓“阻燃”,并不是阻燃整理后的纺织品在接触火源时不会燃烧,而是使织物在火中能尽可能降低其可燃性,减缓蔓延的速度,不形成大面积燃烧,而离开火焰后,能很快自熄,不再燃烧或阴燃。阻燃剂与燃烧有着密切的关系。最新的观点认为燃烧应有四要素———燃料、热源、氧气、链反应。而通常织物燃烧又可分为三个阶段,即热分解、热引燃、热点燃,对不同燃烧阶段的四要素采用相应的阻燃剂加以抵制,就形成了各种各样的阻燃机理及中断阻燃机理。根据现有的研究结果,可以把阻燃机理大致分成以下几种。(1)吸热反应:也就是除热。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分解反应,降低纤维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)形成自由基:阻燃剂吸热变成气体,该气体在火焰区大量捕捉高能量的羟基自由基和氢自由基,降低它们的浓度,从而抑制或中断燃烧的连锁反应,在气相发挥阻燃作用。(3)熔化理论:在热和能量的作用下,阻燃剂转变成熔融状态,在织物表面形成不能渗透的覆盖层,成为凝聚相和火焰之间的一个屏障,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。(4)微粒表面效应: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,而且能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自由基,从而抑制气相燃烧。(5)生成不燃性气体:阻燃剂吸热分解放出氮气、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。(6)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过程,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。由于纤维的分子结构和阻燃剂种类的不同,阻燃作用是十分复杂的,并不局限于上述的几方面。为了获得最佳阻燃效果,应使上面所述的机理尽可能共同起作用,如利用协同效应等。【中国阻燃面料网www.China-Fire-Retardant.com】
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