1.4.2有機(jī)阻燃劑的特性
(1)鹵系阻燃劑在受熱時分解產(chǎn)生鹵化氫氣體,通過吸熱降溫、氣相稀釋和自由基機(jī)理實(shí)現(xiàn)阻燃的目的;
(2)磷系阻燃劑主要是以添加型為主,按凝聚相阻燃機(jī)理進(jìn)行阻燃。有機(jī)磷系阻燃劑的研究主要包括磷酸酯、有機(jī)磷酸鹽、氧化磷和磷雜環(huán)化合物¨。。。阻燃機(jī)理為:磷化合物在加熱初期,生成具有脫水作用的揮發(fā)性酸,使纖維碳化達(dá)到阻燃效果。適合用于纖維素纖維的阻燃整理。其中,有機(jī)磷阻燃劑用于織物整理時有良好的耐洗性和阻燃耐久性,但其存在著容易使織物變色和有毒等問題。(3)氮系阻燃劑主要包括:雙氰胺、聯(lián)二脲、胍類化合物、三聚氰胺及其鹽類,其主要優(yōu)點(diǎn)是無鹵、低煙、低毒,對熱和紫外線較穩(wěn)定,阻燃效率好且價格低廉。氮系阻燃劑在吸熱后分解產(chǎn)生不燃性氣體,如NH32N2、NO、CO2等。
2亞麻織物阻燃整理的研究現(xiàn)狀
亞麻起源于近東、地中海沿岸。早在5000多年前,人們就開始栽培亞麻并用其纖維紡織成衣料。纖維型亞麻是1906年從日本引入我國的,主要分布在黑龍江和吉林兩省。亞麻纖維具有拉力強(qiáng)、柔軟、導(dǎo)電弱、吸水散水快等特點(diǎn),用于制作高級衣料、裝飾織物、桌布和汽車用品等u5,J。在大量開發(fā)、應(yīng)用亞麻織物的同時,尋求有效地預(yù)防和控制其燃燒方法迫在眉睫。我國纖維素織物阻燃整理始于20世紀(jì)50年代,當(dāng)時的織物就用硼砂、硼酸、磷酸銨等進(jìn)行阻燃處理。
2.1亞麻織物的燃燒機(jī)理
亞麻纖維屬纖維素纖維,纖維素纖維熱裂解的關(guān)鍵是燃燒,裂解產(chǎn)物中的可燃性氣體和揮發(fā)性液體會成為有焰燃燒的燃料,燃燒后產(chǎn)生大量的熱,作用于纖維素使其繼續(xù)循環(huán)裂解。
2.2亞麻阻燃整理的分類
亞麻織物按整理后的耐久程度,可劃分為暫時陛(不耐洗滌)、半耐久性和耐久性阻燃整理。雖然這種劃分界限不夠確切,尤其是在區(qū)分半耐久性和耐久性阻燃整理方面,當(dāng)阻燃工藝改變時,可由半耐久性轉(zhuǎn)成耐久性阻燃整理。但為了敘述方便,仍按照這種分類方法討論。2.2.1暫時性(不耐洗滌)阻燃整理
暫時性阻燃整理即整理后織物遇水即失去其阻燃性。它們通常為無機(jī)酸及其鹽類,或者是兩者的混和物。用無機(jī)水溶性阻燃劑溶液處理織物后,經(jīng)干燥后得成品。干燥過程必須小心進(jìn)行,干燥過快可能引起阻燃劑在織物表面結(jié)晶,溫度過高又會引起阻燃劑分解從而降低阻燃性能。無機(jī)硼化物作為非永久性整理劑,處理織物也很方便,即織物經(jīng)浸漬、烘干即可使用。續(xù)燃時間、陰燃時間和損毀長度都可達(dá)到要求,而且經(jīng)濟(jì)、無毒,對一些少洗或不洗的織物都可用其進(jìn)行處理。如早期采用的阻燃劑多為30%硼酸和70%硼砂的混和物,對織物進(jìn)行阻燃整理后阻燃效果很好。因此,硼砂、硼酸、硼酸鹽等無機(jī)硼系阻燃劑迄今為止仍在龐大的阻燃劑市場中占有一席之地。
2.2.2半耐久性及耐久性阻燃整理
半耐久性及耐久性阻燃整理都是通過纖維素中的羥基與阻燃劑分子中的基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng),使阻燃劑分子牢牢地固定在纖維素分子內(nèi);或者織物經(jīng)帶有熱塑性樹脂的阻燃劑處理后發(fā)生聚合反應(yīng),阻燃劑被固結(jié)于纖維間。與半耐久性阻燃整理相比較,耐久性阻燃整理所需要達(dá)到的耐干洗和水洗至少要在50次以上。
半耐久性阻燃整理主要是采用磷酸一尿素法,經(jīng)浸軋、烘焙工藝,阻燃性好,且有一定的耐洗性,但強(qiáng)度損失太大。關(guān)于亞麻織物的耐久性阻燃處理,與棉織物的耐久性阻燃整理類似。但亞麻織物與棉織物性質(zhì)上有差異,所達(dá)到的阻燃程度不同。
磷系阻燃劑是阻燃劑中最重要的一種,利用亞磷酸二甲酯與丙烯酰胺在醇鈉的作用下縮合,再經(jīng)甲醛羥甲基化而成的阻燃劑具有阻燃效果好、工藝簡單、產(chǎn)品耐水洗、手感較好,而得到了廣泛的應(yīng)用。但是它封閉了纖維素中的羥基,雖然可以使織物的阻燃性持久,但是織物的強(qiáng)度、吸濕性明顯下降,且甲醛含量較高。
多聚磷酸銨(APP)屬于無機(jī)磷系阻燃劑,受熱后生成強(qiáng)脫水劑聚磷酸,它可以促使有機(jī)物表面形成膨脹炭層,隔絕空氣而起到阻燃作用¨。APP阻燃效果好、成本低、無毒無味,其熱分解后不產(chǎn)生有毒氣體,符合當(dāng)前阻燃劑無鹵環(huán)保的發(fā)展趨勢,但在織物中的應(yīng)用還比較少。
生物整理劑主要是采用天然物質(zhì),如甲殼素等,有一定活性基團(tuán),與合成的中間體形成磷、氮系的阻燃劑,從而可以提高織物的阻燃性能。由于殼聚糖本身具有抗皺的性能,使得合成的新型整理劑,兼?zhèn)淞俗枞寂c抗皺的性能。這種整理劑來自于天然、成本低廉,對環(huán)境和人體都沒有污染。
3結(jié)語
織物的阻燃功能對消除火災(zāi)隱患、延緩火勢蔓延、降低人民生命財產(chǎn)損失極為重要。采用阻燃技術(shù)是提高防火安全水平、減少火災(zāi)損失的戰(zhàn)略性措施之一。并且越來越嚴(yán)格的阻燃標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保法規(guī)的實(shí)施,使阻燃材料必須同時滿足這兩方面的要求。新型阻燃技術(shù)可使一些與人們息息相關(guān)的產(chǎn)品提高安全性,不會對人類健康和生態(tài)環(huán)境造成影響。因此,國內(nèi)外十分重視對織物新型阻燃整理的研究,要求織物不但要具有良好的阻燃性能,而且要綠色環(huán)保。目前針對亞麻織物后整理工藝包括阻燃整理工藝的研究報導(dǎo)不是很多,而無毒、無鹵、低煙、對環(huán)境沖擊最小且具有最佳阻燃性能的新型阻燃劑體系是今后阻燃劑發(fā)展的重要研究方向。