纺织导报-常规阻燃纤维的技术现状与发展趋势.pdf
《纺织导报-常规阻燃纤维的技术现状与发展趋势.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《纺织导报-常规阻燃纤维的技术现状与发展趋势.pdf(4页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、纤维技术 F i b e r T e c h n o lo a v 常规阻燃纤维的技术 现状与发展趋势 摘要:阻燃纤维在服用纷织品、室内装饰织物、交通运输、防护及工业用纷织品 方面具有广泛的应用。文章在回顾非队燃纤维的阻然化加工发展历史、总结阻燃 改性方法的基b k 上,综述与剖析了常规队燃纤维的现状,预刚了 常规阻燃纤维的 未来发展趋势,对常规阻燃纤维的研发和应用具有一定的指导意义 关键词:常规阻燃纤维;阻燃性能;阻燃剂;共混;共聚 中图分类号: T Q 3 4 2 .8文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 3 一3 0 2 5 ( 2 0 0 6 ) 0 3 一 14 5 一0 4 武
2、汉军事经济学院 邹振高 解放军总后军需装备研究所王西亭 施媚梧 随着人民生活水平的提高和以人为本的安防意识的增 强 纤维制品的阻燃性能越来越受到人们的关注。 已经有 很多国家和地区制定产品标准. 规定交通工具、 公共场所 老人、 儿童使用的某些纤维制品必须具备阻燃性能。 虽然 目 前已经有芳纶1 3 1 3 等多种本质阻燃纤维广泛应用于需要 耐高 A和 阻 燃的 工 作 环 境, 但 通 过阻 燃 剂 共 混、 共 聚、 接 枝改性等方法制取的常规阻燃纤维原材料易得、 生产简便、 价格相对低廉 仍是一般阻燃产品最常用的纤维原料 广 泛应用于民用阻燃纺织品。 1 常规阻燃纤维研发历史的回顾 常
3、规阻 燃 纤 维的 研 发 始 于1 8 世纪 1 7 3 5 年 W y l d 的 5 5 1 号英国专利是第一个阻燃纤维专利 他提出采用矾液、 硼 砂及硫酸亚铁处理纺织品或 木材 1 8 2 1 年, G u y - L u s s a c 发现采用磷酸铁、 氯化钱和硼砂的混合物对亚麻和黄麻的 阻燃十分有效. 并对剧院幕布进行了阻燃处理。 1 9 1 3 年化 学家P e r k i n 用锡酸盐一 硫酸铁溶液处理棉布获得了较好的 阻燃效果 并对木材、 棉花、 纸和塑料的阻燃机理进行了 理论研究 提出了纺织品阻燃处理的基本要求. 开创了近 代阻燃方法。 二战时期美国农业部南方研究所研制出
4、以四甲基氯化 作者简介:邹振高,男,1 9 8 0 年生,博士在读,武汉,4 3 0 0 3 5 磷为主的纤维素阻燃剂. 英国A l b r i g h t - Wi l s o n 公司在此基 础上 开发出著名的P r o b a n 棉纤维阻燃处理工艺. 开创了 阻燃剂与被阻燃系统反应达到阻燃目的的新方法。 2 0 世纪 5 0 一7 0 年代逐渐形成了棉织物阻燃整理的比较成熟的工 艺。 二战期间 军队需要大量阻燃和防水的帆布帐篷 这 促使了氯化石蜡和三氧化二锑及胶钻剂复合阻燃体系的研 制成功首次提出卤一 锑阻燃协同效应, 并第一次以有机 卤化物取代以前通用的无机盐作为聚合物的阻燃剂。卤-
5、 锑协效作用的发现是近代阻燃技术的一个里程碑 至今仍 是阻燃技术和研究的主流。 2 0 世纪5 0 年代初 美国H o o k e r 电化公司研制出含有反应型单体 ( 氯菌酸) 的阻燃聚醋 此 后, 各种含卤 磷元素的反应型单体广泛应用于聚合物的 阻燃。 2 0 世纪6 0 年代后期开始 一些发达国家先后制定出 各种阻燃产品标准和评价材料燃烧性能的方法标准, 红外 光谱仪、 热分析技术、 X射线光电子能谱 ( X P S ) 、 锥形量 热仪 ( C o n e C a l o r im e t e r ) 等各种近代分析仪器也陆续应用 于阻燃研究成为阻燃科学研究的有效手段。 这些都为阻 燃
6、技术和阻燃纤维的发展创造了极为有利的条件。 1 9 8 5 年, 德国学者B u s e r 发现 多澳代二苯醚 ( P B D E ) 受热分解会生成一定数量的多澳代二苯并二p英( P B D D ) 和多澳代二苯并吠喃 ( P B D F ) 等化合物。 -P英对人类健 纺 织导报 C h in a T e x t i le L e a d e r . 2 0 0 6 N o . 3 45 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark -上 山. L 工翻 n o l
7、 o a 丫 纤维技术 康有巨大危害, 被世界卫生组织 ( WH O) 定为人类 类致 癌物。 这就是所谓的 “ -嗯英问题 。 此后, 对环境友好的 绿色阻燃材料研究即成为阻燃研究的主要内容. 高效、 低 烟、低毒、无卤等将是阻燃剂发展的方向。但是 全面禁 用卤系阻燃剂要么增加阻燃材料的成本, 要么降低阻燃材 料的阻燃级别. 故阻燃剂的无卤化将是一个长期的过程。 今后 新型卤素阻燃剂将作为多澳二苯醚类高效阻燃剂的 替代品得到应用 磷化物、 无机氢氧化物及磷酸盐等无机 阻燃剂将有更多的应用 2 纤维阻燃改性方法 2 . 1 共聚法 制取含磷、 卤素、 硫等元素的可共聚单体并与成纤高 聚物的单体
8、共聚制得。目前 加聚型的聚丙烯睛和缩聚型 的聚醋、 聚F ft 胺类的生产主要使用这种方法。 共聚法要求 共聚单体在聚合的高温条件下不发生分解, 无副反应发生 不能对纤维性能产生严重影响。 所得阻燃纤维具有耐久的 阻燃性能但生产流程长成本高于共混法。 2 . 2 共混法 将阻燃剂加入纺丝熔体或溶液中纺制阻燃纤维的方 法, 常用于聚丙烯纤维、 聚丙烯睛和聚醋纤维的阻燃改性。 由此法生产的纤维中阻燃剂与成纤大分子缺乏化学连接 故耐久性不如前者。 但加工成本低. 应用广泛。 如何降低 阻燃剂颗粒的粒径、 提高阻燃剂的分散性和相容性 是共 混法阻燃改性的主要研究内容。 2 . 3 皮芯复合纺丝法 以共
9、混或共聚阻燃高聚物为芯、 普通高聚物为皮 通 过复合纺丝制成的阻燃复合纤维. 可避免阻燃纤维变色和 耐光性差的问题 提高阻燃性能的稳定性和染色性能 但 加工设备要求 高。 2 . 4 接枝共聚法 包括辐射接枝法和化学接枝法,接枝单体多为含磷、 卤的反应型化合物。多用于聚醋, 聚乙烯醇等纤维的阻燃 改性 有良好的耐久性。 采用气相接枝时有更高的生产效 率。 3 常规阻燃纤维的发展现状 3 . 1 阻燃聚醋纤维 聚醋纤维是世界上产量最大应用最广的合成纤维, 除P E 外.P B T 和P T 7 纤维也逐渐在纺织品中有所应用。 目前用于聚醋纤维的共聚型阻燃剂主要是磷系阻燃剂。 德 国H o e c
10、 h s C e l a n e s e 公司生产的阻燃聚醋纤维T r e v i r a C S 使 用的共聚组分为次磷酸梭酸形成的环内酸I f 。日本生产 H e i m阻燃聚醋纤维也是采用反应型磷系阻燃剂生产的口 青 岛大学阻燃纤维研究所1 9 9 8 年成功研制并工业化生产了双 反应性功能团的反应型磷系阻燃剂梭酸烷基磷酸 ( S F - F R I ) 该阻燃剂是我国首次成功研制开发并生产的聚醋纤维 用共聚型磷系阻燃剂, 达到国际同类产品的水平。 另外 仪 征化纤股份有限公司生产了阻燃聚醋B S T - F R P E T , 原中 国纺织大学与上海涤纶厂采用了H A L - 1 型澳
11、系阻燃剂 原 山东纺织工学院承担的 共混阻燃聚醋涤纶纤维“以二氯 化苯氢磷和双酚矾为原料 合成含磷和硫的高分子阻燃剂 吉林纺织工业设计研究院采用阻燃剂T B S - 2 E D制成反应 型阻燃聚醋及织物。 共混阻燃改性是聚醋纤维最初的阻燃改性方法 后由 于添加型阻燃剂与聚醋基体的相容性不好 存在可纺性及 阻燃持久性等问题 逐渐被反应型阻燃剂取代。 我国共混 改性的聚醋纤维典型品种有扬州合成化工总厂和辽阳化纤 厂以十澳二苯醚为阻燃剂、 三氧化二锑为协效剂生产的共 混型阻燃聚醋切片 青岛大学阻燃纤维研究所合成的高分 子磷一 硫添加型阻燃剂 ( S F - F R I ) 等。 3 . 2 阻燃聚丙
12、烯纤维 因共聚法生产阻燃聚丙烯会影响到大分子链的规整 性 从而影响成纤性 故阻燃聚丙烯纤维主要是通过共混 方法制备或采用织物后整理方法达到阻燃目的 而很少 采用共聚及表面接枝改性方法。 瑞士C l a r i a n t ( 科莱恩) 公司在2 0 世纪7 0 年代开发的 阻燃母粒S a n d o fl a m 5 0 7 0 的活性组分由脂肪族j 芳香族澳 化物、 亚磷酸醋和有机锡化合物组成 1 9 8 5 年在此基础上 开发出了阻燃母粒S a n d o fl a m 5 0 7 1 。后来又开发出不含 锑的有机锡及澳类阻燃体系E x o l i t 5 0 7 3 。日本大和水宁公 司
13、不使用氯元素等卤化物和磷化物作为阻燃剂 开发出了 阻燃聚丙烯短纤维 燃烧时只分解出二氧化碳和水。 国内聚丙烯主要利用卤素阻燃剂和三氧化二锑等协效 剂共同作用获得阻燃效果。 山东省合成纤维研究所在2 0 世 纪8 0 年代中期就研制出了可染阻燃丙纶 它是采用B r - S b 一 P 复合阻燃剂与聚丙烯共混的方法制得的. 其极限氧指数 为2 7 .5 % 江苏省 纺织研究所、 南京化工设计院 及天津 合 成材料研究所联合开发的阻燃丙纶. 其极限氧指数大于 2 7 % 用以织成窗帘、 沙发布等装饰织物; 北京化纤所研 制并生产的B 7 - 1 型阻燃母粒已被列为国家级重点新产品, 4口 纺织导报
14、C h in a T e x t ile L e a d e r - 2 0 0 6 N o . 3 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark . F i b e r T e c h n o lo g y纤 维 技 术 能适应长丝 短纤及膜纤维的生产. 极限氧指数大于2 7 此外. 原中国纺织大学、 广东化纤所等一些科研单位也相 继研制出了阻燃丙纶, 但到目前为止国内生产丙纶所采 用的阻燃剂均含有卤素 卤系阻燃剂在高温下对聚丙烯有 降解作用. 使其热稳定性下降 而且还
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 纺织 导报 常规 阻燃 纤维 技术 现状 发展趋势
链接地址:https://www.31doc.com/p-3722801.html