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纤维和纺织品的阻燃方法大致分为原丝阻燃改性和阻燃整理两大类。
一类是原丝阻燃改性法目前生产的阻燃腈纶和涤纶, 大多采用共聚法, 由于阻燃剂结合在大分子链上, 阻燃性能持久。日本的阻燃涤纶Heim 和阻燃腈纶Kanecaron, 德国的阻燃涤纶T revira Cs 和阻燃腈纶D ralon C , 美国阻燃腈纶O rlan, 意大利的阻燃涤纶W istel FR , 还有英国的阻燃丙稀酸脂纤维In idex, 都是采用此法的知名品牌。共混法特别适合没有极性基团的聚合物, 例如聚丙烯。阻燃聚丙烯一般为海岛型, 为保证外观, 多采用把阻燃剂置于纤维芯部的皮芯复合型, 作为代表的有瑞士的阻燃聚丙烯Sandofam 5071。还有美国的阻燃粘胶Du rvil, 也是共混法制品。接枝改性是用放射线或化学引发剂使纤维(或织物) 与阻燃单体接枝共聚的方法, 其效果好, 成本高,还没有工业化。日本的尤尼奇卡公司在“特开平5- 78978 防熔阻燃聚脂纤维加工方法”专利中提出, 对含磷率(0. 1～ 5)% 聚脂纤维织物进行电子辐射[ (150～ 500) kv, (5～ 30)M rad ]后, 让分子量小于200 的单体在其上进行基体聚合, 使附着量达到7% 以上, 能够获得防熔阻燃织物。
我国改革开放以来, 引进了一些国外先进技术, 但在原丝阻燃改性方面差距较大。不过已取得了可喜的成绩, 齐鲁石化集团经过几年攻坚, 建立了阻燃涤纶的一条龙开发体系, 研制了一种新的含磷阻燃剂, 它能连接在聚酯的分子上, 使之具有较好的阻燃性能。
二是织物的阻燃整理法。这类方法可分为: 浸轧焙烘法、吸净法、有机溶剂法、涂布法和喷雾法。在纤维素纤维的阻燃整理中, 有名的瑞士汽巴- 嘉基公司的Pyrovatex CP 法、美国南方研究所的TH2PC (四羟甲基氯化磷)酰胺法、英国普鲁本公司的P roban 法和磷酸- 尿素法(Banf lam 法) 等都属浸轧焙烘法。维纶的阻燃整理也多采用浸轧焙烘法。有机溶剂法在安全上有不少问题, 一般不采用。涂布法使织物整理后发硬, 多用于篷布及装饰布。涤纶的整理可用吸净法, 据说日本帝人公司1980 年开发的阻燃后整理涤纶(EXTER- A ) 的性能可与原丝阻燃改性涤纶(EX2TER ) 媲美。混纺织物的阻燃整理还没有系统的经验可循, 不过, 我国总后军需装备研究所研究的87 阻燃涤棉布, 已积累了几年工业生产的经验, 其性能超过了美国L eb lanc 公司的同类产品。
纺织品燃烧是受热到一定程度而产生的破坏性反应, 因而, 阻燃与防热联系密切。此外, 炉前工防护服还应具有防辐射热的性能; 消防服还应具有防水的性能; 易燃易爆岗位防护服还应具有防静电的性能。劳动者穿着防护服在一定环境中活动, 就要求防护服具有使用安全性能和环境安全性能, 为了提高功效, 还要求防护服具有功效性能和舒适性能。显然, 让阻燃纺织品具有多功能是客观实际的需要。
日本公开特许报导过一种采用微胶囊阻燃剂制备阻燃抗静电丙烯腈共聚纤维的方法。东丽公司在“特开平8- 260351 阻燃聚脂纤维的制法及其安全网”中, 提出了在聚脂纤维表面同时附着磷系阻燃剂的聚合物、防老化剂、防污剂、抗菌剂、防虫剂、防静电剂、拒水剂、柔软剂、染料和聚胺脂树脂, 以获得具有优良耐久性的阻燃拒水的多功能的纤维。北京印染曾用阻燃腈氯纶纤维与日本东丽公司的SA ―7 抗静电纤维混纺交织成阻燃抗静电混纺织物。杭州化工研究所曾用“双抗”聚丙烯母粒制成了防静电阻燃编织网袋。1998 年原劳动部劳动保护科学研究所与总后军需装备研究所采用国产防静电纤维织成高防静电涤棉布, 再经一浴整理制成了手感好、无气味的高防静电阻燃涤棉布, 并完成了工业扩试。同年, 总后军需装备研究所还用芳纶1313 与棉混纺交织成了耐高温阻燃织物, 并成功地解决了芳纶1313 着色难的问题, 目前正在进行工业化试验。
提高聚酯的抗熔性是一个研究热点。尤尼奇卡公司在“特开平5- 78978”专利中, 提出了防熔阻燃聚脂纤维加工方法, 该公司还在特开平7- 42080“合成纤维布的抗静电防熔加工方法”专利中, 介绍了使锦纶具有持久的抗静电防熔性能, 而不会引起染色牢度下降和硬化的方法。东丽公司在“特开平8- 218226 耐火性优良的聚脂纤维”中, 提出了阻燃聚脂纤维的共聚法和添加聚四氟乙烯的防止聚酯燃烧熔融的方法。提高阻燃织物的撕破强力是又一个研究热点。可乐丽公司的“特开平7- 166422 阻燃聚脂纤维”专利, 提出了用添加磷化物(磷原素重量2000ppm ) 和固体微粒[ (1～ 100)mLm , (0. 01～5. 0)% 聚脂重量]的缩聚法, 获得了高韧性阻燃聚脂纤维。想方设法解决抗熔性和高韧性之后, 整理阻燃织物的发硬问题是第三个研究热点。锺渊化学工业(株) 认为, 采用三聚氰酰胺之类阻燃剂很难获得柔软耐久的阻燃布, 它在特开平8- 209537“柔软耐久的阻燃布”中提出用含磷[ (011～ 30)% ]的阻燃剂整理加入锑化物(1～50)% 的含氯合成纤维与纤维素的混纺布来达到。东丽公司在“特开平8- 13877 阻燃聚脂的制法”中提出了阻燃聚脂纤维的制法及其混纺布的整理法。在加热缩合聚脂时添加(0. 8～ 3. 0)%[ 最好是(1. 0～ 2. 0)% ]磷化物和一定量的(按公式计算的) 一种以上的金属(M g、L i、Ca) 化合物。
东丽公司在“特开平7- 268726 光泽好的阻燃空心聚脂纤维”中提出了用二官能磷化物为阻然剂。在“特开平7- 166421 碳化型阻燃聚脂纤维的制法”中提出的炭化方法有三种: 在(160～ 210) ℃下干热处理; 采用(90～ 130) ℃的饱和蒸汽或(120～ 180) ℃的过热蒸汽处理; 在氮气中以(1～ 30)M rad 的射线照射。
日本聚脂(株) 在“特公平8- 6209”和“特公平8- 19527”两个专利中提出了阻燃聚脂皮芯复合纤维的制法, 皮是普通聚脂, 芯是阻燃聚脂。
由于织物火灾的威胁, 必须健全有关法规, 加强织物的质量监督检验, 推动阻燃纺织品的发展。我国阻燃纺织品的研究水平不低, 但工业化不够, 特别是监督检验必须加大力度。在涤纶研究开发的三大热点上, 我国也应投入更多的力量。阻燃纺织品具有多功能特性是客观现实的需要, 为了满足日益增长的需求, 多功能阻燃纺织品的研制与开发已成为世界阻燃织品发展的新方向。
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