阻燃纤维素纤维开题综述

《阻燃纤维素纤维开题综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1文献综述1.1前言随着社会的进步及纺织新材料、新技术的应用与发展，纺织品种类不断增多，其应用范围从人们的日常生活扩展到工业、农业、交通运输、军事、卫生、防护等诸多领域。与此同时，由于大部分纺织品不具备阻燃性能而内含着潜在火灾威胁。据统计，大部分的火灾事故的最初着火物主要是纺织品。所以，除了应完善消防设施和火灾报警设施外，对纺织品的阻燃要求也越来越高，采用具有阻燃功能的纺织品已成为减少火灾伤亡的重要措施。一些发达国家早已对纺织品的阻燃性能制定了较系统的法规，我国也相继推出了不少阻燃规定和防火规范，如

2、2008年7月1日，我国强制性阻燃标GB20286—2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》实施，这也标志着我国阻燃纤维及其纺织品的发展进入了新的阶段。1.2Lyocell纤维的性能及应用Lyocell纤维具有纤维素纤维的特性，手感好、吸湿透气性好，具有丝绸的悬垂性，触感可由棉变到毛、真丝以及各种感觉。其强度、模量高，其具有较高的断裂强力，尤其是湿强，远远优于粘胶纤维；干态或湿态时模量都较高。Lyocell纤维在湿态时具有较高的径向膨胀，使其具有明显的原纤化现象，通过酶处理能改变织物表面

3、的性能，达到如桃皮绒的效果。Lyocell纤维尺寸稳定性好，无论干态或湿态，延伸性都较低，纵向无膨胀或收缩，耐抗湿膨胀破裂，故可洗性好。此外Lyocell纤维易染色；高温时不熔化，且更耐久；可以被氧化和炭化；有氧无氧条件下都易生物降解[1-4]。Lyocell纤维集天然纤维与合成纤维的优异性能于一身，能开发出多种新颖独特的产品，在服用、装饰及产业用三大领域都有广泛的应用。可用于制造针织物、机织物和非织造织物，可加工成服装、家内装饰织物及工业用布等[5-8]。1.3Lyocell纤维的功能化Lyoce

4、ll纤维的功能化是其未来发展应用的重要方向，目前Lyocell纤维功能化产品主要有：1）抗菌Lyocell纤维[9]14：通过添加羟甲基甲壳酯、聚乙烯亚胺、聚氨基葡萄糖等共混纺丝。2）酸性染料可染Lyocell纤维：聚乙烯亚胺共混纺丝。3）超亲水性Lyocell纤维：添加淀粉、杂多糖酶(黄原酸酯胶)、刺槐豆胶共混纺丝。4）导电Lyocell纤维[10]：添加碳黑或碳纳米管。5）其它功能Lyocell纤维：中空纤维、陶瓷中空纤维。但是，有关阻燃Lyocell纤维的研究却少有人问津，而Lyocell纤维

5、的易燃性却无时不在限制着它的进一步发展[11]，成为笼罩在其发展道路上的一层阴影。因此，开发阻燃Lyocell纤维功能性产品同其它功能性纤维素纤维一样，成为纤维素工业中的开发方向。1.4纤维素纤维的燃烧和阻燃机理、阻燃改性方法及阻燃剂的种类1.4.1纤维素纤维的燃烧机理在一般情况下，物质产生燃烧的必要条件是：可燃物、空气和热源，三者缺一不可。因此，可燃物、空气和热为燃烧的三要素。当然，如果可燃物本身具有发热性，即使不受热也可产生燃烧；若可燃物本身具有多氧结构，则即使在没有空气的情况下也可产生燃烧或爆

6、炸[12]。纤维素纤维为碳水化合物，因此其受热后不熔融，遇火焰后燃烧较快[13]。图1为纤维素纤维分解燃烧模型图。图1纤维素纤维分解燃烧模型图一般认为，纤维的燃烧经历了如下三个阶段：第一阶段为热引发阶段。来自外部热源(或火源)的热量首先导致纤维材料发生相态变化和化学变化。14第二阶段为纤维热降解过程。这一过程为吸热反应，当外部热量足以克服纤维分子内原子间键合能时，纤维材料开始降解或热解。第三个阶段是引燃阶段。热降解阶段产生的可燃性气体与氧气充分混合，当达到着火极限或受外界因素的影响，如火焰、火花、炽

7、热余烬刺激或足以使可燃性气体自燃的环境温度，都能诱发纤维材料的燃烧。纤维素受热产生热分解，并伴有纤维素的氧化降解。纤维素纤维的热解温度为280-350℃，自燃温度400℃，最高燃烧温度850℃，其氧指数为19.7%。纤维素纤维在接触火焰时，不收缩，不熔融而直接燃烧，烟气毒性较低，离开火源后仍能够继续燃烧，速度快且无余辉。Cerny和Stanek[14]认为纤维素在550K以上的高温分解至少包含四种不同的过程：1.分子间的反应，产生了通过交联的脱水作用；2.在脱水作用的同时，发生包括C-O键断裂的非拉

8、链反应，其中解聚作用是通过纤维素分子传播，并由于某些葡萄糖单元的重排而形成左旋葡萄糖；3.脱水产物分解生成焦炭与挥发性的有机化合物；4.左旋葡萄糖可以进一步反应生成分子量较小的挥发性热解产物，如CO为其主要产物。一般认为，纤维素纤维的裂解是通过二个竞争反应发生的，一个脱水炭化，另一个通过解聚生成不挥发的液体左旋葡萄糖。接着左旋葡萄糖裂解，产生大量易燃的低分子量物质，并形成二次焦炭。在氧的存在下，当温度达到或超过燃烧温度，左旋葡萄糖裂解产物发生氧化，燃烧放出大量热量，这