羊毛聚丙烯腈预氧化纤维混纺阻燃织物设计及打样文献综述

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1、文献综述羊毛/聚丙烯腈预氧化纤维混纺阻燃织物设计及打样一、前言部分随着经济技术的飞速发展，各类纺织品在人类的生活中起着越来越重要的作用，纺织品种的不断增多，由于大部分纺织品不具备阻燃性而引起的潜在火灾威胁也进一步增大。近年来，因织物燃烧引起的火灾在世界各国不断增加。据公安消防部门的统计数据显示，我国平均每年因织物燃烧引起的火灾约3~4万起，死亡人数达3000人左右，火灾损失超过2亿元。在欧洲，每年约有5000多人丧命于织物燃烧造成的火灾[1]。因此如何减少纺织品燃烧危险性及燃烧时有毒气体的释放，减少人民生命财产的损失，已引起全世界的关注和重视。我国近年来也在大力开展对阻燃纺织品的研究开发，

2、并取得了相当进展，如阻燃纤维的开发、阻燃整理技术的研究等。随着城市现代化建设的发展，旅游、交通运输业的发展，以及外销纺织品的需求，阻燃纺织品存在巨大的潜在市场，因此加速阻燃纺织品的开发以及商品化生产已刻不容缓[2]。二、主题部分所谓“阻燃”，并不表示阻燃纺织品在接触火源时不会燃烧，而是织物在火中能尽可能降低可燃性，减缓蔓延速度，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。1、纺织品的阻燃机理阻燃剂与纺织品的燃烧有着密切的关系，最新观点认为：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，对于不同燃烧阶段的四要素采用相应的阻

3、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。一般把阻燃机理大致分成5种：（1）吸热反应阻燃机理：采用具有高热容量的阻燃剂的吸热反应机理。主要是利用阻燃剂在高温下发生脱水、相变或脱卤化氢等吸热分解反应特性，降低纤维表面和火焰区的温度，减慢热裂解反应速度，抑制可燃性气体的生成。（2）形成自由基阻燃机理：阻燃剂吸热变成气体，该气体在火焰燃烧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，阻燃剂在气相过程发挥阻燃作用。8（3）熔化阻燃机理：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，可阻挡热传导和热辐射，减少反馈给纤维

4、材料的热量，从而抑制热裂和燃烧反应。（4）生成不燃性气体阻燃机理：阻燃剂吸热分解放出氮气、二氧化碳、二氧化硫和氨等不燃烧气体，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。同时，这种不燃性气体还有散热降温作用。（5）凝聚相阻燃机理：通过阻燃剂作用，改变纤维大分子链的热裂解反应过程，促使其发生脱水、缩合、环化、交联等反应，减少可燃挥发物形成[3]。2、纺织品的阻燃方法阻燃和防火为同义词，阻燃加工的目的是使纤维制品在火焰中能降低其可燃性，能减缓蔓延的速度，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。阻燃加工的方法通常有纤维的阻燃处理和织物的阻燃整理两类[4]：（1）纤维

5、的阻燃处理阻燃处理方法分为提高成纤高聚物的热稳定性和原丝阻燃改性两种。纤维的阻燃处理是对一些本身是可燃的原丝（如涤纶、棉纶、腈纶）加入某种阻燃剂，使其抑制燃烧过程中的游离基；或是改变纤维的热分解过程，促进脱水炭化；有些则是使阻燃剂分解释放出不燃气体覆盖在纤维表面，起隔绝空气作用。目前，制备阻燃性能的纤维一般有两种方法：一种方法是直接选用具有不燃或耐燃性能的纤维原料制备阻燃纤维，如聚四氟乙烯纤维、酚醛纤维、预氧化纤维、芳纶、芳砜纶、PBI、PBO等，这些纤维具有优异的耐温耐燃性能，但价格昂贵；另外一种方法是在聚合体或纺丝时加入一些阻燃剂，如采用阻燃母粒或注入的方法生产阻燃纤维，常见的有阻燃涤

6、纶、阻燃粘胶、阻燃改性腈纶等，这类纤维价格要相对便宜很多。通常研究者采用纤维材料的极限氧指数LOI（%）来表征纤维的阻燃性能，一般将LOI低于20%的纤维称为易燃纤维，20%~26%之间的称为可燃纤维，26%~34%的称为难燃纤维，35%以上称为不燃纤维[5]。（2）织物的阻燃整理阻燃织物通常可通过后整理法和阻燃纤维法得到。阻燃后整理法主要是通过浸轧的方法，使阻燃剂或阻燃中间体向纤维可及区扩散、渗透、吸附，然后在一定条件下使其与纤维大分子结构中活性基团反应形成网状结构或者以其机械性粘接、沉积在织物表面，使织物获得一定的阻燃性能并具有一定条件下的耐洗涤性。对于不同的阻燃机理产生不同类型的阻燃

7、剂。而不论何种阻燃剂它的阻燃机理总要设法使织物纤维制品经阻燃处理之后，可能提高其氧指数才是目的。换言之，就是使织物燃烧的临界条件不易达到而实现阻燃的效果。8目前，织物阻燃整理的加工主要有3种：①喷涂技术，主要针对不需洗涤或洗涤次数极少的装饰织物和建筑用织物；②浸轧和浸渍技术，次技术主要加工睡衣、床上用品等，也可以加工外衣；③涂层技术，此技术主要加工劳动防护用以及装饰织物。采用阻燃整理方法制备的织物，多存在手感不好的缺陷，