纺织品被广泛用于人们的日常生活,但大多数纺织品都是可燃的。根据极限氧指数(LOI)的大小,通常将纺织品分为易燃(LOI值<20%)、可燃(LOI值范围20%~26%)、难燃(LOI值范围26%~34%)和不燃(LOI值范围>35%)4个等级[1]。为了避免纺织品易燃带来的安全隐患,减少不必要的损失,开发阻燃纺织品显得尤为重要。
阻燃纺织品是能够降低纺织品的燃烧速度和提高其着火点,在脱离火源后能够在规定时间内熄灭的纺织品[2] (图1为生活中常见的阻燃纺织品)。纺织品的阻燃性能主要通过两种途径获得,一是使用阻燃纤维赋予纺织品阻燃性能,如:芳纶、凯夫拉、变性腈纶等均为原料阻燃纤维,二是对纺织品进行阻燃整理,即在纺织品后整理加工环节,对织物进行阻燃工艺处理,使其具备阻燃功能[3]。常规阻燃整理方式包括浸轧烘焙法、浸渍烘燥法、涂层法、接枝聚合法等(图2为浸轧烘焙法与浸渍烘燥法阻燃整理流程示意图),随着整理工艺的发展,逐渐出现了微胶囊法、等离子体法、溶胶-凝胶法等新型阻燃技术[4]。
A.阻燃功能性窗帘 B.阻燃功能性床品
图1 生活中常见的阻燃纺织品
图2 浸轧烘焙法与浸渍烘燥法阻燃整理流程示意图[4]
燃烧作为复杂的物理化学过程,不同的纤维和阻燃剂、性质各不相同,阻燃机理较为复杂。目前的阻燃机理主要有四种,分别是覆盖论、气体论、热论和催化脱水论。在实际的阻燃过程中,可能同时有几种作用,但以某一种作用为主。
纺织品常用的阻燃剂按所含阻燃元素分为含卤阻燃剂、含磷阻燃剂和含氮阻燃剂,按阻燃织物的耐久程度分为非耐久性阻燃整理剂、半耐久性阻燃整理剂和耐久型阻燃整理剂,按化合物类型分为无机阻燃剂和有机阻燃剂[5]。目前,卤系、磷系阻燃剂广受关注,常通过浸渍等工艺被整理到纺织品上,然而其燃烧过程中暴露出来的一系列问题也不容忽视,卤系阻燃剂的严重缺点是燃烧时生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体,可导致电路系统开关和其它金属物件的腐蚀及对环境的污染,对人体呼吸道和其它器官的危害更大,可导致窒息从而威胁生命安全。近几年,美国、英国、挪威、溴大利亚已制定或颁布法令,对某些制品进行燃烧毒性试验或对某些制品的使用所释放的酸性气体进行规定,开发无卤阻燃剂、升级卤系阻燃剂,逐步实现阻燃剂的无卤化和生态化,已是发展趋势之一。
正确评价纺织品阻燃效果对开发纺织品阻燃整理技术十分重要,织物阻燃性能测试按照试样安装方法的不同分为水平法、45°倾斜法和垂直法等,测试内容主要包括试样的燃烧性、试样燃烧的特征和安全性问题等方面。因阻燃纺织品种类不同,所适用的纺织品阻燃性检测方法也就不同[2]。
发展阻燃纺织品是降低火灾安全隐患的重要途径,近年来,相关人员在阻燃纤维、多功能阻燃纺织品等方面加大研发力度,持续推进纺织品阻燃技术的发展。随着纺织工艺的不断进步和学科知识的深入交叉,阻燃纺织品发展的步伐将不断加快。
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参考文献
[1]徐光华.羊毛纤维的阻燃整理[J].纺织特品技术,1984(03):28-29.
[2]农诚.我国纺织品阻燃指标可行性分析[J].黑龙江纺织,2020(01):23-25.
[3]康斌霞,杨建忠,张国生.浅析纺织品阻燃现状及发展[J].纺织报告,2019(12):31-32.
[4]骆晓蕾,李紫嫣,马亚男,刘琳,KRUCINSKA Izabella,姚菊明.纺织品生态阻燃技术研究进展[J].纺织学报,2021,42(05):193-202.
[5]白如玉.我国纺织品阻燃的现状及发展趋势[J].辽宁丝绸,2020(04):54-55.