阻燃的必要性及其原理

火災(zāi)是危及人民生命財(cái)產(chǎn)、破壞經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重大災(zāi)害之一，嚴(yán)重影響了人們正常的工作、生活，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至人身傷亡。發(fā)生火災(zāi)的原因很多，但主要原因是人們在工作、生活的環(huán)境中使用了大量的可燃性材料，其中紡織材料引發(fā)火災(zāi)的幾率很大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于紡織品不阻燃而引起的火災(zāi)約占火災(zāi)發(fā)生總數(shù)的一半以上。因此為減少由紡織品造成的火災(zāi)，研究紡織阻燃技術(shù)、開發(fā)阻燃紡織品、制訂阻燃紡織品應(yīng)用的規(guī)范及有關(guān)政策就成為當(dāng)前的重要課題。許多國家已經(jīng)把阻燃性材料和產(chǎn)品的阻燃要求作為立法規(guī)定，競相開發(fā)了阻燃紡織材料和許多適用于纖維及織物的阻燃劑。與此同時(shí)，測定纖維及織物燃燒性能的方法及測試儀器應(yīng)運(yùn)而生，確定阻燃標(biāo)準(zhǔn)和測試方法成了阻燃材料研究中不可缺少的一個(gè)方面。阻燃性能的測試在阻燃研究中是非常重要的環(huán)節(jié)。我國常用的阻燃測試方法有垂直燃燒法和氧指數(shù)法兩種。

阻燃紡織品的發(fā)展近年來，國際上對(duì)紡織品的阻燃要求越來越高，規(guī)定越來越細(xì)，而且隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，旅游、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，阻燃紡織品有著巨大的潛在市場。如俄羅斯開發(fā)了以“Fire－Stop”命名的一種新的阻燃紡織品，特別應(yīng)用在一些有特殊要求的地方，如室內(nèi)裝飾材料，以及在大廳、學(xué)校等公共場所使用的面料。阻燃紡織品在我國同樣具有廣闊的市場需求，開發(fā)潛力巨大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國對(duì)阻燃防護(hù)服的需求一直有相當(dāng)?shù)臄?shù)量，單就消防、冶金兩個(gè)系統(tǒng)而言，每年需要阻燃、耐熱防護(hù)服40萬套；水電、核工業(yè)、地礦等部門和其他從事特殊環(huán)境的行業(yè)，年需耐高溫阻燃工作服200萬套。隨著我國旅游業(yè)、裝飾業(yè)的發(fā)展，阻燃裝飾織物的社會(huì)需求量不斷增加。預(yù)計(jì)每年大中型公共建筑、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、新建住宅等需的地毯、墻布、窗簾、帷幔、家具布等裝飾工程量將達(dá)到幾十億元。此外，運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展要求飛機(jī)座椅軟墊的配套材料均需具有阻燃性能。預(yù)計(jì)以上各項(xiàng)每年的需求量將達(dá)10多萬噸。除此之外，在航運(yùn)、軍工、勞保福利、醫(yī)藥衛(wèi)生、老人兒童服裝等領(lǐng)域?qū)ψ枞技徔椘返男枨蠖际蔷薮蟮?。阻燃紡織品在我國的開發(fā)生產(chǎn)前景很好，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊。然而目前我國所消耗的阻燃紡織品的相當(dāng)部分要依賴進(jìn)口，所以，以國產(chǎn)替代進(jìn)口，推廣阻燃紡織品的使用已刻不容緩。

面對(duì)阻燃防護(hù)需求迫切的現(xiàn)實(shí)，我們要廣泛積極地宣傳“研制、生產(chǎn)和應(yīng)用阻燃紡織品”的重要性和緊迫性，引起全社會(huì)對(duì)這項(xiàng)工作的重視。同時(shí)應(yīng)適時(shí)完善有關(guān)使用阻燃紡織品的法規(guī)法令；加快完善紡織品燃燒性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)開展阻燃紡織品中型和模擬火災(zāi)試驗(yàn)；制定阻燃紡織品的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，特別是根據(jù)紡織品的使用場合制定標(biāo)準(zhǔn)，并采取切實(shí)有效的措施保證貫徹執(zhí)行。值得提出的是，單一的阻燃測試方法往往不能全面反映材料的燃燒性能，應(yīng)盡量將幾種測試方法結(jié)合起來使用。阻燃紡織品的研究開發(fā)、生產(chǎn)、推廣應(yīng)用可視為系統(tǒng)工程，涉及行業(yè)廣泛，應(yīng)在認(rèn)真吸取國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，全面、系統(tǒng)地開展阻燃紡織品研究工作，如阻燃劑、阻燃整理（包括纖維和織物）、測方法、性能指標(biāo)、燃燒后毒性、煙霧以至使用規(guī)范等，從而將我國的紡織阻燃技術(shù)水平再提高一步!

1．織物燃燒性能原理

　?。?）燃燒現(xiàn)象可分為有焰燃燒和無焰燃燒兩種，前者是纖維熱裂解時(shí)形成的氣體or揮發(fā)性液體的燃燒，后者則是殘?jiān)ㄌ迹┑难趸?/span>

　?。?）纖維的燃燒與其熱裂解的產(chǎn)物有關(guān)，不同纖維的熱裂解過程不同。

2．阻燃機(jī)理

　　（1）覆蓋論：阻燃劑在>500℃時(shí)能在纖維表面形成有隔絕作用的覆蓋層，除阻礙O2供應(yīng)外，還阻止可燃?xì)怏w向外擴(kuò)散，從而達(dá)到阻燃目的，如硼砂-硼酸。

　　（2）氣體論：一是阻燃劑在燃燒溫度下，分解出不燃?xì)怏w，將可燃性氣體濃度沖淡到能產(chǎn)生火焰濃度以下；另一種是阻燃劑在加熱條件下，能作為活潑性較高的游基轉(zhuǎn)移體，從而阻止了游離基反應(yīng)的進(jìn)行。

　　（3）熱論：一是阻燃劑在高溫下發(fā)生吸熱變化，如熔融和升華，從而阻止燃燒蔓延；另一種則是纖維迅速散熱，使織物達(dá)不到燃燒溫度。

　　（4）催化脫水論：:主要指改變纖維的熱裂解過程。由于阻燃劑能使纖維素分子鏈在斷裂前發(fā)生迅速而大量的脫水，甚至發(fā)生某些交聯(lián)作用，阻止左旋葡萄糖的生成，使有焰燃燒得到抑制。

　　有機(jī)磷化合物的阻燃作用是由于它可與纖維素分子中的羥基形成酯，阻止左旋葡萄糖的形成，且進(jìn)一步使纖維素脫水，生成不飽和雙鍵，促進(jìn)纖維素分子間形成交聯(lián)，增加碳狀物的形成，阻陰燃效果較好。只有當(dāng)整理劑用量提高到10%后，才能有效阻止有焰燃燒。