難燃纖維也稱阻燃纖維,是指在火焰中僅陰燃,本身不發生火焰,離開火焰,陰燃自行熄滅的纖維,廣泛套用於服裝、家居、裝飾、無紡織物及填充物等。阻燃纖維與普通纖維相比可燃性顯著降低,在燃燒過程中燃燒速率眀顯減緩,離開火源後能迅速自熄,且較少釋放有毒煙霧。
基本介紹
- 中文名:難燃纖維
- 外文名:Flame retardant fiber
- 類型:高技術纖維新材料
- 別稱:阻燃纖維
- 定義:指在火焰中僅陰燃
- 屬於:材料
簡介
機理
(3)氣體稀釋作用。阻燃劑吸熱分解釋放出氮氣、二氧化碳、二氧化硫和氨等不燃性氣體,使纖維材料裂解處的可燃性氣體濃度被稀釋到燃燒極限以下。或使火焰中心處部分區域的氧氣不足,阻止燃燒繼續。此外,這種不燃性氣體還有散熱降溫作用。它們的阻燃作用大小順序是:N2>CO2>SO2>NH3。
(4)凝聚相阻燃。通過阻燃劑的作用,在凝聚相反應區改變纖維大分子鏈的熱裂解反應歷程,促使發生脫水、縮合、環化、交聯等反應,直至炭化,以增加炭化殘渣,減少可燃性氣體的產生,使阻燃劑在凝聚相發揮阻燃作用。凝聚相阻燃作用的效果,與阻燃劑同纖維在化學結構上的匹配與否有密切關係。
(5)氣相阻燃。添加少量抑制劑,在火焰區大量捕捉輕質自由基和氫自由基,降低自由基濃度,從而抑制或中斷燃燒的連鎖反應,在氣相發揮阻燃作用。氣相阻燃作用對纖維材料的化學結構並不敏感。
(6)微粒的表面效應。若在可燃氣體中混有一定量的惰性微粒,它不僅能吸收燃燒熱,降低火焰溫度,而且,會如同容器的壁面那樣,在微粒的表面上,將氣相燃燒反應中大量的高能量氫自由基,轉變成低能量的氫過氧基自由基,從而抑制氣相燃燒。
(7)熔滴效應:某些熱塑性合成纖維,如聚醯胺、聚酯,在加熱時發生收縮熔滴,與空氣的接觸面積減少,甚至發生熔滴下落而離開火源,使燃燒受到一定的阻礙。
製造方法
1、提高成纖高聚物的熱穩定性
(2)通過纖維中線型大分子鏈間交聯反應變成三維交聯結構,從而阻止碳鏈斷裂,成為不收縮不熔融的纖維。
(3)通過大分子中的氧、氮原子與金屬離子螯合交聯形成立體網狀結構,提高熱穩定性,促進纖維大分子受熱後炭化,從而具有優異的阻燃性。
(4)將纖維在高溫(200-300℃)空氣氧化爐中處理一定時間,使纖維大分子發生氧化、環化、脫氧和炭化等反應,變成一種多共軛體系的梯形結構,從而具有耐高溫性能。
(1)共聚法:在成纖聚合物的合成過程中,把含有磷、硫、鹵素等阻燃元素的化合物作為共聚單體引入到大分子鏈中,經紡絲製成阻燃纖維。
(2)共混法:將阻燃劑加入紡絲熔體或漿液中進行紡絲,即成為阻燃纖維。 (3)纖維後處理:在高聚物成纖後,用高能射線或引發劑使纖維與乙烯基形成的阻燃單體接枝共聚,或是用含有添加型阻燃劑的溶液處理濕法紡絲過程中的初生纖維,使阻燃劑滲入到纖維內部,從而使纖維獲得持久的阻燃性能。