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阻燃整理剂的机理和性能要求

来源:染整助剂 发布时间:2009年07月14日
纺织品本身易于燃烧和易助火焰蔓延。可燃物燃烧必须有三个要素:一定的温度、产生可燃性气体以及氧气。缺少任何一个要素,燃烧就无法进行下去。因此,要达到阻燃的目的,可采取以下三类措施: (1)改变纤维的热裂解过程。如纤维素纤维在受热(燃烧)后的裂解反应有两个方向:一是纤维素脱水炭化,生成水、二氧化碳和固体残渣(这不是继续燃烧的原因);二是纤维素通过解聚生成不挥发的液体左旋葡萄糖,左旋葡萄糖进一步裂解,生成低分子量的裂解产物,并形成二次焦炭。这些低分子的裂解产物中不乏低沸点的薛类、醚类、酮类、醛类等物质,在氧的存在下,发生氧化,同时事生大量热,又引起更多纤维素的裂解。而且这些气化的低分子物质燃烧更加速了火焰的蔓延。这两个反应相互竞争,始终存在于纤维素裂解的整个过程。阻燃整理后,含磷的阻燃剂在燃烧的过程中产生磷酸酐或磷酸,对纤维素的脱水、炭化有催化作用,阻止了左旋葡萄糖的生成,从而减少了可燃性裂解产物的生成,促使了,水、二氧化碳和固体残渣量的增多;且即使有部分可燃烧的裂解产物产生,在阻燃剂分解出来的磷酸作用下,也会变成具有较大炭化倾向的物质。由于可燃性裂解产物的减少和阻燃剂本身吸收部分热量,使阻燃织物的释热量大大降低,延缓了纤维的继续裂解。因此当火源离去时,能自动熄灭。 (2)因为燃烧是物质的氧化反应所致,如减少附近氧气量或隔绝空气,可使分解产生的可燃气体不易燃烧。这主要是利用阻燃剂受热时产生不燃性气体,以减少可燃性气体与氧气的接触或稀释氧气及自由基(继续燃烧的基因)的浓度,使火源离开后不能继续燃烧。一些卤素(含氯、溴)的有机化合物是最普通的具有这种作用的燃烧扼制剂。 (3吸热降温作用:利用阻燃剂分解吸热使纤维温度降低到分解燃烧温度以下,以达到阻燃的目的。如一些铵盐(磷酸的铵盐)分解时具有吸热作用,分解产生的气体还具有稀释可燃气体的作用。 根据燃烧机理及阻燃措施,人们在长期的实践中发
现,对纤维产生阻燃作用的主要元素有硼、磷、氮、溴、氯、锑、铋、氟、碘等,其中效果较好的是含磷、溴、氯等元素的化合物。用两种以上元素混合化合物作阻燃剂时,其阻燃效果比单一元素化合物好。表6—10列出了部分纤维阻燃元素的最低量。

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