
通常织物燃烧又可分为三个阶段,即热分解、热引燃、热点燃,对不同燃烧阶段的四要素采用相应的阻燃剂加以抵制,就形成了各种各样的阻燃机理及中断阻燃机理。根据现有的研究结果,可以把阻燃机理大致分成吸热反应、形成自由基、熔化理论、生成不燃性气体、凝聚相阻燃等。
按阻燃剂的化合物类型分类包括无机阻燃剂,其不仅可以起到阻燃作用,而且可以起到填充作用。有机阻燃剂分为磷系和卤系两个系列。前者在用受到很大限制。卤系阻燃剂主要包括氯和溴两大类。
阻燃纤维的制造主要有涂层法、共混法、共聚法和接枝改性法以及皮芯复合纺丝法。织物进行阻燃整理的加工工艺主要有浸轧焙烘法、浸渍烘燥法、涂布法、喷雾法、有机溶剂法。
随着动车、高速列车、轿车的销量与日俱增,高档内饰阻燃织物的市场也日益增加,其中每列动车约需1000米座椅面料;每辆轿车约需20米纺织品,设计80多个零部件。随着高档车用内饰纺织品需要具有阻燃、吸湿、透气、色牢度高、耐日晒、防静电、防倒毛等特点,比服用纺织品的要求高,而我国的开发能力薄弱,主要以引进成套技术为主,高端产品由日本、欧洲国家垄断。其技术难点主要包括现有阻燃剂用量大导致烟雾大,整理织物不耐热,高温发粘,烟密度、烟毒性及熔滴问题突出等。
本质阻燃依靠材料本身化学结构形成的阻燃和隔热性能。其阻燃和隔热性能并非通过添加其他化学助剂而获得,不会随穿着时间和洗涤次数的增加而下降。如芳纶、阻燃氰氯纶、阻燃粘胶等等。芳纶为本质阻燃、纤维强力高、卤素含量低、服用性能好,阻燃效果好、在阻燃服装领域应用广泛。 阻燃棉为后整理阻燃,阻燃效果较差,面料强力较低,服用性能好,面料强力和阻燃效果会随着洗涤次数的增加而下降直至消失,面料会释放游离甲醛。
芳香族聚酰胺纤维,以其轻质、阻燃、耐温、高强、绝缘、抗辐射、高强度、高弹性模量等优异特性,成为关系到国防安全和国民经济的重要战略物资,是军事装备、军警阻燃防护及防弹装备和国家骨干装备制造的关键材料,还可广泛应用于能源、交通、化工、电子、建筑等行业的安全防护、环保过滤、结构增强和电气绝缘。世界各发达国家高度重视芳纶的研究和产业化发展。
由于国内行业标准普遍偏低,芳纶的应用还未得到很好普及。我们相信,随着国家对健康安全的日益重视,行业安全防护标准会逐渐与国际接轨,国内企业已经在提高产品差别化开发、提高应用技术研究方面做好准备,开展了大量工作,阻燃剂产业会走的更远、前景将更为广阔。
阻燃工装的阻燃防护评估目前主要采用三种方法,垂直燃烧测试法,测试过程:用标准甲烷气火焰,持续燃烧面料12秒后移走或熄灭,观察面料继续燃烧的情况,并测量燃烧后面料损毁的长度。垂直燃烧测试方法是模拟当火焰从面料一端的底部开始烧起时面料的燃烧状态,这在实际真实火灾中发生的情况比较少。
热防护性能(TPP)测试法,热防护性能TPP测试法,更接近真实情况,更能反映面料的热防护性能,被NFPA及国标广泛采用。热人仪测试法,热防护性能TPP测试法更接近真实情况,更能反映面料的热防护性能。热人仪测试法使用了仿真人模型的热人仪是对实际火灾发生时的最真实模拟,最能反映阻燃服装的热防护性能,是世界上最先进的热烧伤评估设备之一。
阻燃工装的力学坚牢度性能的评估主要包括拉伸断裂性能,其中织物拉伸断裂性表示织物承受最大负荷时的伸长变形能力,断裂功负荷表示伸长曲线下的面积为断裂功,是织物拉伸至断裂时所吸收的能量,也就是织物具有抵抗外力破坏的内在结合能。织物的断裂功越强大,织物越坚固。断裂功的大小可反映织物的服用监牢度,且穿着时间证明,相对低强高伸型的纤维和织物较为耐穿。
在实际穿着使用过程中,织物被异物勾住,局部受力撕破的现象经常发生。在生产上,采用撕破强力可比采用拉伸断裂强力更能反映织物的坚牢度。
综上讨论,当评估阻燃防护机织物的力学性能时,断裂强力的大小并不能代表其力学耐久性的优劣,必须综合考虑断裂伸长、断裂功、撕破强力和耐磨损性能。
大量实验结果和实践经验表明,当其他条件相同的情况下,相对低强高伸型的纤维织物具有更为优异的力学耐久性,在实际穿着使用过程中能够提供更好的坚牢度性能。
阻燃的性能是当火焰离开面料的时候,面料具有自动熄灭的性能。阻燃后整理是对面料进行相应的阻燃后整理,使其具有火焰离开后自熄性能。后整理面料采用阻燃剂整理使面料具有阻燃效果,但是有些面料会残留甲醛等有毒物质,同时阻燃剂在日常洗涤过程已被带走。本质阻燃面料由于纤维具有阻燃性能,并且阻燃效果不会随着洗涤次数增加而降低,例如芳纶、纤维素类阻燃纤维等。
具有“救生”功能的阻燃防火防电弧服,是工业生产工作防护服中不可或缺的部分。为帮助人们更好地了解阻燃防护服在美国的广泛应用,“阻燃”并不代表完全不会燃烧,是指在有可能存在的闪火,电弧以及熔融金属的危害的情况下,接触高温火源后,可阻止材料的燃烧,能有效防止和降低热危险对工人的危害,从而保护人体生命安全,也是通常意义上的“二级阻燃防护服”。这些危害常存在于石油、天然气、石化、电力、铁路、运输、钢铁冶金以及其他生产制造行业。闪火会带来致命性的烧伤甚至死亡,近16%在油田的死亡来自于火灾和爆炸,是石油和天然气工业中第二常见的受伤/死亡事故。
随着人们安全意识的增强,现代工业技术的发展,企业道德准则的提高以及相关法律法规的推动,阻燃防护服日渐深入人心,成为现代工业不可缺少的一部分。