四、织物的阻燃技术

1、织物的分类

    按组成织物的纤维不同，可分为天然纤维织物，化学纤维织物和混纺纤维织物。

①天然纤维织物：主要有纤维素纤维织物，如棉、麻织物和蛋白质纤维织物，如羊毛、蚕丝等织物。

②化学纤维织物：主要有合成纤维织物，如涤纶、腈纶、氨纶等织物和再生纤维，如粘胶纤维、醋酸纤维等织物。

③混纺织物，是将天然纤维和化学纤维以某种比例混纺或交织形成的织物，常见的有涤棉混纺织物，涤麻混纺织物，涤毛混纺织物等。

2、织物的阻燃技术

（1）棉麻等纤维素纤维和羊毛、蚕丝等动物蛋白质纤维织物，由于蛋白质纤维具有一定的阻燃性，LOI值在25左右，而棉的LOI值仅18%，在空气中是极易燃烧的。其中使用范围最广，产量最大的棉织物的阻燃是天然纤维织物最重要的阻燃课题。

阻燃棉织物的生产方式有两种，一是将棉纤维进行阻燃处理，然后将阻燃棉纤维经纺纱织布得到阻燃面料，另一种是将棉织物直接进行阻燃处理得到阻燃的棉织物。

为了得到耐水洗（水洗50次以上）的阻燃棉织物，目前最常见的有两种方法。一是由瑞士汽巴-嘉基公司最先生产的N-羟甲基-3-（二甲基膦酸基）丙酰胺，商品名为pyrovatexcp阻燃剂，简称CP法。这一方法的原理是将含磷的阻燃剂分子上活泼基团与棉纤维分子上的羟甲基反应生成醚键，从而得到接枝改性的阻燃棉织物，由于阻燃剂与棉纤维是化学键连接，因此可耐水洗，这一产品经水洗50次后经国家防火建筑材料质量监督检测，LOI值可达33%，续燃时间<1，阴燃时间<1，损毁长度128，达到B1级产品质量标准。经中国民航总局测试中心检测，损毁长度20.3，续燃时间0秒，阴燃时间0秒，达到了适航标准。

但用CP法生产的阻燃织物强度损失达20～30%，所以用这一方法生产纯棉阻燃织物必须研究改进生产工艺和配方，以尽可能降低织物的强度损失。

生产耐水洗纯棉织物的另一方法是THPC法，THPC是四羟甲基氯化磷的简称。这一方法也可以用OH-、SO42-代替Cl-,从而衍生出不同的工艺和配方。THPC法的原理是将THPC与棉纤维反应生成接枝型的阻燃织物，阻燃剂与棉纤维分子通过化学键联结，也赋予了织物耐水洗的阻燃性能。

用THPC法生产的阻燃棉织物的强度损失要低于CP法生产的阻燃棉织物，但由于生产工艺中要使用NH3，使生产过程的环保要求较高，而且产品往往带有特殊气味，也限制了这一方法的推广。

目前，国内已有企业建成了专门生产线，将棉织物直接用阻燃液进行化学接枝改性处理，专业化生产阻燃棉织物形成量产，阻燃棉织物从50～300g/㎡的纯棉机织和针织物，並已通过欧美国家的检测而销往上述国家。

（2）化学纤维织物的阻燃

a、合成纤维织物的阻燃

合成纤维织物是以化学原料经某一方法合成出高分子材料，再经纺丝、织造得到合成纤维织物。常见的合成纤维有涤纶、丙纶、腈纶、维纶、氨纶等。占化学纤维60%以上的涤纶是产量最大（2005年我国聚酯产量已达近1000万吨），用途最广的合成高分子纤维。用涤纶生产的织物广泛应用于室内装饰织物和交通工具内装饰。合成高分子纤维织物最有效的阻燃方法是在高分子合成时加入阻燃剂，进行嵌段共聚，再经纺丝，织造从而得到永久阻燃性的织物。

下面重点介绍阻燃聚酯的生产方法

未经阻燃的聚酯织物的极限氧指数仅20.6%，在空气中是很容易燃烧的，早在上世纪七十年代美国杜邦公司，日本东洋纺公司，德国赫斯特公司已率先推出了阻燃聚酯产品。我国从90年代初期进行了小规模的工业化，真正进行工业化生产是在我国聚酯阻燃剂工业化后发展起来，特别在进入2000年以来，我国的阻燃聚酯得到了长足的发展。目前从聚酯共聚型阻燃剂的生产，阻燃聚酯的聚合工艺，阻燃纤维的纺丝到织造、染整已形成了规模工业化。根据不同的阻燃要求，LOI值可以达到29～38%，产品已形成和普通聚酯性能非常接近的高、中、低档各类的阻燃聚酯织物。我国生产的阻燃聚酯产品已畅销国内和欧美、日本、韩国等市场，广泛用于室内装饰织物和交通工具内装饰织物。

（3）混纺织物的阻燃

混纺织物中应用最广泛，产量最大的是涤棉混纺织物，由于混纺织物的棉和合成纤维的阻燃机理不同，其阻燃的方式也不同。

棉在受热时，不会熔融，只会分解成可燃气体和固体（炭），而聚酯在受热时只会熔融，不会炭化，涤棉混纺织物在燃烧时，棉成为“蜡烛”的“芯”，而聚酯成为“蜡烛”的“油”，因产生蜡烛效应而激烈燃烧，所以涤棉混纺织物在燃烧时比涤和棉单一织物燃烧时激烈得多。特别要指出的是，如果将阻燃棉纤维和阻燃聚酯纤维混纺或交织，产品仍然产生上述“蜡烛效应”而丧失阻燃性。

所以，涤棉混纺织物的阻燃要困难得多，其阻燃剂的选择也要困难得多，阻燃剂既要具有聚酯气相阻燃作用，又要有棉的固相阻燃作用。

目前，混纺织物的阻燃方法是采用直接对织物进行后处理的方法。由于聚酯是由对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）两种单体反应重复连接起来的大分子，分子的极性小，没有活性基团，难以和阻燃分子反应，要使涤棉混纺织物具有持久的，耐水洗的阻燃织物的难度也更大。经过几年的研究，国内已有几家企业推出了耐水洗的涤棉阻燃织物。其中一家在上海已建成了日产3万米的生产线，其产品经国家防火建筑材料质量监督检测中心检测，LOI值达32.8%，续燃时间<1S，阴燃时间<5S，损毁长度85mm，达到了B1级产品质量标准。

五、阻燃织物的应用

根据GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》要求，宾馆、饭店、歌舞厅、医院、影剧院以及汽车站、火车站、侯机厅、体育馆、图书馆、办公楼等的内装饰织物必须采用阻燃织物，影剧院、礼堂、会堂、音乐厅的幕布必须采用阻燃织物。

根据GB8410-94《汽车内饰材料的燃烧特性》和TB/T2402-93《铁道客车非金属材料的阻燃要求》和民航《AR25.853（a）的规定，所有汽车、火车、飞机和轮船的内装饰织物必须是阻燃织物。

根据国家近年来颁布纺织品阻燃的十多个标准，在公共场所阻燃纺织品有极其广泛的用途。

六、阻燃纺织品的发展展望

近年来，随着科技的发展，人们对使用更安全、更环保的阻燃产品提出了更高的要求，特别是我国加入世贸组织以来，欧盟、美国、日本等国家大幅修改和制定了更苛刻的技术标准，提高了对阻燃产品的技术要求，对我国的出口产品实行“绿色壁垒”，并对阻燃纺织品作了许多限制，如纺织品的阻燃剂成份不能含汞、镉等重金属和多溴联苯（PBB）和多溴二苯醚（PBDE）等，所以不仅对阻燃纺织品的阻燃提出了很高的环保要求，而且对阻燃纺织品在使用过程中的安全性、燃烧时烟雾的浓度和毒性也提出了更高的要求。因此积极开发非卤系列（如磷、氮系列）和燃烧时低烟无毒的健康环保型产品是我国阻燃纺织品的发展方向。

随着科技的发展和人们生活水平的提高，我国和欧美各国都加大了阻燃纺织品的使用范围，如美国在2000年通过了国会立法，要求老人和小孩、学校的校服必须使用阻燃产品，我国近年来出台的许多新的阻燃标准也将阻燃纺织品的使用范围拓宽，连高档住宅的内装饰、轮椅、农用车的装饰织物也必须使用阻燃的产品。毫无疑问，阻燃织物产品极具生命力，具有十分广阔的发展前景。