防火布后整理技術的應用和進展 分類： 防火布料

據(jù)統(tǒng)計,世界上約20%以上的火災事故都是由于布料品燃燒而引起或擴大的,特別是住宅失火,因面料品著火或者蔓延而釀成的火災事故比例更大。因此,面料品的防火功能對去除火災隱患,延緩火勢蔓延,從而降低人民生命財產(chǎn)損失極為重要。面料品的防火研究首先起步于工業(yè)發(fā)達國家。許多工業(yè)發(fā)達國家制定了相應的布料品防火標準及測試方法;有些國家還將布料品防火性能標準結合相關的法律強制執(zhí)行。

隨著城市現(xiàn)代化建設的進展,旅游、交通運輸業(yè)的進展,各國工業(yè)部門和研究部門競相進行面料品防火后整理技術的研究,以滿足防火布料品不斷擴大的需求,并且在國際市場上形成激烈的競爭,從而推動了防火后整理技術的進展。

1燃燒及防火機理，所謂“防火”,并不是防火后整理后的面料品在接觸火源時不會燃燒,而是使織物在火中能完可能降低其可燃性,減緩蔓延的速度,不形成大面積燃燒,而離開火焰后,能很快自熄,不再燃燒或陰燃。防火劑和燃燒有著緊密的關系。新的觀點認為燃燒應有四要素燃料、熱源、氧氣、鏈反應。而通?？椢锶紵挚煞譃槿齻€階段,即熱分解、熱引燃、熱點燃,對不同燃燒階段的四要素采納相應的防火劑加以抵制,就形成了各種各樣的防火機理及中斷防火機理。根據(jù)現(xiàn)有的研究結果,可以把防火機理大致分成以下幾種。

(1)吸熱反應:也就是除熱。具有高熱容量的防火劑,在高溫下發(fā)生相變、脫水或脫鹵化氫等吸熱分解反應,降低纖維表面和火焰區(qū)的溫度,減慢熱裂解反應的速度,抑制可燃性氣體的生成。

(2)形成自由基:防火劑吸熱變成氣體,該氣體在火焰區(qū)大量捕捉高能量的羥基自由基和氫自由基,降低它們的濃度,從而抑制或中斷燃燒的連鎖反應,在氣相發(fā)揮防火作用。

(3)熔化理論:在熱和能量的作用下,防火劑轉變成熔融狀態(tài),在織物表面形成不能滲透的覆蓋層,成為凝聚相和火焰之間的一個屏障,可阻擋熱傳導和熱輻射,減少反饋給纖維材料的熱量,從而抑制熱裂解和燃燒反應。 (4)微粒表面效應:若在可燃氣體中混有肯定量的惰性微粒,它不僅能汲取燃燒熱,降低火焰溫度,而且能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自由基,從而抑制氣相燃燒。 (5)生成不燃性氣體:防火劑吸熱分解放出氮氣、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(qū)域的氧氣不足,阻擋燃燒繼續(xù)。此外,這種不燃性氣體還有散熱降溫作用。

(6)凝聚相防火:通過防火劑的作用,在凝聚相反應區(qū),改變纖維大分子鏈的熱裂解反應過程,促使發(fā)生脫水、縮合、環(huán)化、交聯(lián)等反應,直至炭化,以增加炭化殘渣,減少可燃性氣體的產(chǎn)生,使防火劑在凝聚相發(fā)揮防火作用。

由于纖維的分子結構和防火劑種類的不同,防火作用是非常復雜的,并不局限于上述的幾方面。為了獲得佳防火效果,應使上面所述的機理完可能共同起作用,如利用協(xié)同效應等。

2 常用防火劑的分類：防火劑種類繁多,分類的方法也有多種。按所含防火元素分類,分為含鹵防火劑、含磷防火劑、含氮防火劑等;按防火劑的使用方法和聚合物中的存在形態(tài),分為添加型和反應型;按防火織物耐久程度分為非耐久性防火后整理劑、半耐久性防火后整理劑、耐久性防火后整理劑三種;按化合物類型又可分為無機防火劑和有機防火劑。

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