白如玉

（遼東學(xué)院化工與機(jī)械學(xué)院，遼寧丹東118001）

1 紡織品的常用阻燃劑及阻燃機(jī)理

1.1 紡織品的常用阻燃劑

有阻燃作用的元素在周期表的第三主族、第五主族、第六主族、第七主族上，鎂、鋇、鋅、錫、鈦、鐵、鋯和鉬的化合物也有所應(yīng)用。

1.1.1 按所含阻燃元素分類

（1）含鹵阻燃劑：熱解過程中，分解出捕獲傳遞燃燒自由基的X·及HX，HX稀釋纖維裂解時(shí)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w，或隔斷與空氣的接觸。

（2）含磷阻燃劑：燃燒過程中產(chǎn)生磷酸酐或磷酸，促使紡織品脫水炭化，阻止或減少可燃?xì)怏w產(chǎn)生。此外，磷酸酐在熱解時(shí)形成類似玻璃狀的熔融物覆蓋在織物上，促使其氧化生成二氧化碳，起到阻燃作用。

（3）含氮阻燃劑：氮的化合物能和纖維素作用，促進(jìn)交鏈成炭，降低織物的分解溫度，產(chǎn)生不燃?xì)怏w，起到稀釋可燃?xì)怏w的作用。

1.1.2 按阻燃織物的耐久程度分類

（1）非耐久性阻燃整理劑：暫時(shí)性阻燃整理劑。大部分為水溶性（或乳液）的無機(jī)鹽。處理時(shí)先將阻燃劑溶于水，織物經(jīng)浸漬烘干即可使用；也有二浴浸軋法，第二浴用氨水或純堿，使金屬氧化物沉積在織物上。該法工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，但織物手感較差，洗滌后阻燃效果大幅度下降。

（2）半耐久性阻燃整理劑：其阻燃產(chǎn)品能耐1-10次溫和洗滌，但不耐高溫皂洗。該法有尿素-磷酸法（通常稱Banflam法）、磷酸尿酯法、磷酸銨-羥甲基氰、銨-甲醋混合溶液法。

（3）耐久性阻燃整理劑：采用化學(xué)法在纖維內(nèi)部表面進(jìn)行聚合或縮合反應(yīng)，形成不溶于水的聚合物，一般要求耐洗程度30次以上。該法主要有汽巴（CP）法和Proban法。CP法由瑞士汽巴-嘉基公司創(chuàng)造，該工藝容易實(shí)施，阻燃效果顯著，缺點(diǎn)是織物強(qiáng)力損失較大，對(duì)服飾性能影響較大；Prban法由英國奧布賴-威爾遜有限公司創(chuàng)造，該法整理的織物阻燃效果好，特別是處理后織物手感與強(qiáng)力保持是任何其他整理方法所不可比的，但此法危險(xiǎn)性較大，環(huán)境污染嚴(yán)重，推廣受到限制。

1.1.3 按使用方法和在聚合物中的存在形態(tài)分類

按使用方法和在聚合物中的存在形態(tài)可分為添加型和反應(yīng)型。

1.1.4 按化合物類型分類

按化合物類型可分為無機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑。

1.2 阻燃機(jī)理

阻燃劑的作用機(jī)理比較復(fù)雜，尚未十分明了。一般認(rèn)為，鹵素化合物遇火受熱發(fā)生分解反應(yīng)，分解出的鹵素離子與高分子化合物反應(yīng)產(chǎn)生鹵化氫，后者與高分子化合物燃燒過程中大量增殖的活潑羥基游離基（HO·）反應(yīng)，使其濃度降低，燃燒速度減慢，直到火焰熄滅。鹵素中，溴的阻燃作用比氯大。含磷阻燃劑的作用在于它們?nèi)紵龝r(shí)形成偏磷酸，偏磷酸聚合成非常穩(wěn)定的多聚態(tài)，成為塑料的保護(hù)層而將氧隔絕。阻燃劑是通過若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的，如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等。多數(shù)阻燃劑是通過若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的的。

1.2.1 吸熱作用

任何燃燒在較短的時(shí)間內(nèi)所放出的熱量是有限的，如果能在較短的時(shí)間內(nèi)吸收火源所放出的一部分熱量，那么火焰溫度就會(huì)降低，輻射到燃燒表面和作用于已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會(huì)減少，燃燒反應(yīng)就會(huì)得到一定程度的抑制。在高溫條件下，阻燃劑發(fā)生了強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng)，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。Al（OH）3阻燃劑的阻燃機(jī)理就是通過提高聚合物的熱容，使其在達(dá)到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發(fā)揮其結(jié)合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性，提高其自身的阻燃能力。

1.2.2 覆蓋作用

在可燃材料中加入阻燃劑后，阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻止可燃?xì)怏w向外逸出的作用，從而達(dá)到阻燃目的。如有機(jī)磷類阻燃劑受熱時(shí)能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)更趨穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進(jìn)一步熱解，另一方面能阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過程。

1.2.3 抑制鏈反應(yīng)

根據(jù)燃燒的鏈反應(yīng)理論，維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū)，捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。如含鹵阻燃劑，它的蒸發(fā)溫度和聚合物分解溫度相同或相近，當(dāng)聚合物受熱分解時(shí)，阻燃劑也同時(shí)揮發(fā)出來。此時(shí)含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物同時(shí)處于氣相燃燒區(qū)，鹵素便能夠捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，干擾燃燒的鏈反應(yīng)進(jìn)行。

1.2.4 不燃?xì)怏w窒息作用

阻燃劑受熱時(shí)分解出不燃?xì)怏w，將可燃物分解出來的可燃?xì)怏w的濃度沖淡到燃燒下限以下，同時(shí)也對(duì)燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行，達(dá)到阻燃的作用。

2 我國紡織品阻燃現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

近年來，我國在紡織品阻燃技術(shù)的研究方面取得了較大進(jìn)展。中國紡織科學(xué)研究院先后研制成功了丙綸阻燃母粒、抗燃燒抗靜電復(fù)合溶料、安全無毒的毛粘混紡阻燃產(chǎn)品等；上海合成纖維研究所、上海紡織研究院、中國紡織大學(xué)和山西煤化所、山西紡織研究院承擔(dān)的攻關(guān)項(xiàng)目"預(yù)氧絲阻燃織物的配制"通過鑒定。一系列性能優(yōu)良，且長(zhǎng)久使用或經(jīng)多次熨燙、日曬水洗，性能仍然不變的永久性阻燃纖維及其系列織物已開始全面上市，使我國成為世界上少數(shù)可以生產(chǎn)永久性阻燃產(chǎn)品的國家。

隨著中國各種法規(guī)的逐步健全，阻燃行業(yè)前景看好，這表明人民生活水平的提高要求生活在更安全、可靠的環(huán)境中，也是和諧社會(huì)的一個(gè)標(biāo)志。阻燃行業(yè)、阻燃劑生產(chǎn)的更大發(fā)展指日可待。