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收藏阻燃粘胶/阻燃腈纶纺织产品的开发
朱张林
(江苏如皋市丁堰纺织有限公司,江苏如皋226521)
   
    阻燃纺织品的推广和应用受到现有阻燃纺织品阻燃性、功能性、舒适性和价格成本的制约,本文介绍了新开发的阻燃粘胶/阻燃腈纶纺织产品在这一方面取得的成效。
 
1 市场调研与产品开发定位
1.1 市场对阻燃纺织产品的需求
    阻燃纺织品推广很快,现已广泛应用于高层建筑、宾馆、影院、医院、家庭装饰,以及飞机、轮船、火车、汽车的内部装饰和特种人员的防护。同时,我国也正在制订和实施强制性使用阻燃纺织品的法规、措施。比如,国家标准GB20286--2006《公共场所阻燃制品及主组件燃烧性能要求及标识》规定,2008年7月1日之后公安部消防局严格要求,凡是使用不符合标准中要求的产品,经消防验收或消防检查不合格的一律不予以通过。
   
    据专家预测,仅防护服装一项,我国冶金和消防部门年需阻燃服40万套,水电、核工业、地矿等部门需要阻燃服200万套,加上军服等其他需要阻燃服300万套,是一个较大的市场容量。
 
1.2  阻燃纺织产品的研究重点
    阻燃纺织品的阻燃性、功能性、舒适性和价格成本仍是其能否大量应用的关键。我国早期研发的是由一般面料经阻燃整理的阻燃纺织品,由于不耐洗涤而不具备永久阻燃性;而后开发的一些阻燃合成纤维,虽然具有永久阻燃性,极限氧指数也达到较好水平,但服用性较差,且在火灾发生时易产生熔融滴落物,会对现场人员造成二次伤害;采用芳纶1313纤维制成的纺织品具有非常好的阻燃效果,但价格昂贵,且染色困难,一般用于高要求的特殊产品。综上所述,阻燃纺织品的大量应用受现有阻燃纺织品阻燃性、功能性、舒适性和价格成本的制约。
 
1.3  阻燃纺织品的开发与研究定位
    本公司一个长期合作单位的阻燃纤维新产品--阻燃粘胶纤维通过了鉴定。该产品是在完成国家“863”计划研究成果基础上开发的一种具有阻燃抗熔滴性能的高技术纤维新材料。采用新一代阻燃技术??溶胶凝胶技术,使无机高分子阻燃剂在粘胶纤维有机大分子中以互穿网络状态存在,既保证了纤维优良的物理性能,又实现了遇火低烟、无毒、不熔融滴落而只发生炭化,具有自熄效果,炭化后仍能保持纤维原来形状,避免高温熔融滴落物造成人员二次伤害;该阻燃粘胶纤维的物理性能与普通粘胶纤维相似,吸湿透气性好,易染色,织物具有良好的手感和穿着舒适性,纤维极限氧指数LOI大于28%,且具有永久阻燃性,废弃物可自然降解,绿色环保。公司决定率先开发该阻燃纤维纺织品。
   
    通过认真调研筛选,选择了阻燃腈纶纤维与阻燃粘胶纤维混纺。阻燃腈纶纤维极限氧指数为28%~34.6%,阻燃效果不会因织物的洗涤、熨烫、磨损而发生变化,具有永久阻燃性。阻燃腈纶纤维或其织物的燃烧比较困难,即它不能维持燃烧,也不能传播火焰或融滴,当火焰离开时会自行灭失,直接点燃时无熔滴炭化,从而形成一个附加的阻燃层;阻燃腈纶纤维的物理性能与普通腈纶十分接近,比重大于普通腈纶,与羊毛相近,回潮率小于2%,具有强度高、弹性好、尺寸稳定的特点;同时也具有非常好的染色性能和很强的耐化学品性能,其中包括大部分无机酸和盐、有机酸氧化剂和有机化学品,除二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和丙酮外,大部分有机溶剂都不能将它溶解,优于大多数天然纤维和人造纤维,防护功能好。
   
    两种阻燃纤维的性能共同点有:(1)极限氧指数LOI大于28%,属难燃纤维;(2)遇火低烟、无毒、不熔融滴落,只炭化,避免人员二次伤害;(3)耐洗涤,具有永久阻燃性;(4)易上色,色泽鲜艳,染色性能好;(5)物理性能与天然纤维相近,阻燃粘胶与棉相近,阻燃腈纶与羊毛相近,亲肤性好。
   
    两种纤维性能的不同点有:(1)阻燃粘胶纤维吸湿性好,回潮率12%~14%,阻燃腈纶纤维吸湿低,回潮率1.2%~2.0%;(2)阻燃腈纶纤维有很强的耐化学品性能;(3)阻燃腈纶纤维极限氧指数LOI更高(可达34.6%)。两种阻燃纤维共同点优势突出,相得益彰;不同点差异互补,相辅相成;适合根据不同需求,设计合理的混纺比(同时与价格因素结合)。比如,内衣需要吸湿透气、亲肤,则阻燃粘胶混比高些;又如防护服,要求阻燃效果好,防护功能好,保形性好,则阻燃腈纶混比高些(同时,价格成本也低些)。
 
2 产品试制与工艺技术设计
2.1  阻燃纤维原料的选用
    阻燃粘胶:1.67 dtex×40 mm,干强2.18 cN/dtex,湿强1.12 cN/dtex,断裂伸长率14.7%,
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