阻燃滌綸織物的研究與開發(fā)

阻燃滌綸織物的研究與開發(fā)

這種親水（peek苯二甲酸乙二醇，pe）具有許多優(yōu)點。它的編織應用非常廣泛。它是最常用、消費最多的品種。因此，其抗阻性引起了世界范圍的廣泛關(guān)注。11.1阻燃滌綸品種聚酯纖維和其他熱塑性合成纖維材料一樣,受熱熔融、分解、燃燒,并且具有熔融滴落的現(xiàn)象,滌綸纖維的極限氧指數(shù)僅為21左右,達不到阻燃標準要求。自上世紀70年代初開始,隨著聚酯纖維的大量生產(chǎn)和應用,人們開始注意研究和開發(fā)阻燃滌綸品種。例如,美國杜邦公司,日本東洋公司,德國赫斯特公司等,先后有阻燃滌綸商品及專利問世。進入80年代后,國外已將阻燃滌綸品種規(guī)模生產(chǎn),但所用技術(shù)及關(guān)鍵助劑——阻燃劑對外嚴格保密,這一時期,公開發(fā)表的研究論文,文獻不多,大量以專利形式報道,美國杜邦、塞拉尼斯、食品機械化學公司、阿克蘇公司、孟山都公司,日本的商人、東麗、東洋紡、鐘紡、可樂麗、愛克斯綸、三菱人造絲,德國的赫斯特、BASF、拜爾,荷蘭的DMS,意大利Snia等世界著名公司,都先后申請了阻燃專利技術(shù)。世界各國對阻燃聚酯的研究和應用開發(fā)非?；钴S,專利文獻不斷涌現(xiàn),各種阻燃聚酯的品種也不斷問世,研究開發(fā)了數(shù)以萬計的各種阻燃劑,并且商業(yè)化生產(chǎn)的也有幾十種。1.2聚酯纖維鎖固定方法1.2.1小分子阻燃劑阻燃機理將含阻燃元素,主要是磷、鹵素(I、Br、Cl、F)、硫等的小分子阻燃劑作為共聚單體參與纖維高聚物的聚合過程,使阻燃劑結(jié)合到聚合物的大分子鏈中,達到長久的阻燃效果。共聚型的阻燃劑必須能適用于聚合的高溫條件,穩(wěn)定性比較好,不發(fā)生分解,無副反應等。1.2.2共混阻燃劑將阻燃劑加入到紡絲熔體或溶液中紡制阻燃纖維的方法。所用阻燃劑有低分子化合物、高分子化合物或無機物及它們的混合物,對于和熔體共混要求阻燃劑能經(jīng)受熔融高溫紡絲并且與主體聚合物的相容性良好,不影響紡絲后處理,對纖維的物理機械性能沒有大的影響,阻燃性能耐久性好。1.2.3接枝阻力改性纖維的接枝共聚是一種有效耐久性的阻燃改性方法,如應用高能輻射進行接枝阻燃改性。1.2.4隔離后的排序?qū)⒗w維或織物浸泡在溶有阻燃劑的水或其它溶劑的溶液中,然后經(jīng)過壓榨、烘干等過程,使纖維或織物具有阻燃性能的改性方法。1.3滌綸織物的阻燃整理國外已經(jīng)工業(yè)化的阻燃滌綸主要是使用共混及共聚型磷系阻燃劑,如Forflam、TreirvaCS、Heim、GH和Extar等,對滌綸織物的阻燃后整理主要采用六溴環(huán)十二烷、四羥甲基氯化磷/脲共聚物以及Amgard公司生產(chǎn)的環(huán)狀磷酸酯AntiblazeP45等,由于阻燃后整理對聚酯織物的強力、手感以及色澤等都有影響,而且阻燃耐久性也不好,因此僅適用于對阻燃要求并不嚴格的場所。表1為國外主要公司加工阻燃聚酯產(chǎn)品的方法。1.4聚酯纖維阻燃整理的發(fā)展歷程我國從上世紀八十年代初開始進行阻燃滌綸的研究工作第一階段利用含溴共聚單體與聚酯單體進行三元共聚,天津化纖所、北京化纖所和吉林化纖所采用美國杜邦公司的生產(chǎn)方法,采用四溴雙酚A共聚單體對聚酯進行共聚阻燃改性,終因技術(shù)路線不成熟,吉林化纖所完成中試鑒定后,沒有將該技術(shù)繼續(xù)進行下去。第二階段80年代中期,遼陽石化研究院利用美國大湖公司提供的十溴聯(lián)苯醚為主阻燃劑,生產(chǎn)共混型阻燃切片,并同浙江阻燃集團生產(chǎn)阻燃滌綸纖維,該方法由于在切片生產(chǎn)過程中,對設備腐蝕性很大,同時阻燃切片紡絲性能較差,后來沒能繼續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)。第三階段自80年代后期開始,國內(nèi)紡織高等院校開始介入阻燃滌綸研究,對該項工作的進展起到了很大的推動作用,使這一研究領域,從產(chǎn)品到理論都有較大的進展,并引起了國際阻燃界對我國研究成果的關(guān)注和興趣。在阻燃滌綸的第三研究階段,科研工作者立足于國際研究前沿,經(jīng)過十幾年的研究,成功開發(fā)并工業(yè)化生產(chǎn)了磷系高分子量共混型、具有反應活性的磷系小分子共聚型阻燃劑,在國內(nèi)多家大型聚酯及滌綸生產(chǎn)企業(yè)推廣應用,并有產(chǎn)品打入國際市場,青島大學開發(fā)的磷系阻燃劑中間體是目前國內(nèi)外磷系阻燃劑生產(chǎn)中重要的化合物,聚酯纖維用磷系阻燃劑大多以此為基礎,開發(fā)的各種磷酸酯、膦酸酯、以及氧化膦等衍生物為阻燃劑。存在的問題是我國阻燃劑生產(chǎn)企業(yè),尤其是纖維與紡織品用阻燃劑的生產(chǎn)規(guī)模都比較小,技術(shù)力量薄弱,資金實力弱,尋找有效途徑盡量降低阻燃劑的生產(chǎn)成本,提高性能價格比,實現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn),提高阻燃劑產(chǎn)品的售后技術(shù)服務,與用戶一起研究調(diào)整配方和加工工藝,真正使阻燃產(chǎn)品系列化,不斷開發(fā)新一代產(chǎn)品。近年來天津、山東、河南、江蘇以及云南等地相繼建立了年產(chǎn)50-100噸的小型生產(chǎn)企業(yè),雖然填補了我國阻燃劑的不足,創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟效益,但由于生產(chǎn)規(guī)模小,產(chǎn)品產(chǎn)率低、環(huán)境污染嚴重,產(chǎn)品質(zhì)量不能與國外接軌,因此競爭力比較弱,未能形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。因此國家應加大支持力度,建立我國規(guī)?；睦w維及紡織品阻燃劑生產(chǎn)體系。2多功能化阻燃改性合成纖維阻燃技術(shù)的發(fā)展應向多功能化方向發(fā)展,在提高阻燃效率的同時,使纖維同時具有其它方面性能。2.1阻燃復合纖維新產(chǎn)品功能復合是當今功能纖維的發(fā)展新趨勢,其目的是為了拓寬原有單一功能纖維的應用領域,增加產(chǎn)品的附加值,增強產(chǎn)品的市場競爭力,其品種有:阻燃+陽離子、阻燃+抗菌、阻燃+吸濕等。2.2復合型阻燃聚酯纖維阻燃聚酯/無機物納米復合材料不僅可以達到很多使用場所要求的阻燃級別,而且能夠保持甚至改善聚酯原有的優(yōu)異性能,使得這種復合型阻燃聚酯及纖維具有較廣闊和誘人的發(fā)展前景。濟南正昊化纖與四川大學聯(lián)合申報了B類863計劃,該課題采用納米技術(shù)解決聚酯和聚酯纖維的無鹵阻燃和耐熔滴問題,并且使聚酯纖維的高模量、高強度及彈性、挺括和耐熱性等性能不受影響。研制的阻燃性的共聚酯納米復合材料既能達到很高的阻燃性,有能獲得綜合性能好、成本低的新型阻燃聚酯及纖維。2.3阻燃纖維生產(chǎn)工藝阻燃纖維的綠色化是指減少生產(chǎn)過程對環(huán)境和操作人員的毒害作用,防止纖維對穿著人產(chǎn)生不良影響。因為阻燃纖維所用的阻燃劑一般含有鹵、磷、硫等元素大都具有較大的毒性?；馂陌l(fā)生時,不會產(chǎn)生“二次毒害”。目前,有利于環(huán)境和日用的阻燃纖維的生產(chǎn)工藝有:皮芯復合紡絲法、阻燃劑微膠囊法。今后阻燃紡織品的發(fā)展趨勢將因近年的幾場特大火災而得到推動,方法不外是開發(fā)阻燃纖維及織物阻燃整理兩個方面。3阻燃滌綸織物作為合成纖維的最大品種,聚酯纖維的阻燃織物需用量很大,如航空、鐵路和其它交通運輸系統(tǒng)、賓館、飯店、公共娛樂場所及消防等特種行業(yè)的工作服都需要。阻燃滌綸的應用非常廣泛,目前阻燃滌綸成為紡織品市場的新熱點。紡織科研部門的專家指出,隨著我國阻燃法規(guī)的不斷健全,阻燃纖維紡織產(chǎn)品開發(fā)力度將不斷加大,永久性阻燃滌綸織物將應用更為廣泛,如以下領域:產(chǎn)業(yè)紡織品:阻燃非織造布;鐵路、船舶、汽車運輸中的貨物用和港口、碼頭倉庫用的篷布、遮蓋物;建筑物頂棚及箱包面料等。建筑內(nèi)裝飾材料:如現(xiàn)已采用的阻燃滌綸空氣變形紗織物制作的賓館墻布及辦公家具裝飾貼面,以及地毯、家具內(nèi)襯。交通工具內(nèi)裝飾材料:阻燃滌綸空氣變形絲織物可以制作飛機、汽車、船舶座椅面料,阻燃滌綸短纖維還可以作為汽車、飛機其它內(nèi)裝飾材料,如車頂呢、汽車地毯、行李箱內(nèi)襯及坐墊等。目前在國內(nèi)除了高檔轎車外,絕大部分汽車內(nèi)裝飾織物都未采用阻燃材料,因此汽車內(nèi)裝飾材料將成為阻燃織物的一個巨大市場。防護服:我國在冶金、林業(yè)、化工、石油及消防等方面部門的阻燃防護服方面需求很大。除了純滌綸外,可根據(jù)用戶的特殊要求,生產(chǎn)阻燃、防水、拒油、抗靜電等多功能產(chǎn)品。如對阻燃滌綸織物進行防水、拒油整理,可提高阻燃防護服的功能性,還可以生產(chǎn)阻燃抗靜電、阻燃防熔滴等高性能產(chǎn)品。美國是我國紡織品的主要出口市場之一。紡織品作為我國出口的大類商品和強勢產(chǎn)品,2007年1~7月,對美出口932.21億美元,比上年增長19.5%,占全國外貿(mào)出口總值的14.24%。美國《易燃織物法》規(guī)定,進入美國市場銷售的紡織品的燃燒性必須滿足相應標準要求:服裝所用紡織品必須達到16CFR1610規(guī)定的1、2級要求;兒童睡衣的要求更高,必須達到16CFR1615和1616規(guī)定的要求;此外,美國對地毯、床墊等產(chǎn)品的燃燒性也有明確要求。為此,國內(nèi)生產(chǎn)這些產(chǎn)品