五、 阻阴燃论

通过使碳氧化成CO，减少产生的热量 而达到阻燃效果。 含磷阻燃剂都有较好的阻余燃能力。
2 H 3 PO 4 5

C
2 2
P P2O 5
5
5 CO
3 H 2O
4
P
5
5
O2 C
P 2O5
2P
CO


六、 熔滴作用
在阻燃剂的作用下，纤维材料发生解聚，熔融 温度降低，增加了熔点和着火点之间的温度，使 纤维材料在裂解之前软化、收缩、熔融，成为熔 融液滴滴落，大部分热量被带走，从而中断了热 反馈到纤维材料上的过程，最终中断了燃烧，使 火焰自熄。 涤纶的阻燃大多是以此方式实现的。
协同阻燃效应有两种不同的概念，一种是不同类型的阻 燃剂协同使用比单独使用的阻燃效果强的得多；另一种是在 阻燃体系中，添加非阻燃剂来增加阻燃能力。 １、磷—氮协同效应 磷－氮系阻燃剂在纯棉织物上是最有效的阻燃剂之一， 同时，由于磷、氮二者之间的协同效应，使其在涤棉混纺织 物的应用上也有很大的发展。 磷－氮协同属于后一种范畴。例如，尿素及其相类似的 酰胺化合物本身并不具备阻燃能力，但当它们与含磷阻燃剂 一起应用时，却可明显地增加含阻燃的阻燃能力。


二、有机阻燃剂 特点：品种多，应用广。 按阻燃元素：磷系、卤素（氯系和溴系） 按烃基结构：脂肪族、脂环族和芳香族。 用于纺织品阻燃整理的阻燃剂主要是磷系阻 燃剂。
Hale Waihona Puke 第四节 织物阻燃整理
一、纤维素纤维织物的阻燃整理 （一）棉织物阻燃整理 1、非耐久性阻燃整理（暂时性） 虽有良好的阻燃能力，手感柔软，但不耐水洗，可用 于某些少洗或不洗的织物。 （1）非耐久阻燃剂 硼酸-硼砂、磷酸、铵盐，金属盐（如硼酸、硼砂、 磷酸铵盐，水玻璃等）类。 硼砂、硼酸是低融点物，遇热熔化，在织物表面形成 一层薄膜，使织物与空气隔绝不发生燃烧。
H2O SbCl3 SbCl3
5 SbOCl
~
℃ 280
Sb4O5Cl2 SbCl3
5 Sb3O4Cl
4 Sb4O5Cl2 410~

475℃ 565℃
3
Sb3O4Cl ~
475
4 Sb2O3

纤维素纤维常用的是含磷阻燃剂与含氮阻燃剂 混合作为阻燃剂。


第三节 阻燃剂
阻燃作用强的元素： 第三族： 硼（B） 第五族： 氮和磷（N和P） 第七族： 氯（Cl）、溴（Br） 作用稍差元素： 第三族：铝（Aｌ） 第四族：（B）：钛（Tｉ）和锆（Zｒ）


（13）闪点：当物质加热分解所产生足够数量的可燃 性气体，与明火接触而刚好点燃时的温度称为闪点；
（14）着火点：如果达到闪点时可燃性气体能不断地 产生，则火焰温度会升高而持续燃烧，使物质刚好能达到 着火的温度称为着火点。一般高出闪点20－300C。


３、织物可燃性的表示
织物的燃烧情况可用可燃性表示。织物的可 燃性可以从两方面来说：
分子链降解 形成左旋葡萄糖 物质 分解 可燃性气体、固体炭
（2）阻燃机理
脱水、缩聚
焦油状
抑制左旋葡萄糖的产生，减少热裂解产物中可燃性气
体量，增加固体炭的含量。


2、合成纤维的燃烧性能： 受热后软化、熔融，产生熔滴，再发生热分解作用。 （1）热分解过程 降解 氧化、分解 软化 游离基 分子链断裂 可燃性、不燃性气体 （2）阻燃机理 抑制游离基的反应，降低熔融温度。 3、蛋白质纤维的燃烧性能：


第五族：锑（Sb）、 铋（Bi）
第六族：硫 第七族：氟（F）、 碘（I）。

除此之外，织物的阻燃整理效果与阻燃剂的 用量有关，一般情况下，阻燃剂的用量越高，织 物的阻燃性能越好，但这种关系并非无限度的正 比增加。当阻燃剂用量达到某一数值后，阻燃性 能便不再提高。


一、无机阻燃剂
优点：热稳定性好、不挥发、发烟少、不产 生有毒和腐蚀性气体、价格低。 缺点：不耐洗。 目前纺织品有的无机阻燃剂主要是含磷化合 物。
阻燃整理：纺织品的阻燃整理过去曾称为防 火整理。经阻燃整理后的织物并非接触火源不燃 烧，而只是降低了它的可燃性，能阻止火焰蔓延， 离开火源后不再燃烧，能迅速止燃（自动熄灭）。
所以纺织品的阻燃性只有相对意义，而不是 绝对的概念。


2、燃烧术语 （1）燃烧：可燃性物质接触火源时，产生的 氧化放热反应，伴有有焰或无焰的燃烧过程或发 烟。
（1）着火性：即着火点的高低，表示织物起 火的难易。 （2）燃烧性能：在特定条件下，沿着样品燃 烧的速率。




４、可燃性测定 （ 1）燃烧速率： 将阻燃整理的织物样品按规定的方法与火焰接触一定 时间，然后移开火源。测离开火后织物的有焰燃烧、无焰 燃烧所持续的时间及损坏长度（也称炭长）。 （ 2）需氧指数：LOI或OI——oxygen index 指样品在N2、O2混合气的环境中保持烛状燃烧（有焰 燃烧）所需要氧气的最小体积分数。 低于这个值就不发 生燃烧。 ∴LOI=O2/（N2+O2）ⅹ100% 需氧指数越高，说明织物燃烧时所需氧气的体积分数 越大，织物越不易燃烧，阻燃效果就好。




５、各种纤维的可燃性（燃烧情况）
各种纤维由于化学组成不同，结构及物理状态的 差异，燃烧的难易不同。 （1）易燃性纤维：着火点低、燃烧速率快。 棉、粘胶纤维和醋酯纤维。 （2） 可燃性纤维：容易燃烧，燃烧速率较慢。 腈纶、羊毛、聚酰胺纤维、聚酯纤维和蚕丝。


（3）难燃性纤维：与火焰接触能燃烧，但离开后 火焰自动熄灭。
主要指改变纤维的热裂解过程。由于阻燃剂的 存在能使纤维素分子链断裂前发生迅速而大量的 脱水，甚至发生某些交联作用，使可燃气体和挥 发性液体量大大减少，可使固体C量大大增加， 有抑制燃烧的作用。 （C6H10O5）X 6XC + 5XH2O
适用性：该理论主要适用于纤维素纤维。含 磷阻燃剂的阻燃可根据此理论。
高吸湿性，有天然的阻燃性能。

4、涤棉混纺织物的燃烧性能：
涤棉混纺织物的阻燃远比对其中任一组分的阻燃要困难。
原因: (1) 因为棉是一种不熔融不收缩的易燃性纤维，当涤棉 混纺制品燃烧时，棉纤维发生炭化，对涤纶起了一种类似烛 芯的支架作用，从而阻碍了涤纶的熔滴脱离火源，使涤纶的 自熄性减少，这就是所谓“支架效应”；
功能整理


功能整理: 使织物具有某些特殊性能的整理加 工过程，称为功能整理或特种整理。 目的：满足生活、工业和国防上的某些特殊 要求。 根据织物整理后的效果，功能(特种)整理可 分为防水、防油、防火、防污及防静电、抗菌防 臭等性能的各种整理工艺。 本课将主要的几种功能整理的目的、机理、 要求和方法分别介绍一下。
449
650 480 504 540 575
850
941 960 875 697 855
19.0
24.0 17.0 22.0 18.5 23.5


二、纤维的燃烧性能及阻燃方法
纤维的燃烧性能因纤维种类而异。 1、纤维素纤维的燃烧性能： 受热后不会软化、熔融，但易于分解。 （1）热裂解过程


四、影响燃烧性能的因素


1、织物的组织结构
结构紧密，厚重 燃烧性能差。 易燃性增加 燃烧性能下降
2、温度
温度升高 3、含湿量 含湿量提高 4、空气压强

空气压强增加
燃烧速率提高

第二节 阻燃机理
物质燃烧的三个必要条件：
① 可燃性物质
② 空气 ③ 热源
不燃气体
高聚物
吸热 分解



由于各种织物用途上的差异，因此其特种整 理的内容也不同，如：根据整理的效果 棉织物
① 防水、拒水整理； ② 阻燃整理； ③ 防油污整理； ④ 防辐射整理； ① 亲水整理； ② 仿丝绸整理； ③ 防油污整理； ④ 防熔融整理； ⑤ 防起毛起球整理；
合纤织物
第一章 阻燃整理

一、概述： 1、概念




三、 热论：也有两种情况。
① 阻燃剂在燃烧过程中吸热，如熔融和升华。 从而降低纤维的燃烧温度，阻止燃烧蔓延的作用。 ② 阻燃剂使纤维迅速散热，使织物达不到燃 烧温度，阻止继续燃烧。


适用性：氧化铝、氧化锌、滑石粉以及一些
含有结晶水的化合物等的阻燃都可以按此论解释。

四、 催化脱水论：


七、提高热裂解温度
在纤维大分子中引入芳环或芳杂环，增加大分 子链间的密集度和内聚力，提高纤维的耐热性；或 通过大分子链交联环化、与金属离子螯合等方法， 改变纤维分子结构，提高碳化程度，抑制热裂解， 减少可燃性气体的产生。

八、协同阻燃效应
含有两种或两种以上阻燃元素的阻燃剂整理织物所得到 的阻燃能力，比单一的阻燃元素的阻燃剂效果好。




（8）阴燃时间：在规定的试验条件下，当有 焰燃烧终止后，或者移开(点)火源后，材料持续 无焰燃烧的时间。 （9）炭化：材料在热解或不完全燃烧过程中， 形成炭质残渣的过程。 （10）损毁长度：在规定的试验条件下，材 料损毁面积在规定方向上的最大长度，通常也称 为炭长。



（11）极限氧指数(LOI值)：在规定的试验条件下， 使材料保持燃烧状态所需氧氮混合气体中氧的最低浓度。 （12）热裂解温度：物质在加热过程中开始分解或裂 解所需的最低温度；

(2) 涤纶和棉两种高分子化合物或它们的裂解产物的相 互热诱导，加速了裂解产物的溢出，因此涤棉混纺织物的着 火速度比纯涤纶和纯棉要快得多； (3) 在燃烧过程中，阻燃剂能在涤和棉两种组分间迁移。