燃烧热, 降低火焰温度, 而且, 会如同容器的壁面那样, 在微粒的表面上,将气相燃烧反应中大量的高能量氢自由基, 转变成低能量的氢过氧基自由基, 从而抑制气相燃烧。H+O2→H—O—O由于纤维的分子结构及阻燃剂种类的不同, 阻燃作用是十分复杂的, 并不局限于上述几方面。在某一特定的阻燃体系中, 可能涉及上述某一种阻燃作用, 但实际上往往包括多种阻燃作用。
1.2 阻燃剂的分类
整理对于阻燃剂的要求是: 颗粒细, 易渗入纤维, 与纤维结合能力强, 尽可能少影响织物的强力、手感和色泽, 对染色等助剂无不良影响, 可在印染厂现有设备上无需特殊装置便可进行阻燃整理。有阻燃作用的元素在周期表的第三族有硼和铝, 第五族有氮、磷、砷、锑、铋, 第六族有硫, 第七族有氟、氯、溴、碘。此外, 镁、钡、锌、锡、钛、铁、锆和钼的化合物也有所应用。阻燃剂按耐久性可分为非耐久性、半耐久性和耐久性。按阻燃剂的使用方法和聚合物中的存在形态, 则可分为添加型和反应型两大类。这里主要介绍按化合物的类型来分类, 则可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两大类。
1.2.1 无机阻燃剂
无机阻燃剂的主要作用是吸热, 它具有稳定性高、不易挥发、烟气毒性低和成本低等优点, 目前越来越受到人们的青睐。但是无机阻燃剂往往不具有耐洗性, 这是由于无机阻燃剂具有较强的极性与亲水性,同非极性的织物兼容性差。因此无机阻燃剂的发展趋势是提供更优质的产品, 一方面向精细、超精细颗粒发展, 另一方面是向改善尺寸分布方面发展〔3〕。
1.2.2 有机阻燃剂
1.2.2.1 含卤阻燃剂
含卤有机阻燃剂的阻燃作用是通过产生比空气重的卤化氢, 沉积在燃烧物的外层, 稀释了周围的空气, 隔绝新鲜空气, 使被燃物窒息, 同时卤化氢还可以捕捉氢氧自由基, 从而使火焰减少。通常只采用含溴或含氯的化合物, 氯系阻燃剂比溴系阻燃剂的阻燃效果要差得多, 这是由于不易产生游离基氯的缘故。目前, 氯系阻燃剂多与无机阻燃剂协同使用。含卤阻燃剂由于在由火引起的烟雾中含有卤酸, 可能导致单纯由火所不能引起的电路系统开关和其它金属对象的腐蚀。对人体呼吸道和其它器官的危害更是严重, 正趋于淘汰。特别要指出的是,2003年2月15日欧盟颁布2003/11/EC指令规定禁止使用和销售五溴苯醚( PBDPE) 和八溴二苯醚(OBDPE)含量超过0.1%的物质。许多含卤阻燃剂本身无毒或有毒, 但都受到AOX值的限制〔4〕。
1.2.2.2 有机磷阻燃剂
有机磷阻燃剂的机理同无机磷阻燃机理相同。但由于对织物材料的机械物理性能影响比较小而大放异彩。并且, 有机磷阻燃剂所惯有的诸如流动性强、发烟量大、易于水解和热稳定性差等缺点也逐渐得到克服。它主要包括卤磷系和非卤磷系。卤磷系由于同时含有卤素和磷两类元素, 在气相和凝聚相同时发挥作用, 阻燃效果非常理想, 它具有挥发性低、无色、无嗅、耐水解性等优点, 但耐热性差。由于卤磷系化合物所引起的环境影响, 导致人们的研究方案逐渐向非卤磷系转移。无卤有机磷阻燃剂另一个重要的特点就是磷氮协同的应用和最好的发泡成碳系统。
2 阻燃织物加工方法
阻燃加工的方法通常有3种: ①生产阻燃纤维; ②对织物进行阻燃整理; ③阻燃纤维和阻燃整理相结合。