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1、,纤维织物阻燃检测方法和标准,凯赛生物生物基聚酰胺纺织应用开发2017年 12 月 5 日,陈 树 沅,1.1 背景介绍,1994年辽宁歌舞厅因墙上织物着火引起400多人死伤，克拉玛依幕布燃烧造成近500多人死伤 据欧洲阻燃剂协会调查表明,每年约有5000多人丧命于因纺织品燃烧造成的火灾根据纤维的极限氧指数(LOI)值，合成纤维可分为五个等级常规合成纤维极限氧指数(LOI)值,易燃,可燃,阻燃,难燃,不燃,2.1 燃烧及阻燃机理,聚合物燃烧过程,外部热源作用下温度上升,产生可燃性气体和其他分解物：可燃气体不燃气体液体产物固体产物烟气,当产生的可燃性气体浓度增大到燃烧极限，并被加热到点燃温度，聚
2、合物开始燃烧,聚合物的燃烧净热，即聚合物燃烧热与相邻聚合物加热到燃烧状态所需的能量之差0时，聚合物持续燃烧,当聚合物燃烧进行燃烧净热为负值时，在点火源离开后会停止燃烧,2.2 燃烧及阻燃机理,阻燃机理：是指降低材料在火焰中的可燃性，减缓火焰蔓延速度，当火焰移去后材料能很快自熄，减少燃烧。从阻燃过程看，要达到阻燃目的，必须切断由可燃物、热和氧气三要素构成的燃烧循环1) 覆盖层机理：阻燃剂受热后，在纤维材料表面熔融形成玻璃状覆盖层，成为凝聚相和火焰之间的一个屏障，这样既可隔绝氧气，又可阻止可燃性气体的扩散，还可阻挡热传导和热辐射，减少反馈给纤维材料的热量，从而抑制热裂解和燃烧反应;2) 气体稀释作
3、用： 阻燃剂吸热分解后释放出不然性气体，如氮气、二氧化碳、氨、二氧化硫等，这些气体稀释了可燃性气体，或使燃烧过程供氧不足，作用大小顺序是:N2CO2SO2NH3；3) 吸热作用：某些热容量高的阻燃剂在高温下发生相变或脱水、脱卤化氢等吸热反应，降低了纤维材料面和火焰区的温度，减慢热裂解反应的速度，抑制可燃性气体的生成;,2.3 燃烧及阻燃机理,4) 凝聚相阻燃：通过阻燃剂的作用，在凝聚相改变纤维大分子链的热裂解历程，促进发生脱水、缩合、环化交联等反应，增加炭化残渣，减少可燃性气体的产生;5) 气相阻燃：阻燃剂的热裂解产物在火焰区大量地捕捉高能量的羟基自由基和氢自由基，从而抑制或中断燃烧的连锁反应
4、，在气相发挥阻燃作用;,3.1 如何实现纤维织物阻燃的技术,实现纤维织物阻燃效果技术方案,提高热稳定性：引入芳环或芳杂环, 增加分子链的刚性、大分子链的密集程度和内聚力；提高热裂解温度，抑制可燃气体的产生，增加炭化程度,共聚：合成过程中，把含有磷、卤、硫等阻燃元素的化合物作为共聚单体引入到大分子链中，然后再把这种阻燃性成纤高聚物用熔融纺或湿纺制成阻燃纤维,共混：纺丝时将阻燃剂加入到纺丝熔体中直接纺丝。阻燃剂熔融温度要低于纤维的纺丝温度，且熔点之间相差不能太大；分解温度高于纺丝温度而要低于所纺纤维的分解温度；与所纺纤维相容性好,后整理：通过吸附、沉淀、化学键、非极性范德华力结合及粘合作用使阻燃剂
5、固着在织物或纱线上获得阻燃效果的加工过程,混纺：将不同阻燃效果纤维进行比例混合纺纱,3.2 如何实现纤维织物阻燃效果,不同阻燃方案比较,纤维织物燃烧性能评判常有两种燃烧速率评判：经过阻燃处理的面料按照规定方法与火焰接触一定时间，然后移去火焰，测定面料续燃时间和阴燃时间，以及面料被损毁长度的程度续燃时间(离开火源后材料持续有焰燃烧时间) 阴燃时间(有焰燃烧后或离开火源，材料持续无焰燃烧时间)损毁长度(材料损毁面积在规定方向上长度)极限氧指数评判：面料燃烧都需要氧气，氧指数是织物维持继续燃烧所需要最低氧浓度值 LOI=VO2/(VO2+VN2)*100% 试样刚好在120s或40mm处熄灭时氧体积
6、百分比浓度针对地毯方面，普遍采用以下测试，更具真实性临界辐射通量法：在规定实验条件下点燃试样，火焰熄灭后测定试样损毁长度，并计算临界辐射通量临界辐射通量(火焰熄灭处的热辐射通量或试验30分钟时火焰传播到最远处的热辐射通量),4.1 纤维织物阻燃测试及评价标准,纤维织物燃烧测试标准（中国）,4.2 纤维织物阻燃测试及评价标准,纤维织物燃烧测试标准（国外）,4.3 纤维织物阻燃测试及评价标准,织物燃烧性能评判标准(GB175912006阻燃织物),4.4 纤维织物阻燃测试及评价标准,汽车内饰方面：美国102mm/min日本：=0 100mm/min 100mm/min,阻燃织物燃烧性能评判标准(G
7、B8626-2006建筑材料及制品燃烧性能分级),4.5 纤维织物阻燃测试及评价标准,美国要求：住宅用临界热辐射2.5kw/m2公共设施临界热辐射5.0kw/m2,地毯标准,临界热辐射通量： 火焰熄灭处的热辐射通量或试验30分钟时火焰传播到的最远处的热辐射通量,日本要求：炭化距离70mm平均距离50mm,织物燃烧性能评判标准(GB202862006公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识),4.6 纤维织物阻燃测试及评价标准,适用范围: 适用于各类公共场所所如影剧院、卡拉OK厅、商场、宾馆（饭店）、医院、养老院、寄宿制的学校、托儿所、幼儿园、公共图书馆等场所使用的阻燃制品及组件,其他领域评判标
8、准：GB8965.12009防护服装阻燃防护第1部分：阻燃服GB8965.22009防护服装阻燃防护第2部分焊接服GB502222001建筑内部装修设计防火规范,4.7 纤维织物阻燃测试及评价标准,阻燃织物测试及评判国标(部分)GB/T 5454 纺织品 燃烧性能试验 氧指数法GB/T 5455 纺织品 燃烧性能试验 垂直法GB/T 5456 纺织品 燃烧性能试验 垂直方向火焰蔓延性能测定GB/T 8545 纺织品 表面燃烧性能的测定GB/T 14644 纺织品 燃烧45方向燃烧速率测定GB/T 14645 纺织品 燃烧45方向损毁面积和接焰次数测定FZ/T 01028 纺织品 燃烧性能测定 水平法GB/T 20390.1 纺织品 床上用品燃烧性能 第一部分：香烟为点火源的可点燃性实验方法 GB/T 20390.2 纺织品 床上用品燃烧性能 第二部分：小火焰为点火源的可点燃性实验方法 GB/T 17591 阻燃织物 GB/T 8626 建筑材料及制品燃烧性能分级 ,5.1 阻燃纤维织物部分生产企业,市场上不同厂家实现阻燃效果方式,凯赛生物基PA56目前纱线及织物还未测过氧指数或者其他燃烧测试，可以考虑送样检测针对具体用途或场所选择接近真实环境的测试方法测定,谢谢,
