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安纺阻燃粘胶纤维——Anti-fcell®
纤维制品燃烧引起的火灾已成为现代社会重大灾害之一，对由火灾引起的死亡事故进行调查的结果表明，由室内装饰品及纺织品引起的火灾占第一位，同时研究发现，可燃性纺织品燃烧时释放的有害气体对人体的危害程度大大超过阻燃性纺织品。因此为防止火灾，生产阻燃纤维已愈来愈受到人们的重视。而目前已实现产业化的阻燃聚酯纤维容易发生熔融滴落的现象，熔融滴落产生的高温熔体不仅会灼伤皮肤，而且会引燃周围易燃物质，造成更大火灾。
安纺阻燃纤维（Anti-fcell®）是具有阻燃抗熔融作用的功能纤维，解决了涤纶的易燃、熔融滴落以及粘胶纤维易燃的问题，填补了国内空白。此纤维不仅可以单独使用，而且可以混纺生产特种功能性纤维与纺织品新材料，可广泛适用于军队、防护性服装以及高档装饰布料。 Anti-fcell®产品特点 安纺阻燃纤维（Anti-fcell®）是在国家“863”计划（项目名称为《阻燃抗熔融纤维新材料及纺织品的研制开发》；编号2003A333050）的研究成果基础上，以纤维及织物的阻燃及抗熔融性能为主攻方向，开发出的一种具有阻燃抗熔融性能的高技术纤维。该产品采用新一代纤维阻燃技术——无机高分子与有机高分子的复合与互穿，使阻燃剂无机高分子在粘胶纤维有机大分子中以纳米状态或以互穿网络状态存在，既保证了纤维强伸度，又实现了低烟、无毒、无异味、不熔融滴落和对环境不造成任何危害。 该纤维及纺织品阻燃和抗熔融的效果，大大提高化学纤维的应用性能以及安全性能，提高纤维与纺织品的附加值，可以广泛应用于民用、工业以及军事等领域（如军队训练、战斗服及消防服等），主要特点如下： Ø 该产品安全无毒，具有高阻燃性；阻燃抗熔融粘胶纤维及织物极限氧指数LOI>30%, 炭化率 80%以上；织物离火自熄小于10S，延燃时间小于5S，损毁长度小于10厘米； Ø 纤维的物理机械性能与普通粘胶纤维相类似，吸湿透气好易染色，织物具有良好的手感、穿着舒适性和悬垂性。 Ø 纤维燃烧时，仅产生少量烟气，不熔融、不释放毒气，具有自灭效果，且碳化后能保持原有形态； Ø 耐洗涤和化学处理，具有永久性的阻燃作用； Ø 产品可自然生物降解，符合环保要求。 阻燃机理 安纺阻燃纤维（Anti-fcell®）的阻燃机理主要是： 热解及热分析 在加热条件下，安纺阻燃纤维（Anti-fcell®）逐渐失去物理及化学结合水和其它热解气体，除了这些挥发性气体外，吸热的变化也导致热降。硅酸的作用在于阻热，使纤维免于燃烧，有效的把纤维素隔开并阻止火焰的蔓延。 阻燃剂在纤维素脱水中的作用 纤维素在安纺阻燃纤维（Anti-fcell®）中的热解程度与酸的强度有关，这可用酸的离解常数Pka来表征，并用中间体碳翁离子或酯的形成来进行解释。碳酸是非常弱的酸（Pka），并认为纤维素的脱水是通过酯化路线来进行的。这种机理的脱水过程被认为是在几个连续的酯化过程中进行的，这样依赖于安纺阻燃纤维（Anti-fcell®）的化学组成及热解条件。任何可能的再酯化反应都会由于硅酸分子的位阻效应而受到影响。纤维素通过强烈的脱水作用同时引发焦炭的形成，并在竞争性降解反映中阻碍焦炭油的生成。 阻燃剂在纤维素结晶结构中的作用 人们已公认纤维素的非均相化学反应是受结晶区高度有序的分子堆砌控制的。由于受整体纤维素材料的分子可及度减小，而使得膨润性的减小只能在晶体表面进行。在纤维素基体中引入阻燃剂能增加非晶区在安纺阻燃纤维（Anti-fcell®）中的比例。阻燃剂在非晶区形成的分子网络降低了纤维索的结晶度，从而影响了分解过程，这也正是在相对低的温度下能发生脱水的主要原因所在。这可以通过比较在不同粘胶纤维和安纺阻燃纤维（Anti-fcell®）中溴的吸收而得以验证。 阻燃剂在纤维素氢键键合中的作用 纤维素和阻燃剂相结合而导致结构的变化，从而引发氢键的再分配，这影响了交联及堆砌密度。二者的增加阻碍了热解过程中挥发性物质的逸出及焦炭的形成。加人聚硅酸的一个重要特征在于其与纤维素单体单元及水分子的氢键结合。随硅酸含量的增加，纤维素与硅酸间氢键的形成有可能提高其LOI值。这种结合水能影响到在随后的纤维素热解中的化学转化过程。在燃烧过程中产生的结合水蒸汽能降低纤维的可燃性并当火源移去时有自熄的作用。 Anti-fcell®纤维性能 安纺阻燃纤维的物理机械性能  Anti-fcell®阻燃性能 阻燃性能检测方法—极限氧指数法（LOI） 极限氧指数法是在规定的实验条件下,在氧气、氮气混合气流中，刚刚能维持试样燃烧所需要的最低氧气浓度，即氧气和氮气混合气体中的最低体积百分数，用LOI表示： LOI=O2/（O2+N2）Χ100% （1） 式中：O2—氧气流量； N2—氮气流量。 试验在氧指数测定仪上进行。一定尺寸的试样置于燃烧筒中的试样夹上，调节氧气和氮气的比例，点燃试样，使火燃烧一定时间自熄或损毁长度为一定值时自熄，由此时的氧、氮流量从表中查出，按式（1）计算出氧指数值。极限氧指数法是一个传统的阻燃性能测试方法，它具有方便快捷、操作简单等优点，但是它不能全面地反映材料的阻燃性能，不能测量聚合物在燃烧过程中材料释放的热量以及烟等参数。 安纺阻燃抗熔纤维经山东省纺织科学研究院等单位测定，其极限氧指数一般在27~33之间。 安纺阻燃纤维在纺织品上的应用前景 随着经济和社会的进步、人民生活水平的提高，纤维与纺织品应用越来越广泛，而合成纤维本身固有的易燃、熔融滴落等特性在一定程度上限制了其应用范围，每年由于纺织品直接和间接引起的火灾都造成了重大的人员伤亡和财产损失。同时随着我国消防法的颁布及实施，以及我国加入WTO后与国际接轨，纤维与纺织品的阻燃越来越引起广泛的重视。聚酯纤维与粘胶纤维是目前应用非常广泛的纤维材料，但都具有易燃的特点，而且聚酯纤维受热容易熔融滴落，会引起更大的灾害。安纺阻燃纤维是一种高科技纤维新材料，它突出的特点是既具有阻燃性能，遇火不燃烧，又具有不熔融滴落的特性，不仅具有粘胶纤维的优点，更赋予了新的性能。高性能阻燃抗熔滴作用纤维的应用将非常广泛，市场前景将会十分广阔，主要包括军队的作战服、军用帐篷，消防队员以及石油、化工、冶炼等行业用防护服，高中档交通工具内装饰材料、高档室内装饰布料以及其它产业用纤维材料等，该种高性能纤维具有技术含量大、附加值高、经济社会效益客观，市场前景非常广阔。 安纺阻燃粘胶纤维可广泛应用于以下行业及领域：儿童玩具和家庭用纺织品；交通工具、公共场所的装饰织物；工作服和防火衣、军用和工业用外衣、内衣，防热衣衬里等。从潜在的用户来考虑，据不完全统计，随着国防现代化的进程，部队用制品的阻燃将是迫切的，目前军队用制服、内衣和特种军种战斗服的阻燃问题尚未完全解决，就服用性而言，阻燃粘胶纤维是最为合适的，每年可消耗阻燃粘胶纤维2.0万吨。旅游业的发展，高层建筑的增加也将促进阻燃粘胶纤维的应用，对床单等床上用品，由于与人体直接接触，所以应采用阻燃粘胶纤维，每年可消耗阻燃粘纤1.8万吨。在出口产品上，阻燃粘胶纤维实现突破的领域将是玩具。我国传统的出口玩具---绒毛玩具要保持在国际市场的竞争力，其阻燃性是必须的。阻燃粘胶纤维是制造这种玩具的恰当材料，每年可消耗阻燃粘胶纤维1.6万吨。另外，随着我国加入WTO和国际市场的开拓，阻燃粘胶纤维可以出口，因此阻燃粘胶纤维市场前景也非常看好。 安纺阻燃粘胶纤维可广泛应用于以下行业和领域： ① 阻燃粘胶纤维与羊毛的混纺织物，可作为防护服装，也可用作装饰用品，特别是在飞机座椅用布和内舱装饰织物的应用上。 ② 阻燃粘胶纤维与其他阻燃纤维的混纺织物，主要用于旅馆床上用品、装饰布和内衣等。 ③ 100%阻燃粘胶纤维产品，在许多领域存在着潜在的用途，可广泛用于部队用制品、航空用产品、旅游业和工业及消防部门，在出口产品上，阻燃粘胶纤维实现突破的领域将是玩具行业。经镀铝后，可耐200℃高温是替代石棉制品的合适品种。 安纺阻燃纤维在家纺上的应用 目前，在三大纺织最终产业——服装、产业用纺织以及家用纺织中，以家纺的发展最为显著，家纺纤维加工的比重已经达到发达国家水平。家纺产业从最初满足人们铺铺盖盖、遮遮掩掩与洗洗涮涮，到展示和体现人们的生活品味和情调，并成为中国纺织工业新的增长点。在家纺产品的开发与生产过程中，越来越强调对环境的保护和生态意识。与之相应，以保健、阻燃等为主要目的的功能性家纺产品成为当前市场上的新宠。在纤维原料的选择上，绿色环保型新型功能新材料成为了家纺行业的首选。 安纺阻燃纤维（Anti-fcell®）是一种具有阻燃抗熔融性能的高技术纤维。具低烟、无毒、无异味、不熔融滴落和对环境不造成任何危害的特点。大大提高了化学纤维的应用性能以及安全性能，提高了纤维与纺织品的附加值，在家纺行业中具有广阔的应用前景。 安纺阻燃纤维（Anti-fcell®）根据应用领域不同可分无纺布用阻燃粘胶纤维、纺织用阻燃粘胶纤维两大类。 无纺布应用 安纺阻燃纤维主要应用于针刺、水刺无纺布。可应用于以下方面： Ø 服装用无纺布（如：服装、手套衬布、购物袋、服装袋等 ）； Ø 家用装饰，家居无纺布（如：地毯及基布、贴墙材料、家具装饰、床上用品及窗帘、帷帘等）； Ø 工业用无纺布（如：防护服，实验室服，飞机座位人造革衬布，汽车室内用地毯、车顶、门饰、护壁材料等）； Ø 过滤材料用无纺布； Ø 包装用无纺布。 织物应用实例 阻燃粘胶纤维羊毛的混纺： 羊毛具有一定的阻燃性（LOI=24~27），但在一定条件下仍易着火燃烧。目前采用的整理方法使色泽泛黄，耐洗牢度不理想。阻燃粘胶纤维与羊毛的混纺织物，在一定的混纺比例和结构、密度下，可免去对羊毛的阻燃整理，阻燃性能达到要求（LOI=28~29%）二者又易于混纺。一般阻燃粘胶纤维用量不低于30%。 Ø 混纺织物具有较好的防热性； Ø 成本低； Ø 与纯羊毛织物相比，混纺织物机械性能更好； Ø 混纺织物在热源与火源暴露时，呈现出比100%阻燃羊毛或粘胶纤维更好的断裂性能。 阻燃粘胶纤维与芳香族酰胺纤维的混纺织物： NOMEX/KEVLAR纤维是应用广泛、性能卓越的防热纤维，但由于成本和性能上的问题，其发展受到一定的限制。阻燃粘胶纤维与芳香族酰胺纤维的混纺织物具有以下优点： Ø 同为阻燃纤维，受热不会熔化； Ø NOMEX良好的机械性能可以弥补阻燃粘胶纤维在强度和耐磨性上的不足； Ø 阻燃粘胶纤维优良的吸湿性、舒适性和可染性可充分体现在混纺织物中； Ø 阻燃粘胶纤维的低成本使混纺产品价格大为降低。 阻燃粘胶纤维与其他阻燃纤维的混纺织物： 阻燃粘胶纤维/棉：这种织物尽管阻燃性不理想，但比常用的纯棉和涤棉具有一定的自熄效果，在医院、养老院中得到应用。 阻燃粘胶纤维与合成纤维（腈纶、氯纶）混纺：合成纤维必须使阻燃的，否则易产生“芯吸效应”，效果适得其反。 |
