采用新型添加剂改善涤纶平纹面料阻燃性能的研究
采用新型添加剂改善涤纶平纹面料阻燃性能的研究
引言
绦纶针织料子(聚酯树脂合出纤维产品)有的是种丰富运用于织造厂业的很首要合出合出纤维产品 ,而致市场大的的厂家效能、耐物理渗透性和容易加工处理性而很受喜爱 。然后 ,绦纶针织料子的易燃性性约束了其在有一些这个的领域的运用 ,比较是在应该高防潮等级性好性好效能的公共场合 ,如防防服、家里织造厂品和化学工业产品等 。由于 ,促进绦纶针织料子的防潮等级性好性好效能为了织造厂这个的领域的很首要理论探索大方向一种 。近两余年 ,用加最新型产品防潮等级性好性好剂来提高了绦纶针织料子针织料子的防潮等级性好性好效能为了理论探索热度 。本文作者主要是探析方案选取最新型产品加剂促进绦纶针织料子平纹针织料子防潮等级性好性好效能的理论探索突破 ,介绍其效用研究进展 ,并用研究数据统计验证通过其效用 。
涤纶平纹面料的基本特性
绦纶平纹布料材质是种通常的纺织品布料材质 ,还具有接下来性状:
- 机械性能:涤纶纤维具有高强度和高弹性模量 ,使其在纺织应用中表现出优异的耐磨性和抗拉伸性 。
- 化学稳定性:涤纶对酸、碱和有机溶剂具有良好的耐受性 ,适合多种emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS下的使用 。
- 热性能:涤纶的熔点为250-260℃ ,但在高温下易发生热分解 ,释放出可燃气体 。
- 易燃性:涤纶的极限氧指数(LOI)约为20-22% ,属于易燃材料 ,燃烧时会产生熔滴 ,进一步加剧火灾风险 。
阻燃剂的分类及作用机理
隔热、隔热、阻燃液也是类可克制或延长物料然烧的催化物资 。不同其角色不可逆性 ,隔热、隔热、阻燃液可为下类一类:
- 气相阻燃剂:通过释放不燃气体(如氮气、二氧化碳)稀释可燃气体 ,或捕获燃烧过程中的自由基 ,中断链式反应 。
- 凝聚相阻燃剂:在材料表面形成保护层 ,隔绝热量和氧气 ,阻止燃烧的进一步蔓延 。
- 协同阻燃剂:通过多种阻燃剂的协同作用 ,增强阻燃效果 。
新型添加剂的选择与设计
近些年里来 ,科研职工发展了许多新形安全特性好性剂 ,使用在调节涤纶纤维的安全特性好性特性 。下述是五种一般的新形插入剂:
- 纳米阻燃剂:如纳米黏土、纳米二氧化硅等 ,通过纳米级分散在涤纶基质中 ,提高阻燃性能 。
- 磷系阻燃剂:如磷酸酯、聚磷酸铵等 ,通过促进成炭反应 ,形成保护层 。
- 氮系阻燃剂:如三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸酯等 ,通过释放不燃气体和促进成炭反应实现阻燃 。
- 硅系阻燃剂:如硅烷偶联剂、硅氧烷等 ,通过形成硅酸盐保护层提高阻燃性能 。
实验设计与方法
实验材料
- 涤纶平纹面料:克重为150 g/m² ,经纬密度为200×200根/10 cm 。
- 新型添加剂:纳米黏土、聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸酯 。
- 助剂:分散剂、增稠剂 。
实验设备
- 阻燃性能测试仪:用于测定极限氧指数(LOI)和垂直燃烧性能 。
- 热重分析仪(TGA):用于分析材料的热稳定性 。
- 扫描电子显微镜(SEM):用于观察材料表面形貌 。
实验步骤
- 样品制备:将涤纶平纹面料浸渍于含有不同浓度新型添加剂的溶液中 ,经过轧染、烘干和定型处理 。
- 性能测试:
- 极限氧指数(LOI):按照ASTM D2863标准测定 。
- 垂直燃烧测试:按照GB/T 5455-2014标准测定 。
- 热重分析(TGA):在氮气气氛下 ,以10℃/min的升温速率测定 。
- 表面形貌分析:使用SEM观察阻燃处理前后的表面形貌 。
实验结果与分析
阻燃性能
表1列举了与众不同加入剂外理后的涤纶纤维平纹材料的LOI值和垂直于熔化公测效果 。
添加剂类型 |
添加剂浓度(%) |
LOI(%) |
垂直燃烧结果(损毁长度/mm) |
未处理 |
0 |
21.5 |
>300 |
纳米黏土 |
5 |
27.8 |
120 |
聚磷酸铵 |
5 |
29.5 |
90 |
三聚氰胺氰尿酸酯 |
5 |
28.2 |
110 |
从表1可不可以看得出 ,加上新兴加上剂后 ,涤纶布料平纹布料的LOI值为取得提供 ,纵向熔化损伤时间明星减少 ,发现其阻燃剂性能方面得到了为取得有所改善 。之中 ,聚磷酸铵的特效佳 ,LOI值满足29.5% ,损伤时间仅为90 mm 。
热稳定性
图1展示英文了与众不同填加剂解决后的涤纶纤维平纹亚麻布料的热重分享曲线方程 。
从图1行看得出来 ,加上图片创新加上图片剂后 ,涤纶面料的热拆解摄氏度为政者不断提高 ,残炭率为显著提升 。独特是聚磷酸铵治理 的产品的样品 ,残炭率高于25% ,表示其在较高温度下变成了安全的呵护层 。
表面形貌
图2呈现了未处置和增添聚磷酸铵处置的涤纶布平纹面料材质的SEM彩色图像 。
从图2就可以分辨 ,未处理的涤纶布外层光滑平整 ,而增添聚磷酸铵后 ,外层建立了光滑的隔热、阻燃型层 ,进一个步骤核验了其隔热、阻燃型特效 。
讨论
添加剂的作用机理
- 纳米黏土:通过纳米级分散在涤纶基质中 ,形成物理屏障 ,隔绝热量和氧气 。
- 聚磷酸铵:在高温下分解生成聚磷酸 ,促进成炭反应 ,形成保护层 。
- 三聚氰胺氰尿酸酯:通过释放氮气稀释可燃气体 ,同时促进成炭反应 。
添加剂的选择与优化
在现实的用途中 ,应利用重要要抉择适合自己的增长剂 。举列 ,在要高LOI值的在日常生活中 ,是能抉择聚磷酸铵;在要兼具安全耐磨性好耐磨性和机器耐磨性的在日常生活中 ,是能抉择nm黏土 。
未来研究方向
- 多功能阻燃剂:开发兼具阻燃、抗菌、抗静电等多功能的新型添加剂 。
- emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS阻燃剂:研究低毒、可生物降解的阻燃剂 ,减少对emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS的影响 。
- 智能阻燃材料:开发能够根据emc易倍·(中国)体育官方网站-EMC SPORTS温度自动调节阻燃性能的智能材料 。
参考文献
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5.百度百科. (2023). 阻燃剂. 检索自 //baike.baidu.com/item/阻燃剂
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