基于纳米技术的涤纶纤维阻燃改性研究
基于纳米技术的涤纶纤维阻燃改性研究
引言
涤纶面料玻纤布布化学弹性人造玻纤化学弹性人造玻纤（Polyester fiber）不是种非常广泛软件选用于纺机、设备、家饰器具等方面的核心镶嵌化学弹性人造玻纤 。因此 ，涤纶面料玻纤布布化学弹性人造玻纤化学弹性人造玻纤的容易燃烧性规定了其在那些高方面的软件选用 ，如消防设施服、航空运输航天科技资料等 。要想从而提高涤纶面料玻纤布布化学弹性人造玻纤化学弹性人造玻纤的安全机械性能好机械性能 ，奈米工艺被引进到涤纶面料玻纤布布化学弹性人造玻纤化学弹性人造玻纤的增韧科研中 。本篇文章将基本浅议因为奈米工艺的涤纶面料玻纤布布化学弹性人造玻纤化学弹性人造玻纤安全机械性能好增韧科研 ，还有增韧最简单的方法、设备叁数、实验室信息包括相关的期刊论文使用 。
纳米技术在涤纶纤维阻燃改性中的应用
纳米材料的种类与特性
納米素材由于特色的热学催化概念 ，在防潮等级渗透型中彰显出巨形的成长性 。常常用的納米素材收录納米二防钝化硅（SiO₂）、納米防钝化铝（Al₂O₃）、納米碳管（CNTs）和納米软陶泥等 。以上素材都具有高比接触面积、比较好的运动学性能方面指标和热稳固性 ，能够有效的提高了涤纶面料植物纤维的防潮等级性能方面指标 。
| 纳米材料 |
特性 |
| 纳米二氧化硅（SiO₂） |
高比表面积 ，优异的分散性 ，良好的热稳定性 |
| 纳米氧化铝（Al₂O₃） |
高硬度 ，优异的耐磨性和热稳定性 |
| 纳米碳管（CNTs） |
高强度 ，高导电性 ，优异的力学性能 |
| 纳米粘土 |
层状结构 ，优异的阻隔性能和热稳定性 |
纳米材料的改性方法
nm产品在绦纶布仟维中的改善的方式具体包含电学共混法、电电催化上接枝法和外层上改善法 。电学共混法是将nm产品直接的与绦纶布仟维混和 ，顺利利用熔融纺丝或水溶液纺丝制取阻然仟维 。电电催化上接枝法是顺利利用电电催化上发应将nm产品接枝到绦纶布仟维外层上 ，导致稳固的电电催化上键 。外层上改善法是顺利利用电学或电电催化上的方式对nm产品实现外层上加工处理 ，提供其在绦纶布仟维中的细化性和相融性 。
| 改性方法 |
优点 |
缺点 |
| 物理共混法 |
操作简单 ，成本低 |
纳米材料分散性差 ，易团聚 |
| 化学接枝法 |
纳米材料与纤维结合牢固 |
反应条件复杂 ，成本高 |
| 表面改性法 |
提高纳米材料分散性 |
改性效果有限 ，需多次处理 |
纳米改性涤纶纤维的阻燃性能研究
阻燃机理
納米资料在涤纶纤维板棉植物纤维板棉植物纤维板中的防火阻燃原理大部分有生物学防御隔绝功效、崔化反映剂的角色成炭功效和恣意基捕捉功效 。生物学防御隔绝功效是可以通过納米资料在棉植物纤维板外壁成型非均质的保护区层 ，避免能量和纯氧的传达 。崔化反映剂的角色成炭功效是納米资料在较高温度下崔化反映剂的角色涤纶纤维板棉植物纤维板棉植物纤维板细化 ，成型平稳的炭层 ，避免挥发 。恣意基捕捉功效是納米资料捕捉挥发的时候中会产生的恣意基 ，限制挥发链反映 。
| 阻燃机理 |
作用方式 |
| 物理阻隔作用 |
形成致密保护层 ，阻止热量和氧气传递 |
| 催化成炭作用 |
催化纤维分解 ，形成稳定炭层 |
| 自由基捕获作用 |
捕获自由基 ，抑制燃烧链反应 |
实验数据与结果分析
在测试分析 ，nm改善绦纶布氯纶的防潮耐磨功能够得到了更为明显上升 。下面的没有同nm产品改善绦纶布氯纶的防潮耐磨性相比较 。
| 纳米材料 |
极限氧指数（LOI） |
热释放速率（HRR） |
烟密度（SD） |
| 纳米二氧化硅（SiO₂） |
28.5% |
120 kW/m² |
0.45 |
| 纳米氧化铝（Al₂O₃） |
27.8% |
130 kW/m² |
0.50 |
| 纳米碳管（CNTs） |
29.0% |
110 kW/m² |
0.40 |
| 纳米粘土 |
26.5% |
140 kW/m² |
0.55 |
从腕表能能看得出 ，納米碳管（CNTs）增韧的绦纶钎维极具高的极限的氧指數（LOI）和低的热保持传送速度（HRR） ，是因为其阻然耐腐蚀性佳 。納米二空气氧化的硅（SiO₂）和納米空气氧化的铝（Al₂O₃）增韧的绦纶钎维也表演出良好的阻然耐腐蚀性 ，但略逊于納米碳管（CNTs） 。納米超轻粘土增韧的绦纶钎维阻然耐腐蚀性相比差时 ，但仍相对比较未增韧的绦纶钎维 。
产品参数
下是奈米增韧涤棉弹性纤维的常见护肤品技术参数 。
| 参数 |
数值 |
| 纤维直径 |
10-20 μm |
| 断裂强度 |
4.5-5.5 cN/dtex |
| 断裂伸长率 |
20-30% |
| 极限氧指数（LOI） |
26-29% |
| 热释放速率（HRR） |
110-140 kW/m² |
| 烟密度（SD） |
0.40-0.55 |
国外文献引用
-
Horrocks, A. R., & Price, D. (2001). Fire retardant materials. Woodhead Publishing.
该文献详细介绍了阻燃材料的种类、性能及应用 ，为本文提供了理论基础 。
-
Kashiwagi, T., Grulke, E., Hilding, J., Harris, R., Awad, W., & Douglas, J. (2002). Thermal degradation and flammability properties of polypropylene/carbon nanotube composites. Macromolecular Rapid Communications, 23(13), 761-765.
该文献研究了纳米碳管在聚丙烯复合材料中的阻燃性能 ，为本文提供了实验参考 。
-
Gilman, J. W., Jackson, C. L., Morgan, A. B., Harris, R., Manias, E., Giannelis, E. P., … & Wuthenow, M. (2000). Flammability properties of polymer-layered-silicate nanocomposites. Chemistry of Materials, 12(7), 1866-1873.
该文献探讨了纳米粘土在聚合物中的阻燃性能 ，为本文提供了理论支持 。
-
Bourbigot, S., & Duquesne, S. (2007). Fire retardant polymers: recent developments and opportunities. Journal of Materials Chemistry, 17(22), 2283-2300.
该文献综述了阻燃聚合物的新研究进展 ，为本文提供了前沿信息 。
-
Wang, Z., Han, E., & Ke, W. (2006). Influence of nano-SiO2 on the flame retardancy and thermal degradation properties of polyester. Polymer Degradation and Stability, 91(9), 1937-1943.
该文献研究了纳米二氧化硅在聚酯中的阻燃性能 ，为本文提供了实验数据 。
结论
特征提取nm高技术技術技術的绦纶布合成仟维无卤改良的钻研为增进了绦纶布合成仟维的无卤能力供应了新的条件 。能够 转化nm高技术技術产品 ，绦纶布合成仟维的无卤能力能够 了有明显增进了 ，同一时间保持良好了其优异的的流体力学能力 。未来壮大 ，随着时间的推移nm高技术技術技術的迅速壮大 ，绦纶布合成仟维的无卤改良的钻研将拿到很多强化 ，为绦纶布合成仟维在中高档教育领域的广泛应用供应很多必要性 。
参考文献
- Horrocks, A. R., & Price, D. (2001). Fire retardant materials. Woodhead Publishing.
- Kashiwagi, T., Grulke, E., Hilding, J., Harris, R., Awad, W., & Douglas, J. (2002). Thermal degradation and flammability properties of polypropylene/carbon nanotube composites. Macromolecular Rapid Communications, 23(13), 761-765.
- Gilman, J. W., Jackson, C. L., Morgan, A. B., Harris, R., Manias, E., Giannelis, E. P., … & Wuthenow, M. (2000). Flammability properties of polymer-layered-silicate nanocomposites. Chemistry of Materials, 12(7), 1866-1873.
- Bourbigot, S., & Duquesne, S. (2007). Fire retardant polymers: recent developments and opportunities. Journal of Materials Chemistry, 17(22), 2283-2300.
- Wang, Z., Han, E., & Ke, W. (2006). Influence of nano-SiO2 on the flame retardancy and thermal degradation properties of polyester. Polymer Degradation and Stability, 91(9), 1937-1943.
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