pin无卤阻燃改性材料在建筑行业中的应用——纺织品

本章讨论纺织品在建筑领域的应用，不涉及在增强塑料中使用的天然纤维和在复合材料中使用的织物。

一般来说，纺织品重量轻，在火灾中贡献的燃料量（“火灾荷载”）比其他有机材料的更少。然而，大部分纺织品造成其他火灾风险，例如，易着火，可传播火焰，尤其能熔融并产生滴落物。

本质上，纺织品的燃烧性能取决于纤维（天然或合成纤维）的化学组成。因此，在暴露于点火源时，未经阻燃剂处理的纺织品的燃烧性能差异很大（表1和表2）。

纤维类材料可能具有固有的阻燃性（例如，聚四氟乙烯纤维），或者，可以通过如下方式获得阻燃性：

表1： 各种纤维的燃烧性能

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表2： 根据德国DENKENDORFER研究所纤维燃烧性能表总结的聚合物易燃性参数

纺织品用于装饰和/或功能性用途，表3总结了纺织品的最常见应用。

表3： 建筑施工行业用纺织品概述

不同的纺织品可能需要在不同的条件下洗涤，具体取决于产品的最终用途。阻燃剂可以实现不同程度的耐洗性（相对于阻燃处理的永久性）：

采用不同的方法应用阻燃剂可以实现上述不同程度的耐久性。

在连续工艺中，将纺织品浸入含阻燃剂溶液的水浴，然后，在压力受控的条件下，在两个辊子之间将纺织品挤压。这种工艺可以将预定数量的阻燃剂沉积于纺织品上。沉积的阻燃剂量必须足以达到防火性能要求。然后，继续采用连续工艺，在100°C-160°C温度范围烘干纺织品，具体温度取决于材料。

可以采用两种方法进行处理：

− 在特殊阻燃剂盐与纤维之间实现弱交联：这种方法通常限于少数几种纺织纤维与阻燃剂的组合，例如，棉纤维与特定阻燃剂的交联。在浸渍后，烘干织物并聚合物固化。

− 在背面涂层中应用阻燃剂：一般来说，这种方法适用于所有纺织品，只有在织物表面结构敏感并且表面在阻燃处理过程中可能被损坏时才限制这种方法的使用。可以用涂辊或刮刀系统将阻燃剂膏体或泡沫以及粘接剂涂布在纺织品的背面，涂布厚度确保达到防火性能要求。然后，烘干涂层，粘接剂发生交联反应，使阻燃涂层具有必要的耐久性，而耐久性实质上取决于粘接剂的类型和特性。

通过以下6种技术和工艺可以达到耐久性阻燃处理的目的：

− 反应物交联：在基材与阻燃剂之间，实现稳定的化学交联，例如，纤维素纤维的阻燃处理。在处理工艺中，先以溶液形式应用阻燃剂，然后，干燥和固化。在最后干燥织物之前，中和没有反应的分子，然后洗涤。

− 自交联：阻燃剂在基材上聚合或缩聚，例如，针织或机织织物的阻燃处理。

− 热固定：阻燃剂沉积于纤维内，例如，聚酯纤维的后处理。

− 转移涂布：在纸张表面涂覆阻燃剂，形成一层含阻燃剂的聚合物膜。在烘干室内固化之前，将聚合物膜层压到织物上。阻燃剂被永久地包裹在聚合物内，不会因洗涤而被去除。使用这种工艺时，可以在纺织品内增加其他功能（例如，防水性），也可以改变表面特性，例如，制造人造革。

− 离子交联：带负电荷的络合物与带正电荷的碱性基团键合，例如，羊毛的阻燃处理。

− 从大浴比酸化母液中提供阻燃剂，使阻燃剂与纤维进行离子交换。结果，带负电荷的络合物流出，粘附于带正电荷的碱性基团上，最终实现了离子交联。

− 生产具有固有阻燃性的纤维：这类纤维通过如下方式生产：

i. 在聚合反应期间，添加一种阻燃剂共聚单体，即可生产出阻燃纤维，例如，聚酯纤维。

ii. 设计具有高耐热性和高阻燃性聚合物骨架，例如，基于聚亚苯基异邻苯二甲酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚亚苯基对苯二甲酰胺、聚四氟乙烯（PTFE）以及其他少数几种聚合物的聚芳酰胺纤维。

上述与固有阻燃性纤维相关的技术与其说是纺织品阻燃处理，更确切的说是聚合物化学反应。

通过熔融混入阻燃添加剂

在熔体纺丝之前，在聚合物中加入阻燃剂（单独加入或通过母料加入），是一项提高纺织品材料耐火性能的众所周知的技术。

下面的表4列出了在建筑用纺织品中最常使用的阻燃剂。除了少数例外，必须将不同的阻燃剂结合使用，才能达到各种要求，包括燃烧性能要求，以及其他性能要求，例如，阻燃处理后的纺织品的功能性、耐洗性、手感（软质、硬质）等。

表4： 纺织品用阻燃剂