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棉纤维阻燃整理技术的研究进展

2021-03-11徐爱玲徐康景王春梅

棉纺织技术 2021年2期

徐爱玲 徐康景 王春梅

(南通大学,江苏南通,226019)

纺织品与人们的日常生活息息相关,棉纤维因其天然舒适、可再生、环保等优势受到人们的青睐,因此日常的服装、家纺用品等多采用棉纤维制成。据报道,火灾是导致人类财产损失和死亡的主要原因之一,而棉纤维纺织品具有热值高、热释放速率大、火焰传播速度快等特点,严重威胁了人们的生命财产安全,因此棉纤维阻燃整理备受关注[1-2]。随着社会的进步与发展,阻燃领域被不断地拓展,对于阻燃剂的需求越来越大,人们对于环境的保护也促进了各种环保法规的建立,纺织品阻燃性能的要求越来越严格。

1 棉纤维的燃烧性能和阻燃机理

棉纤维是一种天然纤维素纤维,化学分子式为(C6H10O5)n,由C、H、O 三种元素组成,完全水解后生成葡萄糖,因此棉纤维分子可看作是由许多葡萄糖分子脱水缩合而成的线型高分子[3]。纤维素纤维燃烧可以分为有焰燃烧和阴燃。有焰燃烧主要是纤维热裂解时产生可燃性气体或者挥发性气体,从而加速火势的蔓延;阴燃主要是固体残渣的氧化,产生大量的CO、CO2。有焰燃烧的温度远低于阴燃温度。棉纤维燃烧的主要环节为纤维素的热裂解,裂解导致大量热产物的产生,其中可燃性和挥发性液体作为有焰燃烧的燃料继续产生大量的热,从而导致纤维继续裂解[4]。纤维素纤维的热裂解主要分为初始裂解阶段、主要裂解阶段和残渣裂解阶段,裂解机理如图1 所示。

图1 纤维素纤维裂解机理

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