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维纶阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-1-21 13:46:43
阻燃维纶的生产是通过在聚乙烯醇(PVA)大分子上接枝含有阻燃功能元素(卤素、磷、氮等)的化合物,或通过添加维纶阻燃剂共混后,进行溶液纺丝、拉伸、热处理和缩甲醛化等工艺过程制得阻燃维纶。

目前主要阻燃维纶品种有:维氯纶、CY841纤维(十溴联苯醚/锑阻燃维纶的商品名)、高强阻燃维纶(十溴二苯乙烷阻燃高强维纶)、高强无卤阻燃维纶(维纶阻燃剂:DDPS阻燃纤维)。阻燃维纶品种多,性能差异大,是目前纺织类强度最高、无熔滴的有机阻燃纤维。

以CY841纤维为例,该纤维利用十溴联苯醚和三氧化二锑作维纶阻燃剂,采用普通湿法纺丝生产阻燃维纶;十溴二苯醚阻燃维纶与普通维纶相比,其皮芯层结构差异较小,阻燃剂以粒状形式均匀分散于纤维中,其连续相为PVA,是表皮层阻燃剂较少的阻燃纤维。

维氯纶在应用方面主要用于:一是窗帘、墙布、舞台帷幔、床上用品、一般衣料、工作服、工业用布、滤布等;二是用于地毯、床上用品等;三是用于无纺布、造纸等相关领域。

高强阻燃维纶具有好的阻燃性和耐磨性,可以进行纯纺或混纺,其织物主要用于炼钢工人工作服、消防服、作训服等特种职业装。

阻燃PET纤维的染色性能。由于PET分子结构规整,易于结晶,且分子中缺少与染料结合的基团,因此染色困难,通常采用高温高压染色。表4示出采用分散染料,在常压沸染条件下纤维的上染率。普通PET纤维在100℃上染率很低,约为60%;而阻燃纤维上染率可达90%,且色泽鲜艳。

阻燃纤维在常压沸染条件可染成中深色。阻燃纤维优良的染色性能主要是由于阻燃单体参与共聚,在分子链上引入极性基团,且破坏了分子链的规整性,使纤维结晶度下降 。

纤维的阻燃性能。采用氧指数法测定阻燃PET织物的燃烧性能,其经、纬向的极限氧指数分别为35.3% 、35.6% 。采用垂直燃烧法测定织物的阻燃性能,结果见表6。GB20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》对阻燃织物的判定标准为:极限氧指数≥32.0% ;垂直燃烧时损毁长度≤150 mm,续燃时间≤5 s,阴燃时间≤5 s,燃烧滴落物未引起脱脂棉燃烧或阴燃。


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可以看到,阻燃PET织物的极限氧指数满足标准,且损毁长度分别为62、63 mm,远小于标准中150 mm的损毁长度,续燃时间和阴燃时间均为0 S,即织物离开火源后具有自熄的功能。此外,织物在燃烧过程中不会出现熔滴及滴落物引起脱脂棉燃烧或阴燃的现象。综合垂直燃烧法和氧指数法的测试数据表明,阻燃PET织物具有优异的阻燃性能,达到国家规定的对公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求.

阻燃PET短纤维的制备。在VD406设备上进行阻燃PET短纤维的扩大实验。喷丝板孔数为1 56o~L,纺速为1 000 m/min,单丝线密度为1.76 dtex,切断长度为51 mm。阻燃PET树脂对生产设备没有特殊的要求,可以在普通聚酯纤维生产线上进行生产。

纺制的PET短纤维质量优良,主要物理力学性能指标为:断裂强度4.5 cN/dtex,断裂伸长率33.3%,线密度偏差率5.4%,长度偏差率一0.6%,卷曲数11.8个/25 mm,卷曲率14.4% ,比电阻6.2×10 Q·cm,疵点含量12.7 mg/100 g,180℃ 干热收缩率6.7% ,断裂强度变异系数9.9%。

阻燃PET工业丝的制备。PET工业丝具有干、湿强度大,模量高,延伸率低,耐疲劳性好等优良性能,广泛用于制作轮胎帘子线、输送带、篷帆布、车用安全带等产业用纺织品领域。阻燃PET树脂经固相缩聚使其特性黏度提高到1.0,制得的纤维规格为1 110 dtex/192 f,纺丝速度为2 600 m/min,拉伸倍数为5.87倍。纤维的断裂强度达到6.1 cN/dtex,但干热收缩率略高。

采用绿色无卤阻燃剂,通过共缩聚技术和固相缩聚技术制备了分子内阻燃的PET树脂,并成功纺制了永久阻燃短纤维和长丝及阻燃PET工业丝。与普通PET纤维相比,阻燃纤维结晶度下降,使得纤维的染色性能提高,可采用分散染料在常压沸染条件染成中深色,对节约能源有重要意义。

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