高溫環境下滌綸纖維阻燃處理技術綜述 引言 滌綸纖維（聚酯纖維）因其優異的力學性能、耐化學腐蝕性以及良好的加工性能，廣泛應用於紡織、服裝、家紡、工業用布等領域。然而，滌綸纖維在高溫環境下易燃...

高溫環境下滌綸纖維阻燃處理技術綜述

引言

滌綸纖維（聚酯纖維）因其優異的力學性能、耐化學腐蝕性以及良好的加工性能，廣泛應用於紡織、服裝、家紡、工業用布等領域。然而，滌綸纖維在高溫環境下易燃，且燃燒時會釋放大量有毒氣體，限製了其在某些高溫環境中的應用。因此，針對滌綸纖維的阻燃處理技術研究具有重要意義。本文將從滌綸纖維的燃燒機理、阻燃處理技術、產品參數及國內外研究進展等方麵進行綜述，旨在為滌綸纖維阻燃技術的發展提供參考。

一、滌綸纖維的燃燒機理

滌綸纖維的主要成分為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），其燃燒過程可分為以下幾個階段：

1. 熱分解階段：在高溫下，滌綸纖維發生熱分解，生成小分子氣體（如CO、CO₂、H₂O等）和可燃性揮發物。
2. 燃燒階段：揮發物與氧氣反應，釋放大量熱量，形成火焰。
3. 炭化階段：部分未完全燃燒的纖維形成炭層，阻礙熱量的傳遞和氧氣的擴散。

滌綸纖維的極限氧指數（LOI）約為20%-22%，屬於易燃材料。為了提高其阻燃性能，通常需要通過化學改性或物理處理來改變其燃燒特性。

二、滌綸纖維阻燃處理技術

滌綸纖維的阻燃處理技術主要分為以下幾類：

1. 共聚阻燃改性

共聚阻燃改性是通過在滌綸纖維的聚合過程中引入阻燃單體，使其成為纖維分子鏈的一部分。這種方法能夠實現阻燃性能的持久性和均勻性。

常用阻燃單體：

• 含磷單體：如磷酸酯類、膦酸酯類。
• 含氮單體：如三聚氰胺衍生物。
• 含矽單體：如矽氧烷類。

優點：

• 阻燃性能穩定。
• 不影響纖維的力學性能。

缺點：

• 工藝複雜，成本較高。

2. 表麵塗層阻燃處理

表麵塗層阻燃處理是通過在滌綸纖維表麵塗覆阻燃劑，形成一層保護膜，阻止火焰的蔓延。

常用阻燃劑：

• 無機阻燃劑：如氫氧化鋁、氫氧化鎂。
• 有機阻燃劑：如鹵係阻燃劑、磷係阻燃劑。

優點：

• 工藝簡單，成本較低。
• 可根據需要調整塗層厚度。

缺點：

• 阻燃性能受塗層均勻性和附著力的影響。
• 長期使用後塗層可能脫落。

3. 納米複合阻燃技術

納米複合阻燃技術是將納米材料（如納米粘土、納米碳管等）與滌綸纖維複合，利用納米材料的特殊性能提高纖維的阻燃性能。

優點：

• 納米材料具有高比表麵積和獨特的阻隔效應，能有效提高阻燃性能。
• 不影響纖維的力學性能和手感。

缺點：

• 納米材料的分散性和穩定性難以控製。
• 成本較高。

4. 生物基阻燃劑

近年來，生物基阻燃劑因其環境友好性和可再生性受到廣泛關注。常用的生物基阻燃劑包括殼聚糖、木質素、澱粉等。

優點：

• 環境友好，可再生。
• 具有一定的阻燃效果。

缺點：

• 阻燃性能相對較低。
• 需要與其他阻燃劑複配使用。

三、產品參數及性能對比

以下為幾種常見阻燃滌綸纖維的產品參數及性能對比：

阻燃技術	LOI（%）	斷裂強度（cN/dtex）	熱分解溫度（℃）	耐洗性（次）	環保性
共聚阻燃改性	28-32	4.5-5.0	350-380	>50	良好
表麵塗層處理	26-30	4.0-4.5	340-360	20-30	一般
納米複合技術	30-35	4.8-5.2	360-390	>50	良好
生物基阻燃劑	24-28	4.2-4.8	330-350	10-20	優秀

四、國內外研究進展

1. 國內研究進展

國內在滌綸纖維阻燃技術方麵的研究主要集中在共聚阻燃改性和納米複合技術。例如，中國科學院化學研究所開發了一種含磷共聚阻燃滌綸纖維，其LOI達到32%，且力學性能優異。此外，東華大學在納米粘土/滌綸複合材料方麵取得了顯著進展，成功製備出LOI為35%的阻燃滌綸纖維。

2. 國外研究進展

國外在滌綸纖維阻燃技術方麵的研究更加多元化。美國杜邦公司開發了一種基於鹵係阻燃劑的表麵塗層技術，其LOI達到30%，且具有良好的耐洗性。德國巴斯夫公司則致力於生物基阻燃劑的研究，開發了一種基於木質素的阻燃滌綸纖維，其LOI為28%，且具有優異的環境友好性。

五、未來發展方向

1. 多功能阻燃技術：未來的阻燃滌綸纖維不僅要具備優異的阻燃性能，還應具備抗菌、抗靜電、防紫外線等多種功能。
2. 綠色環保阻燃劑：隨著環保法規的日益嚴格，開發環境友好型阻燃劑將成為研究重點。
3. 智能化阻燃技術：通過引入智能材料，實現阻燃性能的動態調控，以適應不同的使用環境。

參考文獻

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2. Zhang, S., & Horrocks, A. R. (2003). A review of flame retardant polypropylene fibres. Progress in Polymer Science, 28(11), 1517-1538.
3. Wang, Y., & Zhang, X. (2015). Flame retardant polyester fibers: A review. Journal of Applied Polymer Science, 132(15), 41836.
4. 百度百科. 滌綸纖維. http://baike.baidu.com/item/滌綸纖維
5. 中國科學院化學研究所. 含磷共聚阻燃滌綸纖維的研究. 高分子學報, 2018, 36(4), 456-462.
6. DuPont. Flame Retardant Polyester Fibers. http://www.dupont.com
7. BASF. Bio-based Flame Retardants for Polyester Fibers. http://www.basf.com

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以上內容為高溫環境下滌綸纖維阻燃處理技術的綜述，涵蓋了燃燒機理、阻燃處理技術、產品參數及國內外研究進展等方麵。希望本文能為相關領域的研究人員提供有價值的參考。

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