提高阻燃粘膠纖維阻燃性的新思路

??????? 因?yàn)槔w維有著較大的表面積和易燃性，因而紡織產(chǎn)品起火極易引發(fā)火災(zāi)事故。因而，伴隨大眾的安全性需要和消防條例的執(zhí)行，阻燃紡織產(chǎn)品備受廣泛性重視。藻酸鹽（A）纖維是一種有著突出的阻燃性和生物相容性的生物聚合物。海藻酸鹽纖維的阻燃性因?yàn)槎r(jià)或三價(jià)金屬離子，如鈣離子，鋇離子，銅離子和鋅離子。此外，金屬離子可以通過(guò)接枝法提升纖維素纖維的阻燃性，通過(guò)生成更多的焦炭和更少的氣體產(chǎn)物，可以影響纖維素纖維的熱降解機(jī)理和熱解情形。此外，海藻酸纖維還能夠通過(guò)簡(jiǎn)易的混合方法提升棉織物的阻燃性能。

研究人員通過(guò)海藻酸纖維摻進(jìn)阻燃粘膠纖維熔融共混的方法制取阻燃粘膠纖維。當(dāng)中阻燃粘膠中的阻燃劑為二硫代焦磷酸鹽（DDPS）。即使帶有DDPS的阻燃劑，也極易用10秒的點(diǎn)燃時(shí)間，相應(yīng)的PHRR和THR分別為99.1kW/m2和7.8MJ/m2?？墒牵Ｔ蹇梢悦黠@明顯FRV的TTI，例如，添加10%的海藻酸纖維后，復(fù)合材料的TTI可從10秒變?yōu)?1s。伴隨添加到阻燃粘膠纖維中的藻酸鹽含量的明顯，TTI可以進(jìn)一步提高，可是其改變變的遲緩。此外，PHRR和THR隨藻酸鹽含量的明顯而降低。因而，阻燃粘膠纖維的阻燃性可以通過(guò)共混入10%的海藻酸纖維來(lái)明顯提高。

為了能詮釋阻燃粘膠纖維經(jīng)過(guò)摻入海藻酸纖維來(lái)有效的提升阻燃性能的實(shí)質(zhì)，經(jīng)過(guò)TG-FTIR分析研究了復(fù)合材料的熱降解機(jī)理。在FRV中添加藻酸鹽并沒(méi)有顯著更改能帶的吸收位置，但兩者相互間的吸收強(qiáng)度不一樣。阻燃粘膠纖維的強(qiáng)度貼近與海藻酸纖維的強(qiáng)度，但80阻燃粘膠纖維/20海藻酸纖維的強(qiáng)度小于阻燃粘膠纖維。針對(duì)海藻酸鹽，主要的分解產(chǎn)物是H2O（3500-3900和1300-1800cm-1）和CO2（2368和687cm-1）?？紤]H2O和CO2并不是易燃的，錐形量熱計(jì)測(cè)試期內(nèi)海藻酸鹽展示出不可燃性。從240到600℃，80阻燃粘膠纖維/20海藻酸纖維的相應(yīng)強(qiáng)度比阻燃粘膠纖維高。依托于普遍采用的朗伯-比爾定律，一定波數(shù)處的譜帶強(qiáng)度與氣體濃度呈線(xiàn)性關(guān)系。因而，針對(duì)海藻酸纖維和阻燃粘膠纖維的復(fù)合材料，在燃燒期內(nèi)可以獲取更多的CO2，其可以稀釋可燃?xì)怏w的濃度。經(jīng)過(guò)這個(gè)方法，可以獲取較高的TTI，更低的PHRR和THR，這和在錐形量熱計(jì)測(cè)試中所討論的相對(duì)應(yīng)。綜合分析，藻酸鹽纖維即使僅有10wt％，也可以有效的抑制FRV纖維阻燃性的可燃性。

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