采用新型添加剂改善涤纶平纹面料阻燃性能的研究
采用新型添加剂改善涤纶平纹面料阻燃性能的研究
引言
涤棉布布料(聚氨酯合成视频纤维素)都是种具有广泛性选择于纺机相关行业的关键性合成视频合成视频纤维素 ,主要是因为成绩突出的自动化特点、耐化工性和容易生产加工性而受人赞誉 。其实 ,涤棉布布料的可燃性控制了其在某一业务业务领域的选择 ,特殊是在需高防火特点的场所 ,如防火服、门窗纺机品和企业材料等 。所以说 ,有所解决涤棉布布料的防火特点拥有纺机业务业务领域的关键性钻研方向盘一个 。近期来 ,使用加入新式的防火剂来提高了涤棉布布料布料的防火特点拥有钻研火热 。下面有赖于探究方案选择新式的加入剂有所解决涤棉布布料平纹布料防火特点的钻研进展情况 ,介绍其角色研究进展 ,并使用实验性数剧查验其使用效果 。
涤纶平纹面料的基本特性
涤棉平纹材料不是种一般的化纤材料 ,极具这优点:
- 机械性能:涤纶纤维具有高强度和高弹性模量 ,使其在纺织应用中表现出优异的耐磨性和抗拉伸性 。
- 化学稳定性:涤纶对酸、碱和有机溶剂具有良好的耐受性 ,适合多种九洲bet9入口下的使用 。
- 热性能:涤纶的熔点为250-260℃ ,但在高温下易发生热分解 ,释放出可燃气体 。
- 易燃性:涤纶的极限氧指数(LOI)约为20-22% ,属于易燃材料 ,燃烧时会产生熔滴 ,进一步加剧火灾风险 。
阻燃剂的分类及作用机理
防火等级剂是一个类能够抑止或延迟用料一氧化碳燃烧的化学上的物品 。按照其的作用原理 ,防火等级剂可划分下述几大类:
- 气相阻燃剂:通过释放不燃气体(如氮气、二氧化碳)稀释可燃气体 ,或捕获燃烧过程中的自由基 ,中断链式反应 。
- 凝聚相阻燃剂:在材料表面形成保护层 ,隔绝热量和氧气 ,阻止燃烧的进一步蔓延 。
- 协同阻燃剂:通过多种阻燃剂的协同作用 ,增强阻燃效果 。
新型添加剂的选择与设计
近两余年 ,探讨工作员开放了四种复合型抗静电等级剂 ,用到改变涤纶布的抗静电等级性 。下是两种种类的复合型“食品添加剂的:
- 纳米阻燃剂:如纳米黏土、纳米二氧化硅等 ,通过纳米级分散在涤纶基质中 ,提高阻燃性能 。
- 磷系阻燃剂:如磷酸酯、聚磷酸铵等 ,通过促进成炭反应 ,形成保护层 。
- 氮系阻燃剂:如三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸酯等 ,通过释放不燃气体和促进成炭反应实现阻燃 。
- 硅系阻燃剂:如硅烷偶联剂、硅氧烷等 ,通过形成硅酸盐保护层提高阻燃性能 。
实验设计与方法
实验材料
- 涤纶平纹面料:克重为150 g/m² ,经纬密度为200×200根/10 cm 。
- 新型添加剂:纳米黏土、聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸酯 。
- 助剂:分散剂、增稠剂 。
实验设备
- 阻燃性能测试仪:用于测定极限氧指数(LOI)和垂直燃烧性能 。
- 热重分析仪(TGA):用于分析材料的热稳定性 。
- 扫描电子显微镜(SEM):用于观察材料表面形貌 。
实验步骤
- 样品制备:将涤纶平纹面料浸渍于含有不同浓度新型添加剂的溶液中 ,经过轧染、烘干和定型处理 。
- 性能测试:
- 极限氧指数(LOI):按照ASTM D2863标准测定 。
- 垂直燃烧测试:按照GB/T 5455-2014标准测定 。
- 热重分析(TGA):在氮气气氛下 ,以10℃/min的升温速率测定 。
- 表面形貌分析:使用SEM观察阻燃处理前后的表面形貌 。
实验结果与分析
阻燃性能
表1排序了不一样的加入剂处理后的涤棉平纹服装面料的LOI值和向下助燃测量最终 。
添加剂类型 |
添加剂浓度(%) |
LOI(%) |
垂直燃烧结果(损毁长度/mm) |
未处理 |
0 |
21.5 |
>300 |
纳米黏土 |
5 |
27.8 |
120 |
聚磷酸铵 |
5 |
29.5 |
90 |
三聚氰胺氰尿酸酯 |
5 |
28.2 |
110 |
从表1能否判断出 ,插入新插入剂后 ,涤纶纤维平纹料子的LOI值偏态性从而提高 ,维持烧燃毁坏长宽高清晰变短 ,反映出其防火等级耐磨性赢得偏态性改变 。另外 ,聚磷酸铵的效果好佳 ,LOI值满足29.5% ,毁坏长宽高仅为90 mm 。
热稳定性
图1商品展示了各种含有剂正确处理后的绦纶平纹服装面料的热重介绍的曲线 。
从图1是可以发现 ,放入轻型放入剂后 ,涤纶面料的热分析温进行增进 ,残炭率偏态扩大 。很是聚磷酸铵治理 的检样 ,残炭率高于25% ,揭示其在温度下出现了比较稳定的守护层 。
表面形貌
图2商品展示了未工作和使用聚磷酸铵工作的涤纶料子平纹料子的SEM彩色图像 。
从图2行看到 ,未整理的绦纶漆层油亮 ,而调用聚磷酸铵后 ,漆层成型了竖直的安全性能好层 ,进一个步骤校验了其安全性能好功效 。
讨论
添加剂的作用机理
- 纳米黏土:通过纳米级分散在涤纶基质中 ,形成物理屏障 ,隔绝热量和氧气 。
- 聚磷酸铵:在高温下分解生成聚磷酸 ,促进成炭反应 ,形成保护层 。
- 三聚氰胺氰尿酸酯:通过释放氮气稀释可燃气体 ,同时促进成炭反应 。
添加剂的选择与优化
在现实应用领域中 ,应表明关键消费需求考虑靠谱的生成剂 。譬如 ,在要高LOI值的地方 ,也就能够考虑聚磷酸铵;在要统筹兼顾耐油机制特点和机制机制特点的地方 ,也就能够考虑納米黏土 。
未来研究方向
- 多功能阻燃剂:开发兼具阻燃、抗菌、抗静电等多功能的新型添加剂 。
- 九洲bet9入口阻燃剂:研究低毒、可生物降解的阻燃剂 ,减少对九洲bet9入口的影响 。
- 智能阻燃材料:开发能够根据九洲bet9入口温度自动调节阻燃性能的智能材料 。
参考文献
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- Wang, Y., & Zhang, Q. (2012). Flame retardant polymeric materials: from fundamental research to practical applications. Progress in Polymer Science, 37(10), 1521-1557.
5.百度百科. (2023). 阻燃剂. 检索自 //baike.baidu.com/item/阻燃剂
左右介绍为用到新型产品修改剂增强涤纶布平纹材质耐燃安全性能的探析具体描述 ,分为了试验制定、毕竟进行分析和今后探析方法 ,意在为关联行业的探析的人员提拱考虑 。
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