事新愚织材料研魅开发dcJo磁alElectronicPublish）较好的阻燃性能|b而且具有同样性能的价格低廉1阻燃纺织品的应用及前景随着社会的进步，城市建设的发展，高层建筑的林立，公共设施多，交通工具的加，各类民用和产业用纺织品的消费量迅速长，尤其是各种室内、舱内铺饰织物，如窗帘、帷幕、墙布、地毯、家俱布和床上用品（睡衣、床罩、床单、被絮等）的需求量与日俱。但与此同时，由纺织品着火引起的火灾也不断加，造成了巨大损失。据美、英、日对现代火灾原因的调查，由纺织品引起的火灾约占火灾总数的一半，在纺织品中以床上用品和室内铺饰织物为起火的主要原因。因此，赋予纺织品阻燃性能对于确保安全、减少火灾次数和由此造成的损失有重要的现实意义11.世界上发达国家早在63年代就对纺织品提出了阻燃要求，并制订了各类纺织品的阻燃标准和消防法规，从纺织品的种类和使用场所来限制非阻燃纺织品的使用。我国1988年颁布了《阻燃防护S服〉国家标准，阻燃防护服的应用有了法律保证。1993年7月冶金工业部下发了《关于使用阻燃月艮的通，使我国阻燃防护服的市场得以真正启动。接着1995年化工部、中国石油天然气总公司也先后发文要求有关工种使用阻燃防护服，加试验方法》等标准的发布和实施，为阻燃防护服的应用提供了新的契机。1998年9月《消防法》的颁布更进一步促进了阻燃纺织品的发展。

　　目前，国内己经明令列装的阻燃防护服消费的行业见表1.按有关国家标准规定，应使用阻燃防护服的还有煤炭、交通、机械、兵器等部门，应使用阻燃防护服人员在200万人以上。在现代战争中，军队也需要大量阻燃作战服12.综上所述，我国阻燃纺织品市场是一个非常宽广和**发展潜力的市场。随着阻燃法规的实施，发展阻燃纺织品具有很明显的经济效益和社会效益。

　　表1我国6个行业使用阻燃防护服的人数和数量部门工种及人数阻燃服1万套。a'阻燃面料/万m2°a1冶金（含有色）26个工种，约250万人石油（含海上）19工种约60万人化工高温及易燃易爆人员，约200万人林业灭火队员、森警约25万人消防（含企业）消防队员，约20万人电力5TOKV及其以下带电作业人员，约4万人总计559万人由于羊毛的天然难燃性，使得羊毛与其他阻燃纤维混纺所制成的耐高温阻燃织物，不仅具有和加工简单的优势，在国内外阻燃制品市场广泛应用于防护服装、床上用品、室内装饰、交通内饰、地毯等方面。

　　2羊毛混纺耐高温阻燃织物加工方法2.1各种纤维的燃烧性能温度范围内。可长期使用的纤维对于毛混纺织物而言，要获得耐高温阻燃性能较好的制品，只有通过羊毛与其他阻燃纤维的混纺来实现。表5是含毛耐高温阻燃织物与其他阻燃织物的综合性能比较。由于阻燃纤维的性能较好而且持久，对织物手感和舒适性影响较小；同时由于羊毛纤维的难燃特性，混纺后无需阻燃整理即可达到较高的阻燃水平，这是羊毛所独具的特征，因此耐高温阻燃毛混纺织物应用越来越广。3羊毛与耐高温阻燃纤维的混纺及应用136781由于国防工业、宇航事业、尖端科学及民用工业的不断发展，推动了以高强度、高模量纤维为主体的耐高温阻燃纤维的发展。耐高温纤维通常是表5毛混纺阻燃织物与其他织物特点比较毛混纺阻燃织物后整理阻燃毛织物纯阻燃纤维织物①阻燃性能好且持久①可根据*终用途赋予①阻燃性能持久②不影响手感和其他毛阻燃性，灵活机动②对手感没有影响优织物特性，舒适性好②可进行复合多功能整③生产易控制，质量稳③可根据用途调整比例理定点和性能，可实现多功能生产工艺简单易控制，质量稳定价格较低③可迅速推广④生产工艺简单①必须一定批量生产①阻燃剂用量多①不能用于天然纤维缺②需选择适当的阻燃纤②强力、手感、色泽、透②必须大批量生产维和比例气等有影响③产品价格昂贵点③耐水洗、干洗及耐气④产品颜色、性能受阻候性差④燃烧产生烟雾较多燃纤维限制应具有下列条件：①高温下尺寸大小无变化；②软化点及熔点高；③热分解温度高；④着火点、发火点高；⑤在高温下能保持一般特性；⑥长期暴露在高温下也能保持一般特性；⑦同时具备纤维制品应有的一般性能，如柔软性、弹性及加工性能。

　　在高聚物科学的发展史中，五六十年代开发了具有耐热稳定性和良好应用性能的材料，研究的重点是芳香族聚酰胺和杂环高聚物。耐高温高分子材料是1960年开始工业化的，发展*快的国家为美国，其次是日本。表6是几种耐高温阻燃纤维的性能比较。目前己应用的耐高温阻燃纤维己有几十种，其中应用较多的是芳纶（聚间苯二甲酰间苯二胺纤维）80年代己达5000t/a；其次是聚酰胺*酰亚胺纤维。

　　由于芳纶1313结构中氢键在2个平面内排列，形成了氢键的三维结构，使之结构稳定，在200°C下，普通尼龙66和棉纤维强度几乎损失殆尽，而NO-MEX仍能保持原强度的80%，它的分解温度高达385*C左右，在火焰中不延燃，并在人体和衣服之间形成阻隔，减低传热效果，提供保护作用。作为耐高温纺织材料，芳纶1313纤维具有比其它耐高温纤维更好的特性：强力高、耐磨和耐折性好、吸湿性强、耐化学药品及可纺性好等等。因此被大量用于消防服面料、高温过滤材料、降落伞等。

　　表6几种耐高温阻燃纤维的性能比较纤维品种强力伸长比重吸湿性氧指数导热性适用温度-颜色连续短期芳族聚酰胺白色聚苯并咪唑金黄色预氧化聚丙烯睛黑色酚醛黄棕色聚苯撑硫醚淡棕色聚三聚氰胺白色维的应擂要解决价格、性能，通纺E！织染趾能从而大幅度降低了成本土芳纶1313纤维虽然具有良好的耐热性及服用性，但价格比较贵，普通N0MEX纤维（T450）为20~22美元，原液染色N0MEX纤维为48美元ig.其次，由于分子结晶度高，分子间结合力强，造成染色困难。昂贵的价格及染色上的困难在某种程度上抑制了产量及品种发展。

　　对于芳纶1313纤维的产品开发，欧美等国家较倾向于纯纺织造。纯纺织造产品因阻燃、耐高温性能来自纤维本身，其防护性能不会因洗涤或穿着的次数而减弱，但价格昂贵，1套工作服近2000元。

　　根据国内防护服消费水平情况，芳纶1313纤整理等有关工艺。因此，采用芳纶1313与其他纤维如棉、毛等混纺将可以实现阻燃和降低成本的目的。

　　在对芳纶1313与棉纤维混纺研究中发现，芳纶与棉80i0的织物具有优良的耐热、阻燃性，不需阻燃整理即可满足国家阻燃服要求；50/50和20/80混纺织物，需经Pmban阻燃整理后才能达到阻燃标准要求。

　　对于羊毛与芳纶1313混纺而言，可以将芳纶1313短纤先成条，然后与毛条混并成纱，再进行织造。当芳纶混纺比例超过30%时，其极限氧指数就达到28以上，无需阻燃整理就具有良好阻燃性通过极性溶剂预处理方法对芳纶纤维结构进行改性，使微结构得到改变，无定形区增加；同时选用高提升度的染料，在适当的温度和条件下，通过载体使织物无定形区密度下降，染料扩散，深度增加。这样毛与芳纶混纺阻燃织物染色色泽鲜艳，其色牢度的性能指标达到美国杜邦公司90年代中期的先进水平，而价格仅为进口织物的14酚醛纤维是一种体型结构的聚合物，本身无结晶、无取向，其限氧指数为2834，极限使用温度可达1200 *C，具有良好的耐化学稳定性，良好的服用性能，手感柔软与羊毛类似，含水率4%6%，可用分散或阳离子染料染色，强度与粘胶纤维类似。可与羊毛等纤维混纺提高其耐磨性和强度。

　　是耐高温酚醛纤维（Kynol）与羊毛混纺的氧指数变化。Kynol纤维的氧指数为3236，当Kynol含量达到35%时，织物就有阻燃性，无需对羊毛进行阻燃整理。采用20%Kynol与20%涤纶及60%羊毛，或20%Kynol与30%涤纶及50%羊毛，或20%Kynol与80%羊毛混纺制成阻燃毛料和床上用品。

　　4羊毛与改性阻燃纤维混纺耐高温阻燃织物所谓改性阻燃纤维就是将纤维中主体不阻燃的单体，加入少量的阻燃单体或阻燃剂通过共混、共聚、接枝等方法制成的具有阻燃性能的纤维。

　　这种方法制成的纤维纺丝工艺简单，可混纺性强，成本较低，易于工业化，因此应用较多。

　　几乎所有合成纤维都可以改性成阻燃纤维，但目前已实现工业化和应用较多的主要是阻燃粘胶、阻燃腈纶、阻燃涤纶、阻燃尼龙等，其中开发较早、应用较广，且与羊毛纤维易于混纺的是阻燃腈纶和阻燃粘胶41阻燃粘胶纤维的性能与羊毛混纺应用阻燃粘胶纤维作为一种舒适的非热塑性阻燃纤维，已成为羊毛和耐高温纤维的理想混纺组分，能制成各种综合性能优良的织物，从而进一步扩大了阻燃粘胶纤维的用途。

　　制造阻燃粘胶纤维的方法主要有共混阻燃改性、接枝阻燃改性、后整理阻燃改性3种，其中以共混改性在工业上应用*广。因为此法制得的阻燃纤维性能、手感及耐久性等均比其他方法优越。其主要生广厂有奥地利的LenzingViscoseFR、美国Avtex公司的Durvil、英国Courtaulds公司的As-gard及日本的Tufban、日本大和纺的HFG、德国赫斯特公司的Danufil等，其中以Lenzing公司的产量*大，这里重点介绍其性能及应用。

　　411阻燃粘胶纤维的性能5060的添加量仅为20%，且米用湿法纺丝，其干湿强力与普通粘胶相当。

　　阻燃粘胶纤维具有良好的阻燃性能，LOI值达到28%，而且不含氮，不会产生有害气体；具有穿着舒适性，手感柔软，吸湿、透气；具有优秀的耐干湿洗性能；具有良好的耐磨和抗腐蚀性能，能适应织物染整加工；优异的可混纺性，可根据*终用途与芳纶、PBI、BASOFIL（BASF）、羊毛等混纺，制成舒适、抗静电、高日晒、高水洗牢度、抗熔融的防火阻燃织物。

　　表7Lenzing阻燃粘胶的主要规格纤维线密度/dtex切割长度/nm 41.2阻燃粘胶与羊毛纤维的混纺应用纯Lenzing阻燃粘胶纤维可织成舒适的服用织物，用于内衣、睡衣和床上用品。在工业上可代替石棉纤维作防护材料和服装。

　　Lenzing阻燃粘胶纤维可与羊毛、芳香族聚酰胺和聚氯乙稀等纤维混纺，使这些原来不宜进行纯纺的纤维扩大了应用领域，同时又不需再进行表9阻燃粘胶的用途及织物类型应用领域使用织物类型防护服（钢铁、化学、电子、汽车、石油、核电等）阻燃粘胶纤维/羊毛（特别对于轻的、可机洗的织物）消防服阻燃粘胶纤维/羊毛（制服、夹克衫）交通工具用铺饰织物（飞机、火车、汽车、轮船）阻燃粘胶纤维/阻燃羊毛（座套等）床上用品（医院、老人院、幼儿园）阻燃粘胶纤维/羊毛（可洗涤的毯子等）公共建筑内铺饰织物（宾馆、影剧院、高层建筑、展览馆等）阻燃粘胶纤维/羊毛（室内铺饰等）纺Lenzing阻燃粘胶纤维与羊毛混纺，可提高羊毛的阻燃性。在合适的织物重量、结构和混纺比（阻燃粘胶纤维占30%以上）条件下，可省去羊毛的阻燃整理，而LOI值仍能达到28~29.此外，混纺后纱线的强力和韧性、织物在热源和火焰中的断裂性能、耐熔融金属的能力、服用性能和保管性能等，都要比纯Lenzing阻燃粘胶和阻燃整理羊毛好得多。再加上阻燃粘胶纤维的平均价格又要比羊毛低，因此，这种混纺织物的应用较广。

　　与羊毛混纺织成轻质针织物（200g/m3）制作空军和陆军的阻燃服；40/0或50/0的厚型紧密混纺织物>350gm2）用于易熔金属如铝、锌、锡和铁的冶炼防护服（见表8）40/60的混纺织物（约350gm2）作为铺饰织物，用于现代化航空线上空中客车310的座椅套垫；2525/50Lenzing阻燃粘胶/阻燃涤纶/羊毛的提花织物用于消防服。

　　表8Lenzing阻燃粘胶与羊毛混纺织物对金属熔体的防护性模拟皮肤灼烧程度防护织物重量/gDm金属熔体温度/°c 100%羊毛对比样70羊毛/0阻燃粘胶纤维60羊毛/40阻燃粘胶纤维注：1*为无灼烧；*7*为三度灼烧，灼伤面私积>0表9是阻燃粘胶及其与羊毛等混纺织物的用途。由于阻燃粘胶具有其他阻燃合成纤维没有的特性，应用日益扩大，特别是阻燃粘胶的混纺交织织物将很有发展前途。

　　42阻燃腈纶（腈氯纶）纤维的性能及羊毛的混纺应用腈纶具有许多优良性能，如柔软性和保暖性近似于羊毛，有“合成羊毛”之称。阻燃腈纶的生产方法主要有共聚阻燃改性、共混阻燃改性、热氧化法、阻燃后整理和后处理阻燃改性等5种，其中以共聚方法工业应用*广，热氧化方法是腈纶特有的阻燃方法。

　　共聚法阻燃腈纶是将含阻燃元素（卤、磷等）的乙烯基化合物与丙烯腈单体进行共聚而实现改性的方法，因此多数又叫腈氯纶。腈氯纶是早于1950年由美国联合碳化物公司Dynel投入工业生产，Kanecaron是日本钟渊化学工业公司1957年开发并商品化的一种共聚阻燃改性聚丙烯腈纤维，年产量达51000t，是世界上产量*大、规格*多的一个阻燃纤维品种。在此基础上，1991年开发成功了阻燃性能更好的可与棉、羊毛、聚酯等混纺的顺腈氯纶化纤厂从意大利斯尼亚（Snia）公司引进了腈氯纶生产线，年产5000t该纤维采用丙烯腈、偏二氯乙烯和丙烯酰胺甲基丙烷磺酸钠的共聚物进行制造，极限氧指数高达35%，且耐光、耐水、耐汗、耐磨损及耐热处理，染色性能良好，可以生产有光、半有光及消光3个品种和多种规格尺寸的腈氯纶。

　　4.2.1腈氯纶纤维的规格及性能达到28~35；良好的混纺性能，既可纯纺，也可作为纬纱与常规涤纶或棉经纱交织均可达到阻燃效果；优异的手感和悬垂性；易于加工，可染成各种色泽鲜艳的织物。

　　液着色丝；SRY高阻燃型，与棉、毛、丝、麻混纺后，仍具有一定的阻燃性；A0Y酸性染料可染型，混I现多种颜色型，截面腰子形，强烈反射光，适合仿制各种天然兽皮；RCL全消光扁平型，截面扁带状，手感柔软，适于制作高级玩具；HHB、HS、HB收缩型，缩率分别为40%、30%和20%特别适合作毛皮底布和绒毛；YS纬纱混纺型，如1.7dtexX51mm或1.用于纬纱与普通涤纶经纱交织。

　　为了满足阻燃服装及与棉、毛、涤纶等纤维混纺的需要，日本钟渊公司开发了阻燃性能更好的腈氯纶Protex阻燃纤维，具有以下特性：①优异的阻燃性能和阻燃耐久性，LOI值可达3435，在使用中多次洗涤阻燃效果不下降；②在与棉、毛、涤纶等非阻燃纤维混纺时，无需经过阻燃整理即可达到较好的阻燃效果，这样可以通过与棉、毛等天然纤维生产外观好、手感柔软、悬垂及吸湿的阻燃织物；③当混纺织物暴露于火焰或高温时，Piotex混纺织物的优异炭化性能确保了没有熔滴沾皮肤造成烧伤的危险；④由于使用阳离子染料染色，Protex织物可以制成色泽鲜艳、牢度优良的织物。

　　3dtexXVC等。其物理性能：线密度2dtex，强度2伸长率35%杨氏模量350kgin*m2，沸水收缩率小于3%，白度93，消光，主要用于纯纺作纬纱或与棉、毛等的混纺中。Protex-S型规格主要有2dtexX51mm、主要用于无纺织物，尤其与常规涤纶的混纺中。

　　4.2.2腈氯纶纤维与羊毛的混纺应用腈氯纶的纺织加工、染整加工与普通腈纶纤维类似。这类纤维如Protex可以纯纺，也可以与其他阻燃纤维混纺，还可与普通纤维如棉、毛、涤纶等混纺或交织，无需再经阻燃加工即制成各种用途的阻燃织物。但使用中应注意：①采用Kane-caron混纺时用阳离子染料染色温度为98用Protex混纺时阳离子染料染色温度为103C；②即使同一混纺比，由于混纺、交织等规格和加工条件的不同，也会使产品的阻燃性能有所不同；③对于混纺织物染整使用的染化药剂应适当注意。

　　是Protex与羊毛在不同比例下混纺的阻时，织物就具有良好的阻燃性能，但与Protex/棉混纺略有不同，整体而言Protex/羊毛、Protex/棉混纺织物的阻燃性能比阻燃涤纶/棉的性能要好得多。

　　为了提高混纺织物的强度和耐磨性，可以采用腈氯纶、羊毛和涤纶，或腈氯纶、羊毛和芳纶3种纤维混纺，当Protex含量超过55%时，就具有良好的阻燃性能和断裂强度。

　　应用领域阻燃试验方法阻燃要求纺纤维种类优点炭化长*大小于254服装垂直燃烧法mm，平均178mm以下，R.otex棉、毛混纺脱脂棉不燃烧阻燃、柔软、吸湿、舒适童装睡衣等垂直燃烧法垂直燃烧法工作服垂直燃烧法厨房用纺垂直燃烧法织品办公用纺织品地板铺饰纺织品室内装饰纺织品45*燃烧法床上用纺45*燃烧法、织品水平法等炭化长*大小于254mm平均脱脂棉不燃烧炭化长*大小于254mm平均脱脂棉不燃烧炭化长*大小于254mm平均脱脂棉不燃烧炭化长*大小于254mm平均脱脂棉不燃烧ftotex/棉、腈氯纶阻燃、柔软、吸混纺湿、舒适、耐洗ftotex棉、粘胶混纺阻燃、柔软、吸湿、舒适、快干ftotex棉、毛、麻、涤阻燃、舒适、吸纶、粘胶等混纺湿、挺括ftotex棉、麻混纺阻燃、柔软、舒适、易洗炭化长*大70mm以ftotex棉、毛、涤纶、下，平均50mm以下腈氯纶混纺续燃20s以下，炭化10cm以下续燃5s以下、阴燃5s以下，炭化20cm以下不同品种有不同要求阻燃、安全、色泽齐全、品种多样阻燃、安全、毛Poex腈氯纶混纺感好、高级R-otex棉、毛、麻、涤纶、粘胶、芳纶、丝等混纺ftotex棉、麻、涤纶、毛、丝等混纺阻燃、安全、高雅、耐洗、易洗、色彩多样阻燃、安全、高雅、易洗、色彩多样腈氯纶纯纺及混纺织物可用于室内装饰材料、床上用品、防护服、工业用布、玩具、普通衣料、人造毛皮、防化服等方面。表10是Protex混纺织物的用途。

　　能4-池中可以看Id掌亢过20%响HSbookmark4阻燃法规的实施，我国阻燃纺织品将逐步应用于各种防护领域。羊毛作为一种天然难燃纤维，与其他阻燃纤维混纺后，无需经过阻燃整理即可达到好的、耐久的阻燃性能，而且可以降低成本不影响织物外观和舒适性。因此，羊毛混纺阻燃织物必将得到广泛应用。