阻燃纤维范文精选

摘要：概述了阻燃纤维的国内外发展概况，并主要介绍了几种多功能、高性能阻燃纤维，最后介绍了阻燃纤维的发展趋势。

关键词：阻燃纤维；高性能；发展趋势

Abstract：This article provides an overview of the flame retardant fiber development at home and abroad，and mainly introduces several kinds of multi-functional， high performance flame-retardant fibers，finally introduces the development trend of flame retardant fiber.

Key words ：Flame-retardant Fiber；High Performance；Development Trend

阻燃纤维既具有普通纤维的可加工性又兼备优良的阻燃性能，其发展已有几十年的历史，20世纪90年代至今，其开发、研究和应用已得到了快速的发展。阻燃纤维除了具有纺织性能外，由于其优异的阻燃性能，使其在合成纤维中具有独特的地位，它不仅可用于汽车、火车、飞机用阻燃纺品，而且还可以用于医院、军队、森林救火服务队的防护服[1]。

目前，阻燃纤维不仅仅是纺织领域的研究和开发对象。作为高性能纺织纤维，阻燃纤维在纺织服装、国防军事及其他各个领域已表现出良好的应用前景。现在许多阻燃纤维已经在航天、航空、汽车、环境、化工等领域得到了广泛的应用，而且阻燃纤维被认为是高性能纤维材料的典型代表，为世人所关注。更重要的是，阻燃纤维对我国的产业结构的升级和对传统材料的研究有重大意义，对国防军事和国民经济有着重要的影响。

1 阻燃纤维市场发展现状

据报道，近两年，世界纤维加工总量增长将近一倍，化学合成纤维的产量增长达4倍多，其中阻燃纤维主要是以合成纤维为主，由此可见，随着国内外阻燃纤维需求量的不断增加，阻燃纤维将会得到快速发展。

摘要：

本文从阻燃纤维的机理、阻燃纤维的现状及其发展趋势三个方面阐述了阻燃纤维，对于了解相关知识具有一定的意义。

关键词：阻燃纤维；阻燃剂；阻燃改性；极限氧指数；功能复合化

日常使用的大部分纺织品都具有易燃性。大量资料表明，室内装饰织物、床上用品、沙发、电热毯等都曾是火灾的源头，因而发达国家极为重视阻燃纺织品的开发。我国对纺织品阻燃技术的研究也日趋重视。本文从三个方面着重介绍了阻燃纤维，对于了解阻燃纤维的相关知识具有一定的意义。

1 阻燃纤维简介

阻燃纤维[1]是指与火源接触后，纤维不能燃烧或燃烧得不充分，仅有较小的火焰，撤走火源，火焰能较快自行熄灭的纤维。目前常用的阻燃纤维有：PBI纤维，PVC纤维，PTFE，PPTA， Prylanitz纤维，聚酰胺-酰亚胺纤维。而其中的Prylanitz纤维，因其吸湿性好，在辐射热或火焰作用下不熔融，可用于消防服装的隔水蒸气层[2]。

2 阻燃纤维阻燃机理和评价指标

纤维的燃烧一般要经历热引发、纤维热降解、引燃三个阶段，从纤维燃烧的过程可以得出阻燃纤维的阻燃就是设法阻碍纤维的热分解，抑制和稀释可燃性气体，改变热分解反应机理，阻断热反馈回路，以及隔离空气和热环境，来达到消除或减轻燃烧三要素（可燃物质、温度、氧气）的影响，而达到阻燃目的。通常，阻燃纤维的阻燃机理具体可归纳为以下7种[3]：吸热、覆盖保护、气体稀释、凝聚相阻燃、气相阻燃、微粒表面效应和熔滴效应。

“阻燃纤维”是指纤维材料本身具有或者是经处理后具有的明显推迟火焰蔓延的性质的纤维。而阻燃纤维织物就是指采用阻燃纤维或经阻燃剂与树脂特殊加工整理而成的具有良好阻燃性能的织物。

传统阻燃纤维市场:应用越来越广泛

人类的阻燃历史最早可以追溯到古罗马时期。进入现代,英国人早在1935年就研究出了一个名叫511的阻燃纤维,并且当时还申请了专利。而我国阻燃纤维的研究在上世纪50年代才启动。即便如此,当时也仅仅主要是以棉纤维暂时性阻燃为主要研究方向。但受到当时各方面条件的制约,进展缓慢。

改革开放之后,上海、吉林、山东、广东、天津、四川、北京、江苏等省市的一些科研单位、院校以及工厂相继对阻燃纤维进行了小规模、试验性研究。广大科研工作者很快便研究出现成效。到20世纪80年代初期,我国的阻燃涤纶和阻燃丙纶就已形成批量生产能力。

然而,由于阻燃纤维的价格昂贵、生产工艺复杂等一系列客观因素,已经形成批量生产力的阻燃纤维并没有在当时立即投入批量生产。原因就是当时刚刚改革开放不久,国家和人民都穷,人民的手里没有多少钱。那时候,单位职工存一年工资钱,买个手表、自行车的人比比皆是。农民还偷偷摸摸地拿着一二十个鸡蛋到城里卖,稍不留神就给工商局抓起来没收掉,曰“投机倒把”。说白了,价格昂贵的阻燃纤维织物在当时根本没有市场。仅仅是一些特殊行业不得不使用,部分纺织企业才小规模生产。

随着时间的推移,我国人民生活水平的持续性提高,阻燃纤维织物的市场也逐步扩大。据了解,到2008年金融危机爆发之前,国内的阻燃纤维行业销售收入已经超过50亿元,从业人数达到约30万人。单纯就阻燃纤维织物而言,已经被广泛应用于我国的阻燃作战服、各类宇航服、消防服、警用镇暴服、赛车服、石油化工防火工作服、森林工作服和电工服等众多行业的专业服装。

专业服装因为其专业性质,故而使用范围小,所形成的市场也非常有限。那么,在我国广阔的民用纤维织物领域,阻燃纤维织物的使用情况又是什么样的呢?

民用阻燃纤维市场:叫好不叫座

摘 要：日常使用的大部分纺织品都具有易燃性。大量资料表明，室内装饰织物、床上用品、沙发、电热毯等都曾是火灾的源头，因而发达国家极为重视阻燃纺织品的开发，我国对纺织品阻燃技术的研究也日趋重视。本文对基于不同添加剂的阻燃纤维专利申请进行分析，从中国、全球的专利申请量、申请人的分布等多方面统计分析，阐述了基于不同添加剂的阻燃纤维专利申请发展趋势，重点针对阻燃纤维采用的不同添加剂：卤系、磷系、氮系、有机硅系和无机系五大方向的发展进行了梳理。

关键词：阻燃；纤维；卤系；磷系；氮系；有机硅；无机

1、引言

阻燃纤维是指与火源接触后，纤维不能燃烧或燃烧得不充分，仅有较小的火焰，撤走火源，火焰能较快自行熄灭的纤维。阻燃纤维除了具有纺织性能外，由于其优异的阻燃性能，使其在合成纤维中具有独特的地位，它不仅可用于汽车、火车、飞机用阻燃纺品，而且还可以用于医院、军队、森林救火服务队的防护服，对我国的产业结构的升级和对传统材料的研究有重大意义，对国防军事和国民经济有着重要的影响。

阻燃纤维可以通过合成纤维聚合物与阻燃剂的共混来实现，此方法称聚合物阻燃改性共混法，且对纤维的风格影响较小。聚合物改性法主要是在其合成纤维聚合物溶液中添加阻燃剂均匀混合，然后经纺丝制成阻燃纤维。阻燃纤维采用的添加剂种类很多，主要分为以下几类：卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、有机硅系阻燃剂和无机阻燃剂。

为了研究添加不同阻燃剂的阻燃纤维专利技术的发展情况，通过最准确的IPC分类号与比较准确的关键词、转库检索等检索策略相结合，获取初步结果后浏览筛选内容密切相关的专利文献，然后利用S系统的统计命令和Excel对该领域的全球专利申请数据和中国专利申请数据进行统计分析。

2、专利申请趋势分析

由图2-1中可以看出，基于添加剂的阻燃纤维的专利发展过程可以大致如下：首先，基于添加剂的阻燃纤维的专利申请最早出现于二十世纪六十年代的美国，这也与美国是首先取得了应用于纺织品阻燃混合物相关联，其阻燃纤维一直处于早起世界的领先地位；从1966年至1982年，该阶段处于基于添加剂的阻燃纤维的初步萌芽阶段，申请量较少；从1983年至1999年，该阶段的专利申请量平稳发展，逐渐增多，且每隔一段时间呈现一次研究热潮，阻燃纤维添加剂的种类发展有关，随着，每一次某种添加剂的阶段性发展都会带动阻燃纤维的研究热潮；从2000年至2004年，该阶段的申请量骤减，这是因为欧盟颁布了关于环境保护的文件，其中着重强调禁止使用某些化学物质，导致卤系阻燃剂发展受到阻碍；从2005年至2014年，该阶段的专利申请量逐渐恢复，且保持较高的增长率，阻燃剂的新研究引发研究新热潮，同时中国申请带动全球基于添加剂的阻燃纤维的专利申请量发展。

摘要：

从阻燃纤维的基本概念和原理入手， 分析了有别于传统阻燃纤维的新型高性能阻燃纤维的特点， 介绍了几种在尖端领域应用的特种阻燃纤维。指出在国家倡Т葱虑动发展的形势下，高新技术企业需要加快速度突破多年来的国际技术壁垒，纤维检验机构也应与时俱进地了解新型高性能纤维的特点及应用状况，在相关成分定性和定量方面及时弥补国内空白。

关键词：阻燃纤维；高性能；应用前景

1 引言

国内市场上的阻燃纤维品种繁多，常见的几种阻燃纤维主要是基于普通纤维的添加阻燃成分或改进整理工艺获得，例如阻燃粘胶、阻燃涤纶、阻燃腈纶、阻燃维纶等等。但这些常规阻燃纤维的性能通常有一定的局限，不足以应对更加复杂的应用领域，能应用于军事尖端领域的技术还比较少。例如，国庆大阅兵时，通过天安门前的某些阅兵方队穿着的多地形迷彩作战服，就是采用自主研发的多纤维混纺阻燃面料，同时还具有高强、耐磨和良好的色牢度等理化性能。

高性能阻燃纤维必须能根据实际情况相应地满足对高强度、高模量、耐高/低温、耐辐射、耐色牢度等综合性能指标的要求。只有具备了上述性能，才可以应用在航空航天、抗低温抗辐射、装甲防护、舰艇绳缆等国防、交通领域以及高温过滤材料、电子绝缘材料、体育用品等军民两用领域。随着阻燃纤维种类的不断发展，其与各种常规纤维之间的混纺面料也不断地被开发出来，纤检机构很有必要及时地了解新型纤维的特点，尤其是在成分定性与定量方面不断开拓探索新的检验方法。

2 阻燃纤维的作用原理和分类

2.1 纤维阻燃的基本原理

【摘 要】木纤维塑料复合材料是生物领域中较为重要的课题，这种材料在人们的生活中扮演着重要角色，但是木纤维-聚丙烯复合材料易燃，在使用过程中存在着火灾隐患，本文针对解决复合材料的依然问题作出试验研究，分析了阻燃型复合材料的制备原料、方法和技术支持，通过研究木纤维一聚丙烯复合材料的物理性能、燃烧性能，挑选出合适的阻燃剂来进阻燃型木纤维-聚丙烯复合材料的制备。

【关键词】阻燃型；木纤维—聚丙烯；制备；性能

1 前言

复合材料的阻燃性主要和阻燃剂有关，本文对复合材料的制备和性能作出分析，主要的研究内容有：人造板平压工艺制备方法，采用木纤维-聚丙烯作为原料，研究影响复合材料性能的因素，确定可提高复合材料阻燃性的主要因子，作为选择阻燃剂的基础依据；其二是研究了阻燃性复合材料的相关内容，包括在第一项研究内容基础上进行阻燃剂的选择和生产技术的研究，针对复合材料原料（木纤维、聚丙烯），的特点提供几种可靠的阻燃剂，并对其性能的影响因素进行变量分析，以制备出具有最优良性能的阻燃型木纤维-聚丙烯复合材料。

2 人造板平压工艺

阻燃型木纤维-聚丙烯适合使用人造板平压工艺制备，工艺过程是在常温状态下把木料和塑料混合，通过热压制成复合型材料，人造板平压工艺中木材是复合材料的主体，而塑料则是作为各层间的胶黏剂，也可添加其他少量的偶联剂。复合材料中木质材料含量超过一半，最好可达95%左右，这种工艺对原材料的要求较低，粉末、纤维都可以，人造板平压工艺的研究最初在欧美开始，近几年的相关研究资料比较少，因为目前的研究方向主要在攻克复合材料的功能上，而且这种工艺的生产需要投入的劳动力较大，而且产品的外形不够多样，过于简单，很难降低制备成本，其使用具有一定的局限性，只适合在高动力价格较低的国家。人造板平压工艺法制备的复合材料环保无害，由于我国劳动力成本低，此种工艺很适合在我国发展。

3 原料的选择和制备

3.1 塑料

美国加州大学公共健康学院一项新的研究发现，泡沫家具、地毯和其他消费性家用纺织物产品能引发儿童发育障碍。原因是这些产品中含有多溴二苯醚（PBDEs） 。根据该大学研究，季戌四醇属于PBDEs之列。美国当局声称已彻底杜绝这种有害物，但是泡沫仍能释放基于季戌四醇的PBDEs。由于这种材料大多用于阻燃纺织物，它属于复合材料，其中有害毒气实际含量很高。这种有害化学物质可残存于室内许多年。

研究还称，产妇和儿童长期暴露在阻燃剂化合物缓慢挥发的气体中容易引发智力障碍，影响发育，尤其影响学龄儿童的智力发育。据美国环保署报告，美国制造业于2004年已停止使用含有季戌四醇PBDEs和octaBDE等有害化学材料。然而，根据该大学的新研究，即使这些阻燃剂材料被禁用，美国仍有许多家庭在使用2004年前的产品。

数月前，芝加哥《蓝讯期刊》针对家用阻燃材料也进行了一次调查，他们发现该有害物超标后立即敦促政府举行听证会。目前他们已有两项研究在《环境科学与技术》期刊上发表，尽管美国从2004年以来一直在杜绝多溴二苯醚（PBDE），但家用纺织物里仍然残留着这种有害物，也存在于家用纺织物以外的产品中，如家具和电器。

其中一项是阿兰·布鲁姆博士与公爵大学的科学家海热协同研究。他们发现，1977年美国就禁用的TDBPP仍然能从儿童睡衣裤中化验出来，并且多于三分之一的美国家用沙发中都残留着这种有害物质。阿兰是美国绿色科学政策研究院主任，他称，35年前就禁用的有害物质今天仍然残留于儿童衣物和家用纺织物中，简直难以置信。

另一家称为塞伦特春季研究院的科学家也称，2006年他们发现，家用化学仍然是一个严重的问题。他们从加州16个家庭中收集尘土进行化验分析。2011年他们再次从这些家庭中收集尘土。他们一共检测了49种家用阻燃化学药物，尤其是从儿童房间内抽样检查。他们发现了44种化学药物，其中36种是从50%的样品中发现的。其中一些有害物质超标相当严重。

有一种被称为Penta-BDE的物质在2011年抽样检查中发现高于2006年抽样检查的结果。这说明，有害物在增加而不是减少。尽管Penta-BDE早已列入禁止范围，却仍然在大行其道。

其次，浓度最高的是氯化磷（chlorinated organophosphate）阻燃纺织物。这种化学物质中含有TCEP 和TDCIPP，它们早已因属于致癌物而被列入禁用清单。为此，专家号召人们警觉起来，对阻燃织物的有害性要有意识，因为加州家具燃点标准直接影响整个美国市场。毫无疑问，最新的研究数据将对美国政府产生压力，因为过去制定的标准并未产生有效的作用。

（据美国《福布斯》杂志最新资料http：///sites/amywestervelt/2012/11/28/new-studies-find-dangerous-levels-of-flame-retardants-in-household-dust-from-electronics-furniture-textiles/）

随着人类对生产、生活安全问题的不断重视,阻燃剂消费量也日渐增高。近几年来,一大批新型阻燃纤维及多功能阻燃纺织品的问世,标志着我国对阻燃剂及纺织阻燃技术的研发有了较快发展,但仍与国外差距仍较大。特别是高端市场基本上被国外公司所把持,而我国自己研制的技术尚有难点有待克服。

目前国外发达国家在酒店、宾馆普遍使用的阻燃产品已在家庭开始推广,而我国在公共场所使用阻燃产品还尚未得到普及,使用阻燃纺织品的比例更是稀少。因此,当安全像一把隐性的标尺,时刻衡量着我们的生活,并保障我们生产、生活的最基础时,阻燃纺织品能否引起重视,以及其燃烧性能、安全性能和生态评估是否能达到相关标准的要求这一系列问题,都将成为我们今天共同关注的话题。

纺织品:火灾不容忽视的导火索

近年来,由于加大了各种消防措施,火灾次数有所下降,但总数仍在15万～20万起左右(不含森林、草原、军队、矿井地下部分火灾)。2009年伊始,武汉500年汉正街、中央电视台新楼等接二连三的火灾更是发人深省。据有关统计,全球过去有一半的火灾起因与纺织品有关。日常生活中使用的绝大部分天然纤维、人造纤维及合成纤维都是易燃或可燃的,用这些纤维加工的纺织品也极易燃烧。我国由纺织品引起的火灾也很严重,如1985年哈尔滨天鹅饭店,一位房客熟睡后将烟头掉落在床上,引燃床上被褥,最终导致10人丧生,21间客房烧毁;1994年新疆克拉玛依市友谊宾馆发生大火,舞台灯光掉下的火星引燃纱幕,继而将化纤织物做的幕布点燃,造成323位师生死亡,130人受伤。

当火灾发生时,纺织品着火蔓延的情况更是常见。纺织品尤其是化纤产品在燃烧时,会散发出含有一氧化碳和二氧化碳、氰化氢、氯化氢、氯气、碳酸氯等呛人的有毒烟气,而据欧洲阻燃协会(EFRA)研究,每年死于火灾的人员,有很大一部分就是被有毒烟气熏呛窒息而死。

纺织品阻燃技术的现状

对纺织品的可燃性表征,可用极限氧指数(LOI)表示,即维持已燃材料继续燃烧所需要的最低含氧体积的百分率。按极限氧指数(LOI)将纺织原料分为4类:不燃(LOI≥35%)纺织品,如多数金属纤维、碳纤维、石棉、硼纤维、玻璃纤维、PBO纤维、PBI(聚苯并咪唑)纤维、聚酰亚胺纤维等;难燃(LOI=26%～34%)纺织品,如芳纶、氟纶、氯纶、改性腈纶、改性涤纶、改性丙纶、改性维纶、改性粘胶、PPS(聚苯硫醚)、海藻纤维等;可燃(LOI≥26%≤34%)纺织品,如涤纶、锦纶、维纶、羊毛、蚕丝、醋酯纤维等;易燃(LOI≤20)纺织品,如丙纶、腈纶、棉、麻、粘胶纤维、竹浆纤维、大豆蛋白纤维、牛奶蛋白纤维等。不燃纤维虽然阻燃效果好,但多数不适宜穿着或家用,而多数人们常用的天然或化学纤维都是可燃或易燃的,只有对这类纺织品进行改性或后整理才能提高他们的阻燃性能,也就是将具有阻燃功能的阻燃剂通过各种途径加入到纺织品中才能达到阻燃效果。

纤维阻燃的途径是阻止或减少纤维热分解,隔绝或稀释氧气,快速降温使用其终止燃烧。为实现上述目的,一般是将有阻燃功能的阻燃剂通过聚合物聚合、共混、共聚、复合纺丝、接枝改性等加入到化纤中去或用后整理方法将阻燃剂涂层在纤维表面或渗入纤维内部。在实际应用中,往往采用多种阻燃剂,以两种以上方式协同效应达到阻燃效果。

摘要：

本文通过阐述纺织品的阻燃机理，介绍了几种阻燃纺织品的加工方法，现阶段常用的评判、测试方法以及阻燃纺织品的发展趋势。

关键词：阻燃纺织品；阻燃机理；加工方法；燃烧性能测试

引言

随着现代化科学技术的发展、纺织工业的进步，纺织品种类不断增多，其应用范围不断扩展延伸到人们生产、生活的各个方面。但纺织品材料一般都易燃或可燃，容易引发火灾事故。据统计，世界上约20%以上的火灾事故都是由纺织品燃烧引起或扩大的，尤其是住宅失火。因此，纺织品的阻燃功能对消除火灾隐患，延缓火势蔓延，降低人民生命财产损失都极为重要。近年来，各国纷纷开展纺织品阻燃技术方面的研究，并制定了相应的纺织品燃烧性能测试方法、阻燃制品标准和应用法规等。

1 纺织品的阻燃机理

所谓“阻燃”，并非阻燃整理后的纺织品在接触火源时不会燃烧，而是使织物在火中尽可能降低其可燃性，减缓蔓延速度，不形成大面积燃烧，离开火焰后，能很快自熄，不再续燃或阴燃[1-3]。

1.1 纤维材料的燃烧与阻燃原理

摘要：

本文通过分析纺织品的阻燃机理，介绍了几种阻燃方法，并阐述了阻燃性能在测试方面的两个重要指标。最后说明了阻燃纺织品的发展前景。

关键词：阻燃织物；阻燃机理；生产方法；阻燃性测定

阻燃制品可以从源头上降低火灾的发生，确保人们生命财产安全。随着消防法规和纺织品燃烧性标准的逐步建立和完善，对阻燃纺织品的性能要求越来越多。目前，国内外相关部门对装饰用纺织品、室内窗帘、床上用品，家具用布、各种贴布，井下作业用风筒布、传送带、医药用布，汽车。飞机、轮胎和军队用的纺织品等都作了阻燃性能的指标要求…。因此对纺织品阻燃性能的研究和探讨显得尤为重要，特别是在纺织纤维的改性加工及织物的化学整理技术中，阻燃技术的发展已成为重中之重。

1　阻燃机理

织物的燃烧过程需要经过一系列复杂的物理和化学变化。首先，可燃物质受到火(热)源的作用，温度升高并伴随着纤维分解，产生可燃性气体、不燃性气体和碳化残渣：然后，可燃性气体与空气中的氧混合引起燃烧，并释出大量燃烧热，燃烧热又对纤维进行作用，从而促使燃烧反应连续进行。从燃烧的过程分析，要达到阻燃的目的就必须控制住固相分解，减少可燃气体的产生：或抑制气相燃烧，削弱可燃气体的热能。目前比较成熟的阻燃机理有四种

(1)熔融覆盖机理

阻燃剂与火源接触后产生玻璃状隔离膜，把被燃物覆盖起来使之与氧气隔开，达到阻燃的目的。如有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层，一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产物进入气相参与燃烧过程。