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行業(yè)新聞

我國阻燃紡織品技術的發(fā)展

我國阻燃紡織品技術的發(fā)展
    一、阻燃技術概述
    阻燃技術的發(fā)展是伴隨著合成高分子材料的發(fā)展而發(fā)展的。
    高分子材料按來源分為天然、半合成和合成高分子材料。1907年貝克蘭和他的助手發(fā)明了酚醛樹脂,標志著人類應用合成高分子材料的開始。由于優(yōu)異的性能和生產(chǎn)應用中的低投資,合成高分子材料在短短幾十年間得到了高速發(fā)展,電子電器產(chǎn)品、高層建筑、飛機汽車和交通運輸、裝修裝飾等行業(yè)大量使用了天然或者合成的高分子材料,使高分子材料成為與金屬、陶瓷并列的三類重要材料之一。
    由于高分子材料具有分子量大、碳含量高的特點,使得大多數(shù)高分子材料具有很強的易燃性、可燃性和燃燒毒性,這也成為導致火災發(fā)生時損失擴大的重要原因,從而推動了阻燃技術的發(fā)展。

    阻燃劑的技術自從1908年G.A.En-gelard等用天然橡膠與氯氣反應制得了阻燃氯化橡膠,開創(chuàng)了以化學方法阻燃高聚物的先河以來,特別是近40年高分子工業(yè)迅速發(fā)展的需求,阻燃技術得到迅速的發(fā)展,開發(fā)出許多高效的、新型的阻燃劑。

阻燃紡織品

    阻燃劑是用以提高材料抗燃性,即阻止材料被引燃及抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦?。按阻燃劑與被阻燃基材的關系,阻燃劑可分為添加型及反應型兩大類。按阻燃元素種類,阻燃劑常分為鹵系、有機磷系、鹵磷系、氮系、磷鎂系、無機磷-氮系、銻系、鋁-鎂、無機磷系、硼系、鋁系等。
    阻燃劑通過燃燒過程中的吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應及分解不燃氣體產(chǎn)生窒息作用等原理,使易燃的高分子材料不燃、難燃、自熄,或其火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p緩、熱釋放及煙釋放速率降低,從而有效改善高分子材料應用中的火災安全性。
    隨著科學技術的不斷發(fā)展和高分子材料的推廣應用,阻燃技術的研究也不斷得到推進深入,其適用范圍已經(jīng)涵蓋了木材、織物等天然高分子材料、纖維、塑料、橡膠等合成高分子材料以及瀝青等半合成高分子材料。
    二、前景展望
    采用阻燃改性技術可以有效改善高分子材料的火災安全性。因此,高分子材料的阻燃改性研究與開發(fā)在促進社會經(jīng)濟發(fā)展、提高公共場所建筑安全、促進社會和諧安定方面具有潛在的推動力,阻燃制品產(chǎn)業(yè)化有著良好的市場前景和發(fā)展?jié)摿Α?/span>
    由于傳統(tǒng)鹵系阻燃劑在燃燒過程中特別容易產(chǎn)生刺激性煙霧,某些產(chǎn)品在降解過程中還會產(chǎn)生有毒致癌物質如Dioxin(二噁英),或者其不完全反應產(chǎn)物如多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚等,對人類健康和環(huán)境存在著極大的隱患。同時鹵系阻燃劑在阻燃時放出大量的鹵化氫(HX)煙霧,往往發(fā)生二次危害,因此國際上阻燃劑研究已經(jīng)向低煙、無鹵、低毒方向發(fā)展。如用三-(三溴苯氧基)-三嗪作為十溴二苯醚和十溴二苯乙烷的替代阻燃添加劑,以及Firemaster550,ReafasNHP等新型阻燃劑。
    隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,我國阻燃劑生產(chǎn)和消費形勢持續(xù)發(fā)展,年均消費增長率超過20%。政府及企業(yè)已經(jīng)認識到阻燃劑研究對社會、經(jīng)濟方面的巨大推動作用,阻燃劑工業(yè)正在朝著環(huán)?;?、低毒化、高效化、多功能化的方向發(fā)展。目前我國已成立了阻燃研究專業(yè)實驗室,開發(fā)出納米鹵-銻協(xié)效阻燃劑,溴化環(huán)氧樹脂,氫氧化鎂阻燃劑,高效阻燃劑FR245以及全生物降解塑料阻燃劑等多種高效多功能復合阻燃劑和無機環(huán)保阻燃劑。 
    三、我國阻燃技術現(xiàn)狀
    隨著合成技術的發(fā)展,我國阻燃技術研究方面取得了較大發(fā)展,阻燃制品從純天然高分子材料擴展到混合和合成高分子材料,使用范圍從初的紡織擴展到裝飾裝修、建筑構件、外墻保溫、電線電纜、電器元件、道路交通等各個領域,涌現(xiàn)出微膠囊化、表面改性、復配協(xié)同、以及超細化、納米化等許多新技術,研發(fā)出一系列品種齊全、性能優(yōu)異的新型阻燃劑。國內已有超過16,000家阻燃相關企業(yè)及超過220個阻燃科研實驗室,有鹵系阻燃劑、有機磷酸酯類阻燃劑、磷-氮阻燃劑、無機阻燃劑的相關研究發(fā)展迅速,且已大規(guī)模生產(chǎn)。DOPO、次磷酸鹽、磷腈類阻燃劑等新型阻燃劑在國內已受到廣泛的關注,其相關研究已取得了一定的進展。
    但國內阻燃技術發(fā)展與國際仍有一定的差距,主要表現(xiàn)為:
    1、研究起步晚。50年代才開展這一方面的研究,直至80年代,阻燃技術才得到較快、較全面、較系統(tǒng)的發(fā)展。由于缺少高校和廠家的聯(lián)合研發(fā),對高能效、無毒、無遷移、耐高溫、加工性能好的新型阻燃劑的研究起點仍然較低。
    2、阻燃劑標準有待完善。我國已經(jīng)初步建立了一系列阻燃制品的國家標準,如GB20286-2006阻燃制品國家標準,公安部《阻燃制品標識管理辦法》等,但也僅限于對材料本身的燃燒性能要求,尚未建立統(tǒng)一的阻燃劑國家標準。阻燃劑的開發(fā)、生產(chǎn)和消費結構不合理,阻燃劑品種少,質量不穩(wěn)定,科技含量低,由于缺少相應的立法和措施,阻燃制品市場尚未得到有效開拓。
    3、性能、價格、環(huán)保三方面的綜合優(yōu)勢低。一個理想的阻燃劑好能同時滿足阻燃效率高、毒性低、相容性好、穩(wěn)定性高、原料來源充足、制造工藝簡便、價格低廉以及不致過多惡化被阻燃基材的加工性能和后產(chǎn)品的物理機能等要求。隨著環(huán)境法規(guī)的日益嚴格,許多鹵系阻燃劑由于高溫下分解的高毒性,國際市場已經(jīng)收到嚴格限制。由于我國尚未對此有明確的立法要求,許多新型產(chǎn)品受到低端市場的沖擊,成本高、產(chǎn)量低,研發(fā)積極性受到打擊,導致國際市場競爭力不強。
    四、建議我國阻燃劑開發(fā)和研究要想跟上發(fā)展步伐,應從以下幾個方面進行努力:
    1、加強交流合作。阻燃劑涉及行業(yè)廣泛,其研究、開發(fā)、生產(chǎn)和應用需要各行業(yè)領域的支持配合。加強國際間的交流合作,可以促進我們學習和借鑒外國先進技術和經(jīng)驗,縮短我國與發(fā)達國家的差距。
    2、開展產(chǎn)學研合作,發(fā)展自主產(chǎn)業(yè),提高綜合競爭力。國內對阻燃機理的研究還遠遠不夠,只有將機理研究透徹,阻燃劑和阻燃材料的開發(fā)才有針對性和目的性,達到“阻燃設計”的目標。政府應推動高校和企業(yè)的研發(fā)聯(lián)合,充分發(fā)揮高校的人才、設備優(yōu)勢和企業(yè)的資金優(yōu)勢、市場優(yōu)勢,開發(fā)高能效、無毒、無遷移、耐高溫、加工性能好的新型阻燃劑,加快產(chǎn)品結構調整,促進我國阻燃劑消費結構的日趨合理化。
    3、健全相關法規(guī),逐步完善阻燃產(chǎn)品和測試方法的標準,進一步細化阻燃劑和阻燃制品的檢測檢驗制度,優(yōu)化監(jiān)管和認證體系,強化監(jiān)管力度,提高企業(yè)和用戶使用阻燃劑的意識。


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