阻燃聚醋纤维生产技术刘美华岳阳石油化工总厂技开处,湖南,014厂家公司的阻燃聚醒纤维生产工艺特点概巧了目前我国及西欧地区的阻燃法规和标准,并对巧国阻燃聚醋巧维的发展提出了建化主题词:聚醒纤维阻燃剂生产工艺标准建议作为合成纤维的最大品种聚醋纤维的阻燃织物的需用量很大,如航空、铁路和其它交通运输系统涉外宾馆、饭店公共娱乐场所及消防等特种行业的工作服都需要甩有关专家估算21,我国仅上述所需阻燃织物为28496万12/3,需用阻燃聚醋纤维931/ 20世纪70年代抖来国外对阻燃聚醋纤维的开发应用进行了大量的研究,有的实现了商品化生产,如日本东洋纺公司的Hei和GH东间日公司的Un曲帝人公司的Extei.德国赫司特公司的¥山〔5和心3270美国杜邦公司的等据报道1当前世界阻燃聚醋纤维的产量占聚醋纤维总产量的1胁~1.
1聚醋纤维用阻燃剂赋予聚醋纤维阻燃性能的阻燃剂有许多种,按狙燃元素分类可分为商素和非面素系两大类,其代表是漠系和费系通常认为漠系阻燃剂阻燃效果较好,用量相对少些,但燃烧时生成面化氨毒性大系阻燃剂毒性小,但些含共聚单体的热稳定性差而不适合于聚合反应,而且由于费化物的酸性,在反应和纺丝过程中会降低聚合物烙体的粘度从阻燃剂是否参加反应看,可分为添加型和反应型两和共泥添加型阻燃剂可分为填充型增塑型和半塑型3种填充型是非常难烙的无机物,如氧化铺、氧化铅等塑型阻燃剂在加工过程中1_4化:岳能和聚醋相£曾塑型阻燃剂能在加工过程中发生烙融,但不能和聚醋相容对参加共聚反应和共混添加型阻燃剂,不但要求有较好的阻燃效果无毒、耐久性好,而且还要求改性单体在聚合和纺丝过程中不分解,不发生副反应化即热稳定性好,和聚醋相容性好,琳对脂的可纺性和纤维的性能没有严重的不良影响国外阻燃技术开发较早,故阻燃剂的研究生产也较早,至今世界上有47个厂家生产,生产的阻燃剂有167种,生产和消费达到相当大的规模,阻燃剂已成为助剂中仅次于增塑剂的第二大类助剂国外用于擦绝织物的阻燃剂主要品种有美国加公司的化61嘴1山101美国杜邦公190美国[化3661这公司的巧1¥巧拍德国公司的aKbanF化P53和F化P心美国大湖化学公司的DE83R美国Sayteh公司的Saytex 8了93和美国献1公司的巧176等11满为面化物和含硫化合物。
我国阻燃技术和阻燃剂发展较晚,70年代初才对合纤织物和聚醋纤维用阻燃剂进行研制90年代中期,全国织物阻燃剂年产量约601呵国内聚醋纤维常用的阻燃剂主要有常州市化工研究所实验厂的FRlFR2FR3,山东省纺织科学研巧所的SFRlSFRP44,上海农药厂的[护护201,苏州估丽化工助剂有限公司的26,陕西纺研所和西北第印染厂生产的FYRDL76,上海纺科院和江苏沙洲化工厂的口1山3北京化工研究院、天津合成材料研巧所青岛肥厂、天津汉沾盐场的F/RP44,安徽化工广合肥东风化工厂的TB等l7ln近年来国内阻燃剂研巧开发进展较快,正不断开发SiNSbP类等性能更加优越的阻燃剂,例如,四大学开发的聚苯基麟酸二苯讽酷。上海石化股份有限公司开发的42氯氧基古撑哉酸醋等,新型阻燃剂将不断2阻燃聚醋纤维、织物的生产方法通常,极限氧指数/大于26的纤维称阻燃纤维,阻燃纤维在火源点燃的情况下发生燃烧,离开火源即媳灭20次洗涂其阻燃性能不目前阻燃聚醋纤维的制造方法主要有阻燃整理、共泡阻燃改性和共聚阻燃改性、皮芯型复合纺丝四种。四种方法各有优缺点,其成本及效果比较工艺方法效果成本后整理织物暂时阻燃共源型纤维持久阻燃反应型纤维永久阻燃。永久阻燃低篼最高皮芯型复合纺丝的阻燃效果最好,费用也3所抖持久性较差目前阻燃效果较好的某含氮酸醋高聚物对50/50徐绝棉布织物阻燃整理为例,多次洗漆后,阻燃性能几乎消失,如表2未经整理局。
么1阻燃整理纺织品的阻燃后整理是通过阻燃剂或阻燃中间体向纤维可及区和织物结构内扩散、渗透。吸附,然后在定条件下,使其与纤维大分子结构中的活性基团反应形成网状结构或者抖其它各种机械性粘接沉积在织物表面,使织物获得定的阻燃效果及相当耐洗性织物后整理的特点是:1可在常规的印染设备上进行加工,加王费用低廉,但对服用性能略有影喃2烟用性大,工艺简单3加工周期短,见效快,但持久性差,并且可能还会影响纤维织物的强力、手感和色浑l喊滕理的ii面ePubl聚始ri阻倪似i目前阻燃后整理的技术在不断改进完善,阻燃剂的性能也在不断提高,但由于送种加工工艺,限制了它的阻燃效果和应用范凰王2共聚改性将含阻燃元素主要是塍曲硫、氮、桂或同时含有这些元素的化合物,作为共聚单体,引入纤维高聚物分子链中,抖提高难燃性,般在醋化弈醋交换结束后,加入含阻燃元素的二元醇,或二元酸共缩聚而成国外工业化的阻燃聚醋纤维大多是采用共聚法制造的,如意大利SNIA公司的。8161民职德国的。了1切相巍11仍化270系拥要求这类阻燃改性单体在聚合物合成的高温条件下,不发生分解、无副反应发生对绅维性能没有严重影喃该法的优点是具有较好的阻燃效果与耐久性,缺点是为了提高阻燃效果,阻燃剂的加入量不能太少,过多的阻燃剂又会影响纤维的物理和机械性能,如特性粘数和烙点都会有所降低,成本也将化王3共混改性共混添加型阻燃聚醋切片较共聚反应型阻燃聚醋切片具有工艺简便、成本低等优点,易于推广。但受阻燃剂的热稳定性、光稳定性及其在聚醋中的分散性等问题的影喃因为这是种将阻燃剂加入,£了烙体中的方法,要求这类阻燃添加剂能经受烙体纺丝的高温,与聚合物体系的相容性好,不影响纺丝、后处理的正常进行。不使纤维及其制品的主要性能发生较大的变化无毒、耐久性好。根据阻燃剂添加方式的不同,共混添加方式又分为对巾:①将聚醋切片与阻燃剂在双螺杆上共混挤出,重新造粒,称为后添化这种方式多道工序,成本较高,且造粒后切片的特性枯数下降较大:阻燃剂在聚合体中分布不均匀②在醋交换结式加入811£了中,称前添加共混前添加在共混均匀性方面优于后添加,但由于阻燃剂的加入体系中单体浓度相对下降和阻燃剂长时间处于局温阶段,故切片的特性粘数下降比后添加明思在缩聚反应结束前,将粉状或液态阻燃剂加入聚醋烙体中,愤拌段时间后出料,称后添加共混。
后添加方式阻燃剂对反应过程影响小,获得的切片持性粘数较高些,但共混均匀性差些,远在纺丝时可得到弥补。
么4皮枝型复合纺丝抖共聚型或添加型阻燃聚醋为枝,普通聚醋为皮,制成的皮芯型复合纤维具有更为完善的阻燃改性效果因为般面化物热稳定性不好,在烧融纺丝温度下易使聚醋纤维着色,且所得纤维的耐光性差而且共聚共混和阻燃整理的阻燃纤锥在接触火焰燃烧时,部分阻燃剂挥发或分解而影响阻燃出采用皮握型复合纺丝法,使阻燃剂位于纤维芯部,既可抖充分发挥阻燃作用,又能保持聚醋纤维的光稳定性。白度和染色3阻燃聚目旨纤维生产工艺特点我国从撕年代初就开始进行阻燃聚醋纤维的研究开发工作,先期采用漠系阻燃技术,近年来随着各单位研究的深入,相继成功研制开发了硫型聚醋阻燃剂和有机阻燃剂,使阻燃聚醋纤维的阻燃效果更为理抵效果持久、安全性能提高。国内外各生产厂家讼司胆燃聚醋纤维特点比较如下口心26]:牌号阻燃剂对二苯讽苯基酸自旨类齐聚物环状麟酸醋次麟酸与隗酸形成环内酸酢生产厂家本东详纺公司本东洋纺公司赫斯特公司日本东丽公司音十肃1、14/八司四滨双A双磬基瞄和横酸见3,思大禾1」奇酵公司5苯甲酸二甲醋漠硫复合阻燃剂仪征化纤公司含麟双官能团有机化合物扬州合成化工总厂麟漠双元素麟酸醋类改性方法共聚江苏纺织研究所迂阳石油化纤公司化阳合成纤维广中国纺织大学齐鲁化纤集团济南化纤总公司研究院青岛大学。
溜博腠广吉林化学纤维研巧所天津石化公司研究所麟漠复合阻燃剂美国大湖公司进口阻燃剂山811类化合物复配聚苯基髹酸二苯蓓醋811墩系阻燃剂81]麟硫协效高分子型阻燃剂2,2马3,5二漠12隗氧基巧进口阻燃剂进口系阻燃剂聚苯酸双讽醋81系阻燃剂共混共聚共漉共聚共混共聚纤维中有效成分含量特性=u4/6提高分料可染性:化脱垂直燃烧无烙滴含量0.:左0/:27阳离子可染含量0.
国内外阻燃标准由纤维制品燃烧引起的火灾成为社会中重馈东来的火灾事故调查表明,由室内装饰品及纺织品1起的火灾占首化为此世界许多国家根据纺织和测试标准,并在不断地公布实施,例如:英国民用航空管理局针对飞机内饰材料等制定的FAR 25标准英国运输部针对船舶内装饰材料制定的涅0标准美国材料协会针对地毯及铺地材料和挂帘幕布制定的AST标准美国防火协会针对般纺织品制定的8巧438标准等,详细请见参考文献[17我国航空工业部于1985年制巧了非金属材料阻燃标准587585,规定在航空器材中非金属材料必须具有阻燃性能1993年国家制定了《建筑内部装修防火规范》1995年国家颁布了08545 9《纺织织物阻燃性能测试垂直性》检测评定标准1995年国家对剧院等娱乐场所的装饰织物阻燃性能制定了标准:8502229《建筑内部装饰设计防火规范》。
5建议我国阻燃聚醋及纤维的研究和生产虽然进展较快,但在阻燃技术产品的阻燃性能及生产规模上均与国外有定差距,因此建议:1加快阻燃聚醋纤维的品种和多功能开发我国的阻燃织物多纯纺为主,品种较少,功能单。而国外近几年阻燃纤维的生产则是阻燃纤维的功能化,即纤维除具有阻燃功能外,还具有抗静电、抗起球抗截防霉、硬挺等功能,如日本帝人公司生产的抗污水和污油的阻燃聚醋纤维,东洋纺生产的抗起球的阻燃聚醋纤绝因此生产多功能阻燃聚醋纤维抖适应石油、化工消防和煤炭等工业部口的特殊要求,是拓展聚醋应用领域的重要途径口我国目前由于阻燃剂品种少。档次低,专用阻燃剂品种较少,总、产量约为lOOkt/a进需依赖进,因而价格较高。共聚阻燃改性型聚醋纤维应寻找有效途径尽量降低其成本和价格,提高性能价格比,实现大规模的国产化,抖加其市场竞争能丸巧国家要加大阻燃法规的执行力度,有关部口应加强协调管理工作,使阻燃纤维在研制、开发、生产和推广应用上尽快形成个完整的体系,促进阻燃纤维科研成果尽快实现工业化生产,抖迎接我国加入WTO后阻燃纤维发展的新机遇1杨兆湘。我国徐绝新产品的开发与应用。合成纤淮,1999,28 2华兴宏。我国阻燃浸的现状和发展前景。华东纺化信息,3毛志华,赵红竹,杨桂英。阻燃纤维国内外发展概况。塑料加工6巧承。李军。中国塑料助剂、橡胶助剂、纺织助剂发展现状与投资建议。中国化工信息中也咨询资料。1996 7崔辉仙。聚醋纤维用阻燃剂的选择。塑料加工应用,1998巧:8姚会明。种新型阻燃剂的合成新工艺。金山油化纤,2000,9睡伟民,黄象安等编。阻燃纤维及织物。北京:纺织工业出版1潘为民。合成纤维的燃烧与阻燃。阻燃材料与技术,1993:11王玉忠等。聚苯基麟酸二苯讽醋对1化1凝聚相阻燃作用的研兜。高分子学报,19964:439 12韩雪清。功能性聚醋纤维开发应用现状及发展趋势。合成纤维13陈龙初,孙学民,刑宝等。母粒注射法生产疥滕有色阻燃FrY的工艺探讨。合成纤维,20001:29 14许玉堂。阻燃络给纤维的生产及制品特点。见:中国阻燃学会99信息与学术年会论文集。长沙。北京:中国_燃学会。71 15松岗豪,盾进。难燃性木jリ工ステ/レ纤维。JRJP平7197 16王玉忠。聚醒纤维阻燃化设计。四科技出版社,1994 17许元巨译。欧美部分纺织品阻燃性测试方法标准及所用火源,产业用纺织品,1996卸29