熱防護纖維在阻燃領(lǐng)域的應(yīng)用 杭州西湖科技有限公司工程師 段勝偉
由奧地利蘭精公司開發(fā)的蘭精熱防護（LENZING FR）纖維，以木漿為原料，采用蘭精Modal（莫代爾）纖維工藝技術(shù)，將相當(dāng)α-纖維素干重20%的阻燃劑Sandflam5060的水懸浮乳液在紡前混合注入，經(jīng)靜態(tài)混合直接輸入紡絲部位紡絲。其阻燃介質(zhì)具有無毒、不溶解、無鹵素等優(yōu)良特點。且阻燃劑的加入不會影響纖維的自然白度、吸水性及手感。由于采用Modal生產(chǎn)工藝，所以該纖維在保持優(yōu)異阻燃性能的同時也保持良好的纖維性能。
LENZING FR纖維熱收縮小，抗熱性好，在燃燒時無氫氰酸、鹽酸和氧化氮生成，其燃燒產(chǎn)生的煙氣毒性甚至比未阻燃產(chǎn)品還低。LENZING FR纖維制成的織物白度高，穿著舒適安全，但染色時應(yīng)避免高溫染色，以免染料吸收太快造成色斑，干燥溫度也不能超過169℃。
LENZING FR纖維的主要特征包括：可與其他纖維進行混紡、可增加服裝性能、穿戴舒適、絕緣及防燒傷效果好、天然的抗靜電性、優(yōu)異的染色性能。但Lenzing FR也有不足：由于蘭精熱防護纖維屬于纖維素類纖維，雖然采用蘭精先進的莫代爾技術(shù)，其纖維強力優(yōu)于普通的阻燃粘膠，但是與其他高性能阻燃纖維如芳綸相比，其強力還是偏低。由于阻燃防護服裝多用于工裝領(lǐng)域，所以在保證阻燃性能的同時，面料的耐用性也是一個比較重要的指標(biāo)。另外由于蘭精熱防護纖維為進口纖維，所以高昂的價格也是制約其在國內(nèi)市場發(fā)展的一個因素。
芳綸的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展方向 山東煙臺泰和新材料股份有限公司總經(jīng)理 宋西全
間位芳綸，學(xué)名聚間苯二甲酰間苯二胺纖維，是目前世界上有機耐高溫纖維中發(fā)展最快的品種之一。最早由美國杜邦公司研制成功，并于20世紀(jì)60年代末實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。1972年帝人公司也開始生產(chǎn)商品名為“Conex”的間位芳綸，我國最早的芳綸生產(chǎn)線于2004年投產(chǎn)，由煙臺泰和新材股份有限公司研發(fā)。
從間位芳綸分子的結(jié)構(gòu)上來看，該分子是由酰胺基團相互連接間位苯基所構(gòu)成的線型大分子。在它的晶體里氫鍵在兩個平面上存在，如格子狀排列，從而形成了氫橋的三維結(jié)構(gòu)。由于氫鍵的作用強烈，使間位芳綸化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有優(yōu)越的耐熱性能以及良好的阻燃性能、耐化學(xué)腐蝕性能、電絕緣性及機械性能等特點，芳綸纖維是航天航空、軍工消防、電子通訊、節(jié)能環(huán)保、石油化工等高科技產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域不可或缺的基礎(chǔ)材料。
海藻纖維的本質(zhì)阻燃機理 青島大學(xué)教授夏延致博士研究生 王兵兵
海藻纖維的本質(zhì)阻燃機理主要源于金屬離子阻燃新理論。金屬離子的阻燃機理在于：金屬離子起到催化裂解作用，改變了海藻酸大分子的熱裂解過程，減少了可燃物的生成，促進其成炭；海藻酸鹽大分子鏈可以通過金屬離子螯合形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而使海藻酸鹽纖維的熱裂解溫度要高于海藻酸纖維；大分子中金屬離子會在燃燒過程中形成堿性環(huán)境，海藻酸大分子極易發(fā)生脫羧反應(yīng)生成不燃性CO2并稀釋可燃性氣體；海藻酸鹽纖維在燃燒過程中生成的金屬氧化物和金屬碳酸鹽沉淀覆蓋在纖維表面，在凝聚相和火焰間形成一個屏障，隔絕氧氣、阻止可燃性氣體的擴散。
因此，我們得出結(jié)論：海藻酸鹽是天然的本質(zhì)阻燃高分子，具有優(yōu)異的阻燃特性，通過實驗研究和理論分析，解釋了該類纖維材料的阻燃機理，它是利用高分子本身所固有的金屬離子而起阻燃作用，我們稱之為金屬離子阻燃機理。
金屬離子阻燃理論有望應(yīng)用于其他天然高分子及合成高分子材料的阻燃改性，進而發(fā)展新型阻燃高分子材料。