第二节 阻燃纺织品分类及制造方法

一、阻燃纺织品的分类

所谓阻燃纺织品是指由阻燃纤维制成的纺织品或纺织品经过阻燃整理后，不同程度地降低了可燃性，在燃烧过程中能显著延缓其燃烧速率，并在离开火源后能迅速自熄，且较少释放有毒烟雾，从而具有不易燃烧性能的纺织品。

1.按纤维燃烧特性分类 各种纤维材料由于化学结构的不同，其燃烧性能也不同。按纤维燃烧时引燃的难易程度、燃烧速度、自熄性等燃烧特性，可定性地将纤维分为阻燃纤维和非阻燃纤维。阻燃纤维包括不燃纤维和难燃纤维；非阻燃纤维包括可燃纤维和易燃纤维，如表2-1所示。

表2-1 纺织纤维的燃烧性分类

所谓限氧指数（Limiting Oxygen Index，简称氧指数），是指在规定的试验条件下，使材料恰好能保持燃烧状态所需氧氮混合气体中氧的最低浓度，用LOI表示：

2.按纺织品形式分类 纺织品阻燃有纤维阻燃和织物阻燃（即织物后整理）。合成纤维可以利用阻燃纤维进行纺纱、织造，也可在织物上施加阻燃整理剂来获得阻燃性；而天然纤维的织物只能通过阻燃整理来实现阻燃。

与阻燃纤维的生产相比，阻燃整理灵活性大，可根据产品最终使用要求来赋予织物阻燃性，并可与防水、抗菌、抗静电等其他整理结合进行多功能整理，工艺简单。当然，一些阻燃纤维如芳纶等的阻燃效果和耐久性是任何织物阻燃整理所不可比拟的。

3.按阻燃效果的耐洗程度分类 接此法通常将阻燃纺织品分为三类。

（1）暂时性阻燃纺织品。经水洗后即失去阻燃性能的阻燃纺织品。主要用于使用过程中不需要水洗的纺织品，如沙发布、电热毯面料等。

（2）半耐久性阻燃纺织品。阻燃效果能耐1～15次温和洗涤，如窗帘、幕布等。

（3）耐久性阻燃纺织品。阻燃效果能耐50～200次皂洗。这类阻燃纺织品应用范围广，如服用织物、床上用品等。

二、阻燃纤维及纺织品的制造方法

1.阻燃纤维的制造方法 赋予纤维阻燃性能的方法主要有提高成纤高聚物的热稳定性和纤维改性两种方式。

（1）提高成纤高聚物的热稳定性。提高成纤高聚物的热稳定性即提高热裂解温度，抑制可燃性气体的产生，增加炭化程度，从而使纤维不易燃烧。可有以下几种途径。

①通过在大分子链上引入芳环或芳杂环，增加分子链的刚性，提高大分子链的密集度和内聚力来增加纤维的热稳定性。如芳纶、酚醛纤维、聚苯并咪唑纤维等。这类纤维耐热性和阻燃性优良，但生产成本高，纤维刚性大，有的纤维颜色深，染色性能差，主要用于制作特种材料和工作服，不适于民用。将这类纤维与羊毛或其他阻燃纤维以合适的比例混纺或交织，可以获得综合性能优异的阻燃隔热织物，并可降低成本。

②通过纤维中线型大分子链间交联反应变成三维交联结构，从而阻止碳链断裂，成为不收缩不熔融的纤维。如酚醛纤维就是以热塑性的线型酚醛树脂为原料，添加少量聚酰胺作为成型载体，经熔融法纺丝，纤维再经甲醛在硫酸催化下交联制得。

③通过大分子中的氧、氮原子与金属离子螯合交联形成立体网状结构，提高热稳定性，促进纤维大分子受热后炭化，从而具有优异的阻燃性。金属离子的螯合度越高，所制得纤维的阻燃性能越好。

④将纤维在高温（200～300℃）空气氧化炉中处理一定时间，使纤维大分子发生氧化、环化、脱氢和炭化等反应，变成一种多共轭体系的梯形结构，从而具有耐高温性能。这种方法是随着碳纤维的发展而产生的。如聚丙烯腈氧化纤维就属此类。

（2）纤维改性。纤维改性有共聚法、共混法和纤维后处理法等。

①共聚法。在成纤聚合物的合成过程中，把含有磷、硫、卤素等阻燃元素的化合物作为共聚单体（反应型阻燃剂）引入到大分子链中，经纺丝制成阻燃纤维。由于阻燃剂共聚在纤维大分子链上，故纤维的阻燃性能持久。但应注意的是，共聚纺丝后的纤维的力学性能、染色性和手感等应符合纺织纤维的要求。

②共混法。将阻燃剂加入纺丝熔体或浆液中进行纺丝，即成为阻燃纤维。共混法工艺简单，对纤维原有性能影响小。

③纤维后处理法。在高聚物成纤后，用高能射线或引发剂使纤维（或织物）与乙烯基形成的阻燃单体接枝共聚，或是用含有添加型阻燃剂的溶液处理湿法纺丝过程中的初生纤维，使阻燃剂渗入到纤维内部，从而使纤维（或织物）获得持久的阻燃性能。这种方法制得的阻燃纤维的耐久性虽不如原丝改性，但比织物阻燃整理方法好，且工艺简单，有时与纤维的着色相结合用于黏胶、腈纶和维纶等纤维的阻燃。

2.织物阻燃整理 阻燃整理是通过化学键合、化学黏合、吸附沉积及分子间范德瓦耳斯力结合等作用，使阻燃剂固着在纤维或织物上，从而使织物获得阻燃性能的加工过程。

对比阻燃纤维的生产，阻燃整理可根据产品最终使用要求来赋予织物阻燃性和持久性，灵活性大，并可与防水、抗菌、抗静电等其他整理结合进行多功能整理，工艺简单。