膨胀型阻燃聚氨酯银浆溶液整理的尼龙织物阻燃性能研究

采用聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)和季戊四醇(PER)构成膨胀型阻燃(IFR)体系,以热塑性聚氨酯(TPU)为黏合剂、铝银浆(AlU)为填料,基于五因素三水平正交试验表设计18组试验方案,配制不同试剂用量的膨胀型阻燃聚氨酯银浆溶液(IFR/TPU/AlU溶液)。将IFR/TPU/AlU溶液涂覆于尼龙织物表面以对其进行阻燃整理。锥形量热测试结果显示,阻燃性能最优的是2^#试样,其IFR/TPU/AlU溶液的配比为m(APP)∶m(MEL)∶m(PER)∶m(TPU)∶m(AlU)=8∶8∶2∶16∶20,点燃时间为20 s,热释放速率峰值为92.045 kW/m²,总释放热量为4.974 MJ/m²。利用场发射扫描电镜可观察到,经IFR/TPU/AlU溶液涂覆的尼龙织物在燃烧后生成了连续、致密的残炭。     

聚四氟乙烯织物的燃烧性能分析

探讨聚四氟乙烯织物的燃烧性能。采用锥形量热法,测试了聚四氟乙烯织物及聚四氟乙烯芳纶交织物的点燃时间、热释放速率、总释放热、有效燃烧热、质量损失速率、烟释放速率等。聚四氟乙烯织物的热释放速率峰值为9.276 2 kW/m2,聚四氟乙烯芳纶交织物的热释放速率峰值为65.524 kW/m2。聚四氟乙烯芳纶交织物的有效燃烧热为9.937 6 mJ/kg,时间为90 s;聚四氟乙烯织物的有效燃烧热为5.059 4 mJ/kg,时间为172 s。认为:聚四氟乙烯织物有更好的阻燃性能。     

聚苯硫醚/石墨烯纳米复合纤维的燃烧和炭化行为

为解决聚苯硫醚(PPS)纤维在燃烧过程中热释放和烟释放较高的问题，实现其在热防护服领域的应用，将石墨烯(G)添加至PPS基体中，通过共混造粒与熔融纺丝工艺制备PPS/G纳米复合纤维，对复合纤维的聚集态结构及力学性能进行测试，并研究其燃烧和炭化行为。结果表明：石墨烯可显著提高聚苯硫醚纳米复合纤维的燃烧残炭量及炭层结构的致密性，当石墨烯质量分数达0.3%时，PPS/G纳米复合纤维织物的热释放速率峰值从67 kW/m²降低至28 kW/m²;当石墨烯质量分数为0.7%时，总热释放和总产烟量均下降最多，分别降低62%和66%,燃烧性能得到显著改善；且所得复合纤维能够保持更高的断裂强度和断裂伸长率，有望应用于阻燃防护织物领域。     

阳离子改性阻燃涤纶织物的制备及其性能

为提高阻燃涤纶织物的吸湿、染色和抗菌等性能,以阻燃涤纶织物(FRPET)为基体,利用多巴胺化学辅助的表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)技术分别在织物表面接枝不同分子质量的聚(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基)二甲基-(3-磺丙基)氢氧化铵(PSBMA)、聚(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基)三甲基氯化铵(PMTAC)以及嵌段聚合物PSBMA-b-PMTAC。分别对其表面形貌、吸水、透湿、透气、染色、抗菌和阻燃性能进行表征与测试,研究阻燃涤纶织物改性前后阻燃、透湿、抗菌和染色性能的变化。结果表明：嵌段聚合物PSBMA-b-PMTAC改性的阻燃涤纶织物较原涤纶织物阻燃性能有所提高,热释放速率峰值降低60.7%;改性涤纶织物较原始织物吸水性提高,达到机织类吸湿产品标准;嵌段改性涤纶织物实现了阳离子改性的同时对大肠杆菌的抑菌率提高27%,显示出一定的抗菌性能。     

硼酸铵掺杂硅溶胶整理真丝织物的阻燃性能

采用溶胶-凝胶法制备了纯硅溶胶和硼酸铵掺杂(硼/硅复合)硅溶胶,并将其应用于真丝织物的阻燃整理。讨论了复合溶胶体系中硼/硅摩尔比对阻燃整理后真丝织物的极限氧指数(LOI)的影响,并采用热重分析(TGA)、微型燃烧量热仪(MCC)和烟密度试验箱(NBS)等手段对整理前后真丝织物的热降解性能、热释放性能和抑烟性能进行了测试和表征。试验结果表明:当溶胶体系中的硼/硅摩尔比为12时,整理后真丝织物的极限氧指数(LOI)最高,达到了29.7%,表现出良好的阻燃性能;相比于纯硅溶胶,硼/硅复合溶胶体系能显著降低真丝织物在燃烧过程中的热释放速率、重量损失率以及烟气释放量。     

水性阻燃剂的涂覆量对织物阻燃性能的影响

为研究不同织物所需的各类阻燃剂的涂覆量,采用BS 5852专用测试装置对阻燃整理后的织物进行阻燃测试试验。试验结果表明,长丝织物所需的普通型、高效型、环保型阻燃剂的涂覆量依次为90、100和120 g/m²。当普通型阻燃剂TF-681和TF-689C在50/50涤/棉混纺织物上的涂覆量为70 g/m²时,TF-681整理的织物通过阻燃测试试验,而TF-689C涂覆的织物未通过试验,TF-681整理的织物气相阻燃性能优于TF-689C的。因此,棉纤维质量分数高的织物应选择气相阻燃性能好的阻燃剂。     

织物基载体在含盐废水蒸发处理中的应用

针对含盐废水蒸发处理工艺复杂、效率低、成本高等问题,利用纺织品具有孔隙率高、透气性好、传湿快和光热转换性能可控等特性,将其作为含盐废水的流动以及蒸发载体进行实验,研究其厚度、透气性、颜色和纳米碳化锆后整理对含盐废水蒸发速率的影响。结果表明:含盐废水在织物表面的蒸发速率比在自然状态下蒸发提高了400%;厚度为0.48 mm的织物相比于1.32 mm的织物,含盐废水蒸发速率提高了63%;透气率为126.7 L/(s·m²)的织物相比于53.9 L/(s·m²)的织物,含盐废水蒸发速率提升了56.9%;黑色织物对含盐废水蒸发速率的促进作用相比于白色织物提高了30.3%;采用纳米碳化锆整理后白色织物表面含盐废水的蒸发速率相比未处理织物提升了95.3%。     

阻燃腈纶/芳纶包芯纱的制备及其紫外光稳定性

针对芳纶紫外光稳定性差易发生光降解老化的问题，制备外包阻燃腈纶、芳纶为芯纱的包芯纱，用来阻断紫外线对芳纶的直接照射。设计芳纶/芳纶、阻燃腈纶/芳纶、腈氯纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶5种包芯纱，并以包芯纱为纬纱，芳纶为经纱织造织物，测试织物的紫外光老化性、舒适性及阻燃性。结果表明：与纯芳纶织物相比，阻燃腈纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶3种织物的紫外线防护系数分别提高25.8%、18.7%、20.8%,断裂强力分别下降23.1%、37.9%、27.0%,续燃时间分别延长0.9、0.2、0.2 s,阴燃时间分别延长0.3、0.4、0.7 s;老化前后纯芳纶、阻燃腈纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶4种织物断裂强力分别下降43.6%、5.9%、8.3%、9.1%;阻燃腈纶/芳纶织物的舒适性能下降，但阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶织物的舒适性有所提高；阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶包芯纱的综合性能最佳，具有良好的紫外光稳定性、舒适性及阻燃性。     

氮化硼/聚氨酯织物涂层制备及其凉感性能

为了获得具有优异降温性能的凉感织物，通过“接枝改性-高分子交联-涂层固载”策略制备功能化氮化硼(FBN)/水性聚氨酯(WPU)涂层整理的复合凉感织物，通过棉织物的接枝改性以及功能涂层中高分子的交联耦合作用，提高功能涂层与棉织物之间的粘合力，研究功能涂层的导热性能、散热能力对复合织物性能的影响。结果表明：通过引入具有优异热管理性能的导热聚合物基功能涂层，得到性能优良的复合凉感织物，该织物接触凉感系数达到0.220 J/(cm²·s),导热率达到3.1 W/(m·K),导热提升率为811%,透气率为427 mm/s。     

锥形量热仪法在涤棉织物阻燃整理中的应用

采用正交试验,优化棉用阻燃剂 FPK8002 对阻燃涤棉混纺织物的阻燃整理工艺.利用 CONE(锥形量热仪)法研究FPK8002阻燃整理前后涤棉混纺织物的热释放性能、烟释放性能及其毒性的变化.结果显示,改性涤棉混纺织物的FPK8002整理优化工艺为:FPK8002 质量浓度400 g/L,交联剂质量浓度80 g/L,150℃焙烘3 min;测试表明,阻燃整理有效地抑制了改性涤棉混纺织物燃烧过程中的热释放速率、总热释放量及CO<,2>的生成,而烟释放速率峰值、烟释放总量和CO的生成速率有所提高.     

石墨烯气凝胶复合防火织物的热防护性能

为进一步提高热防护服的综合性能,使其满足高防护性兼具低热蓄积的需求,利用改进的Hummers法制备了一种密度小、导热率低、隔热效果好的石墨烯气凝胶材料,并研发复合防火织物系统,在低辐射热环境下探讨不同厚度的石墨烯气凝胶的隔热效果。结果表明:加入石墨烯气凝胶的复合防火织物具有较好的热防护性能,可将人体产生热损伤的时间延长约203%,将人体产生二度烧伤的防护时间延长约218%,防火织物的防护性能与石墨烯气凝胶的厚度呈非线性关系;石墨烯气凝胶复合防火织物的平均透湿率保持在10.4 g/(m²·24 h),与复合防火织物的透湿性没有显著差异,石墨烯气凝胶的加入不影响防火织物整体的透湿性。     

水性聚氨酯阻燃防污整理剂整理工艺的优化

通过二浸二轧技术对新型水性聚氨酯阻燃防污整理剂(DPUF)整理棉织物的工艺进行单因素实验优化.用扫描电镜(S E M)观察棉织物及棉织物燃烧后的炭层,并测试整理棉织物的阻燃性、防污性、白度、透气性、硬挺度及断裂强力.结果表明优化整理工艺为:DPUF用量25％、焙烘温度160℃、焙烘时间120 s;整理棉织物的极限氧指数...     

无卤氧化铁改性涤纶阻燃织物的制备及其性能

为达到涤纶织物的无卤、低烟、低毒阻燃,采用熔融纺丝法实现纳米氧化铁(Fe₂O₃)对涤纶的阻燃改性,并织制不同组织结构的Fe₂O₃改性涤纶织物,研究了织物组织结构与阻燃性能的关系。结果表明:改性涤纶平纹织物的综合阻燃性能较优异,与纯织物相比,点燃时间延长132.4%,续燃时间缩短,热释放速率下降30.1%,总热释放量下降19.7%,总产烟量减少43.5%,且烟释放速率减少44.1%;涤纶改性斜纹织物在抑制火焰蔓延方面作用明显,在织物厚度相同的情况下,织物组织系数越小,紧度越大,织物燃烧后易形成致密炭层结构,从而中断燃烧反应,发挥阻燃与抑烟的双重效应。     

聚酰胺6织物的磺胺阻燃抗熔滴整理

为进一步扩展聚酰胺6织物的应用领域,采用磺胺作为阻燃整理剂,在高温条件下,通过浸渍沉积法对聚酰胺6织物进行阻燃防熔滴整理。并对整理后聚酰胺6织物的热稳定性、热释放性能、抗熔滴性能、阻燃性能和阻燃机制进行分析。结果表明:经磺胺阻燃整理后,聚酰胺6织物的极限氧指数达到32.2%,损毁长度和损毁面积均减小,无熔滴产生,达到阻燃B₁级的要求,具有较好的阻燃效果;同时整理后聚酰胺6织物的最大热释放速率下降了16.9%,火灾危害性显著降低;磺胺主要通过气相阻燃机制提高聚酰胺6织物的阻燃性能,且阻燃整理对聚酰胺6织物的强力和手感影响较小。     

静电层层自组装法整理多巴胺改性涤/棉混纺织物的阻燃性能

为了赋予涤/棉混纺织物良好的阻燃性能,以pH值为5、质量分数为1%壳聚糖溶液和pH值为2、质量分数为1.5%植酸钠溶液,通过静电层层自组装法,对经多巴胺改性后的涤/棉(65/35)混纺织物进行阻燃整理。其中正负离子交替沉积1次记为组装1层,第1层内每次组装15 min,第1层后各次组装时间为5 min,共组装15层。探讨了整理后织物极限氧指数(LOI)、炭长、热重、热释放速率、炭渣形貌等性能。结果表明:多巴胺改性可以提高涤/棉混纺织物的反应性,有利于阻燃整理;整理后织物阻燃性能显著提高,LOI值从未整理时的18.8%提高到28.7%;热分解温度比未整理织物大幅提前,炭渣含量较未整理提高了5.7%;整理后织物点燃时间延长,平均热释放速率(HRR)和峰值热释放速率(PHRR)分别为14.16 k W/m2和51.07 k W/m2,相较未整理涤/棉织物下降了84.62%和78.47%,织物燃烧危险性显著降低。     

玄武岩织物阻燃性能研究

玄武岩纤维具有优良的隔热及阻燃性,在阻燃领域应用广泛。作为对玄武岩服用阻燃织物的探索,设计并织造了低面密度的玄武岩纬纱织物、玄武岩包芯纱织物,并研究了织物组织对其阻燃性能的影响。结果表明,玄武岩织物的阻燃性能优异,尤其是其包芯纱织物;玄武岩织物的平均浮长越短,所呈现的阻燃性能越佳。     

光接枝丙烯酰胺涤棉织物的阻燃性能

本文以二苯甲酮（BP）为光引发剂、丙烯酰胺（AM）为接枝单体,应用光接枝技术将AM接枝到涤棉织物上以改善其阻燃性能。分别对接枝前后涤棉织物进行了红外光谱、力学性能、燃烧性能、极限氧指数、热性能和残炭形貌的测试及分析。结果表明,AM可以通过光接枝技术接枝到涤棉织物表面,接枝后力学性能下降,氧指数、热性能提高。综合观察,接枝AM的涤棉织物的阻燃性明显提高。