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阻燃纖維主要分為天然阻燃纖維與化學(xué)阻燃纖維兩種。除了阻燃纖維素纖維以外,還有以下多種高性能纖維可在阻燃行業(yè)廣泛應(yīng)用。
芳綸1313
芳綸1313的極限氧指數(shù)大于28%,屬于難燃纖維。同時,它還具有持久的熱穩(wěn)定性與尺寸穩(wěn)定性,可在220℃溫度下長期使用而不老化,在250℃左右溫度下的熱收縮率僅為1%,短時間暴露于300℃溫度中也不會收縮、脆化、軟化或者融熔,在超過370℃的高溫下才開始分解,400℃溫度下才會碳化。
目前,國內(nèi)耐高溫芳綸1313產(chǎn)能已達(dá)8300噸,煙臺泰和新材的供應(yīng)量躍居世界第二,具有競爭力的產(chǎn)品已大量出口。
聚酰亞胺纖維
聚酰亞胺纖維的極限氧指數(shù)一般在35%~75%之間,發(fā)煙率低,屬于自熄性材料。此外,聚酰亞胺纖維還具有較高的熱分解溫度,全芳香型聚酰亞胺纖維的開始分解溫度在500℃左右。
目前,國內(nèi)長春高崎和江蘇奧神已建成兩條千噸級生產(chǎn)線,形成濕法和干法兩種工藝路線,浙江先諾新材料也已建成30噸/年的生產(chǎn)線。
玄武巖纖維:
玄武巖纖維是無機(jī)纖維,具有不燃性、耐溫性(-269℃~700℃)、無有毒氣體排出、絕熱性好、無熔融或滴落、強(qiáng)度高、無熱收縮現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。
玄武巖纖維已成功應(yīng)用于汽車消音器、增強(qiáng)瀝青路面、外墻建筑節(jié)能保溫和體育休閑用品等方面。
我國玄武巖纖維產(chǎn)品的發(fā)展重點(diǎn)分為兩類,包括純天然玄武巖纖維和摻雜改性的耐高溫、耐堿玄武巖纖維的研發(fā),最終實(shí)現(xiàn)純天然、高性能、低成本的玄武巖纖維的規(guī)模生產(chǎn)。
聚苯硫醚纖維
聚苯硫醚纖維的極限氧指數(shù)可達(dá)34%~35%,熔點(diǎn)達(dá)285℃,高于目前工業(yè)化生產(chǎn)的其他熔紡纖維,尺寸穩(wěn)定。
目前,我國已經(jīng)成功開發(fā)出具有良好耐高溫、耐腐蝕性能的納米復(fù)合聚苯硫醚短纖維,氧化誘導(dǎo)溫度較純聚苯硫醚纖維大大提高。在230℃下,纖維強(qiáng)度保持率依然大于90%,較好地解決了純聚苯硫醚纖維在高溫、高腐蝕工況下極易氧化的難題。
芳砜綸纖維
芳砜綸纖維是我國自主研究的耐高溫纖維,除強(qiáng)力稍低外,其他性能與芳綸相似,但它在抗燃和抗熱氧老化上顯著優(yōu)于芳綸。芳砜綸纖維的極限氧指數(shù)約為33%,在300℃熱空氣中加熱100h,強(qiáng)力損失小于5%。
芳砜綸纖維可應(yīng)用于防護(hù)制品、電絕緣材料、蜂窩結(jié)構(gòu)材料、摩擦密封材料、轉(zhuǎn)移印花毛毯等方面。
聚四氟乙烯纖維
聚四氟乙烯纖維是耐高溫阻燃纖維中發(fā)展最早的品種之一,它的極限氧指數(shù)約95%,可長時間在250℃溫度下使用。
我國聚四氟乙烯纖維的發(fā)展目標(biāo)主要為3點(diǎn):首先是耐腐蝕聚四氟乙烯纖維長絲和短纖的生產(chǎn),可分別作為濾料的增強(qiáng)基布和過濾層,填補(bǔ)國內(nèi)生產(chǎn)空白;其次是高精度濾料方面,主要用于滿足濾除PM2.5需要;最后為建立起我國聚四氟乙烯纖維及濾料的工業(yè)化生產(chǎn)體系,滿足國家環(huán)保材料的重大急需。
阻燃滌綸
我國滌綸工業(yè)絲產(chǎn)能約130萬噸/年,占全世界聚酯工業(yè)絲生產(chǎn)量的60%左右,居世界滌綸工業(yè)絲產(chǎn)能的首位。
因滌綸易燃、有熔滴,所以通常需要對滌綸進(jìn)行阻燃改性。目前,我國主要用共聚改性法進(jìn)行滌綸的阻燃改性,研發(fā)出了將常規(guī)反應(yīng)性阻燃劑CEPPA添加進(jìn)滌綸的技術(shù),通過原位聚合方法,成功合成了主鏈含磷的阻燃滌綸。
目前,滌綸阻燃面料的阻燃指標(biāo)可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)B2級,耐洗次數(shù)約達(dá)30次。
阻燃尼龍
未經(jīng)改性的尼龍阻燃性能很差,并且在燃燒過程中會產(chǎn)生滴落,屬于易燃材料。因此,尼龍纖維作為阻燃材料使用時,必須進(jìn)行阻燃改性。
目前經(jīng)過阻燃改性的阻燃尼龍主要分兩種,增強(qiáng)阻燃尼龍和無鹵阻燃尼龍。阻燃PA66和阻燃PA6是常見的兩種聚酰胺類阻燃纖維。
由于高純度用于工業(yè)化生產(chǎn)的戊二胺比較昂貴,尼龍56纖維目前沒有工業(yè)化的產(chǎn)品。在我國對生物基尼龍56纖維項(xiàng)目的推進(jìn)下,丹東高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)已建立了生物基尼龍56的生產(chǎn)基地。阻燃纖維品種一覽