一、前言
阻燃纖維是指這樣一種纖維,它或者是纖維材料本身具有阻燃功能,或者是纖維經(jīng)處理后,與火源接觸纖維不能燃燒或燃燒反應(yīng)不充分,僅有較小火焰燃燒,火源撤走后,火焰能較快地自行熄滅。阻燃纖維織物就是指采用阻燃纖維或經(jīng)阻燃劑與樹脂特殊加工整理而成的具有良好阻燃性能的織物。阻燃纖維是一種具有良好阻燃性能的高功能纖維。經(jīng)國(guó)際權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)SGS認(rèn)定,極限氧指數(shù)LOI值大于或等于28%的纖維為阻燃纖維。阻燃纖維分為滌綸阻燃、粘膠阻燃、腈綸阻燃等。而在人們大量消費(fèi)纖維制品,享受它帶給人們的溫暖、舒適、靚麗的同時(shí),因纖維制品燃燒引起的火災(zāi)也已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的重大災(zāi)害之一。對(duì)由火災(zāi)引起的死亡事故進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果表明,由室內(nèi)裝飾品及紡織品引起的火災(zāi)量占到總火災(zāi)量的第一位。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn),可燃性紡織品燃燒時(shí)釋放的有害氣體對(duì)人體的危害程度大大超過阻燃性紡織品。因此,為防止火災(zāi),生產(chǎn)阻燃纖維已越來越受到重視。在國(guó)外,美國(guó)聯(lián)邦安全委員會(huì)針對(duì)美國(guó)連續(xù)不斷的火災(zāi)給人們的生命安全帶來的巨大威脅,在原來美國(guó)加州TB603標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定出了要求更為嚴(yán)格的1633法案,并且在2007年7月1日開始在美國(guó)的50個(gè)州強(qiáng)制實(shí)施。該法案主要針對(duì)的是床墊產(chǎn)品的阻燃性能。
二、國(guó)內(nèi)外部分阻燃纖維公司開發(fā)的新產(chǎn)品與建設(shè)的產(chǎn)能情況
1.山東理工大學(xué)
山東理工大學(xué)研究人員采用銅離子處理腈綸,再與水合肼及反應(yīng)助劑組成的混合水溶液反應(yīng)制備了阻燃腈綸,探討了處理工藝條件對(duì)纖維性能的影響。結(jié)果表明,在水合肼加入量為20Ml,w(NaOH)為5%的NaOH4.7Ml,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的精煉劑9.4mL,甩干時(shí)間3min,熱處理溫度160℃,熱處理時(shí)間180min條件下,得到的阻燃腈綸斷裂強(qiáng)度為2.15Cn/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為21.4%,極限氧指數(shù)為32.83%。
2.北美LLC公司
2012年第一季度獲悉,北美LLC公司開發(fā)阻燃熱塑性彈性體,北美LLC聯(lián)盟聚合物和服務(wù)公司開發(fā)出面向生活消費(fèi)、工業(yè)電子電源線和輔助電纜領(lǐng)域的無鹵阻燃苯乙烯嵌段共聚物熱塑性彈性體。該新產(chǎn)品中的MaxelastFH7800系列可用于制造電源插頭,充電器電纜,電子電源線,輔助電纜及帶狀導(dǎo)線,可作為無鹵和無鄰苯二甲酸酯柔性聚氯乙烯的替代物,產(chǎn)品易于加工,表面性能良好。該系列具有邵爾A硬度從60到96多款產(chǎn)品可供選擇,依據(jù)等級(jí)的不同,產(chǎn)品分別符合《電氣、電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》對(duì)6種有害物質(zhì)以及多環(huán)芳烴和氯酚含量的要求,符合UL組織規(guī)定的1581(充電器電纜)和94(電源插頭)標(biāo)準(zhǔn)。
3.四川東材科技集團(tuán)股份有限公司
2012年上半年獲悉,四川東材科技集團(tuán)股份有限公司擬建3萬噸/年(年產(chǎn)7200套大尺寸絕緣結(jié)構(gòu)件)無鹵永久性高阻燃聚酯生產(chǎn)線,該項(xiàng)目選址在錦陽市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),新增生產(chǎn)設(shè)備122臺(tái),組成一條無鹵永久性高阻燃聚酯生產(chǎn)線。
4.榮盛石化公司
2012年3月獲悉,上市公司--榮盛石化公司日前發(fā)布公告,擬由全資子公司--浙江盛元化纖有限公司投資建設(shè)年產(chǎn)29萬噸差別化滌綸長(zhǎng)絲改造提升項(xiàng)目。該項(xiàng)目投資總額為18.93億元,預(yù)計(jì)建成投運(yùn)后年?duì)I業(yè)收入可達(dá)50億元,利潤(rùn)總額5.72億元。該項(xiàng)目前期建設(shè)已經(jīng)開始,預(yù)計(jì)建設(shè)期兩年,2013年11月達(dá)產(chǎn)。浙江盛元化纖有限公司年產(chǎn)29萬噸差別化滌綸長(zhǎng)絲改造提升項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)為杭州市蕭山區(qū)益農(nóng)鎮(zhèn),擬利用企業(yè)現(xiàn)有車間和原有的20萬噸聚酯產(chǎn)能,通過引進(jìn)增加設(shè)備,形成新增9萬噸阻燃聚酯、8.8萬噸阻燃FDY、10萬噸超細(xì)旦FDY絲及配套用紙管的生產(chǎn)能力,并將原有10萬噸環(huán)保健康多功能纖維(POY絲)后加工為10萬噸環(huán)保健康多功能DTY絲,最終形成29萬噸差別化滌綸長(zhǎng)絲的年生產(chǎn)能力。
5.上海石化公司
2012年4月獲悉,中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司制定的《阻燃聚酯切片行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》通過中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)組織的專家審定。此前,上海石化主持或參與過制定阻燃聚酯切片、滌綸預(yù)取向絲、縫紉線用綸短纖維、滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲、纖維級(jí)聚酯切片、滌綸超短纖維的產(chǎn)品質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)已基本涵蓋了滌綸聚酯系列產(chǎn)品。《阻燃聚酯切片行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》將為中國(guó)阻燃聚酯切片的生產(chǎn)、貿(mào)易流通領(lǐng)域的檢驗(yàn)以及第三方監(jiān)督檢驗(yàn)提供依據(jù),也將進(jìn)一步促進(jìn)聚酯行業(yè)的發(fā)展。
6.吉林化纖股份有限公司
2012年5月份獲悉,吉林化纖股份有限公司在成功開發(fā)磷系阻燃粘膠纖維的基礎(chǔ)上,又深入開發(fā)了以黑色系為主,多種顏色體系為輔的磷系原液著色阻燃粘膠纖維,這一技術(shù)不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,且打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷,也成為吉林化纖新品開發(fā)的亮點(diǎn)。據(jù)介紹,吉林化纖的阻燃粘膠纖維是在其具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的粘膠專用磷系阻燃劑DXL1212基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā)的,DXL1212阻燃劑由吉林化纖股份有限公司控股子公司吉溧化工有限公司,也是國(guó)內(nèi)唯一一家專業(yè)阻燃劑生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的,是世界上除克萊恩公司外實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)最重要的生產(chǎn)廠家。從2008年開始,吉林化纖利用三年時(shí)間,成功完成從阻燃劑開發(fā)到阻燃纖維小試、中試及工業(yè)化生產(chǎn)的全過程,產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平,獲得了用戶的認(rèn)可。從2011年下半年開始,公司又著手研究原液著色阻燃粘膠纖維,并于2012年3月成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),目前,公司已開發(fā)出以黑色阻燃纖維為主,不同顏色為輔的原液著色阻燃粘膠纖維體系。吉林化纖股份有限公司的副總工程師夏郁蔥表示,在開發(fā)過程中,公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)克服了很多技術(shù)難題,磷系阻燃纖維是粘膠纖維中最重要的差別化品種之一,也是技術(shù)含量非常高的纖維品種。這主要是因?yàn)樘烊焕w維素分子在接枝共聚上存在許多困難,目前的阻燃粘膠纖維均是采用共混方式,但因其阻燃劑加入量非常大,給實(shí)際生產(chǎn)帶來諸多不利因素,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。如果再加入著色顏料,其生產(chǎn)會(huì)變得更加困難,尤其會(huì)對(duì)纖維的強(qiáng)度損傷大,為解決這一生產(chǎn)難題,研發(fā)團(tuán)隊(duì)分別在納米技術(shù)、乳化分散技術(shù)、高濕模量纖維技術(shù)等多個(gè)方面進(jìn)行攻關(guān),經(jīng)過半年的小試和中試,成功地克服了上述難題。該纖維的重要指標(biāo)極限氧指數(shù)LOI值達(dá)到28以上,成品強(qiáng)度能夠達(dá)到2.0CN/dtex以上,且可紡性穩(wěn)定,產(chǎn)品試紡達(dá)到用戶要求。
7.蘭精公司
回顧在2012年5月18-20日期間召開的TechtextilNorthAmerica(北美國(guó)際產(chǎn)業(yè)用紡織品及非織造布展)上,Lenzing(蘭精)公司推出了新型的黑色阻燃纖維LenzingFR®BLACK,該纖維是目前市場(chǎng)上唯一一種黑色阻燃再生纖維素纖維。LenzingFR®BLACK采用專利技術(shù)加工,從而使纖維強(qiáng)度大大提高,并進(jìn)而延長(zhǎng)紡織產(chǎn)品的使用壽命。此外,其優(yōu)異的耐光色牢度和耐汗?jié)n牢度進(jìn)一步提升了防護(hù)服的附加值。該纖維生產(chǎn)工藝綠色環(huán)保,獨(dú)特的著色技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生廢水,因?yàn)槿玖鲜侵苯蛹尤爰徑z物料中的。LenzingFR®BLACK纖維可用于各種工業(yè)熱防護(hù)服中,這些領(lǐng)域要求服裝具有耐久的顏色。目前,以天然木材為原料、采用LenzingModal®生產(chǎn)工藝加工的LenzingFR®已為全球阻燃纖維素纖維樹立了標(biāo)桿。
8.山東銀鷹化纖有限公司
山東銀鷹化纖有限公司在入行之初,就對(duì)市場(chǎng)上的粘膠阻燃纖維進(jìn)行了大量的比對(duì)和認(rèn)真的篩選。早期的阻燃粘膠纖維是采用后整理的方法生產(chǎn)的。它是在纖維制成后或在生產(chǎn)過程中,用含氮有機(jī)磷酸酯類化合物對(duì)纖維進(jìn)行處理,或?qū)⑷趸R與含鹵素的阻燃劑以乳膠狀態(tài)涂在纖維的表面。這種方法制備的纖維阻燃效果較好,但是遇火產(chǎn)生的煙霧大,纖維耐水洗性能差,在纖維進(jìn)行染整過程中阻燃性能容易受到損傷。后來,人們開發(fā)出了共混添加法用于生產(chǎn)阻燃纖維,它是在纖維素磺酸酯溶解后期將阻燃劑添加于紡絲原液中,制成具有阻燃性的粘膠纖維。使用這種方法時(shí),為了達(dá)到阻燃的要求,在粘膠原液中就需要添加大量的阻燃劑,添加阻燃劑重量通常是纖維重量的15%~30%。由于阻燃劑是在紡絲之前加入到粘膠原液中的,這就要求阻燃劑不僅要耐堿、耐酸、耐熱性優(yōu)良,而且要不溶于水。近年來,人們開始研究接枝共聚法生產(chǎn)阻燃粘膠纖維。纖維和含磷及鹵素元素的乙烯基單體發(fā)生接枝共聚可以得到阻燃的粘膠纖維。纖維素具有較高的結(jié)晶度,同時(shí)分子間和分子內(nèi)存在大量的氫鍵,纖維素不能溶于大多數(shù)的有機(jī)溶劑當(dāng)中,所以尋找進(jìn)行阻燃性能接枝聚合的環(huán)境和引發(fā)條件非常困難。用這種方法制備阻燃粘膠纖維的技術(shù)難度和生產(chǎn)成本也是最大的,目前它僅限于實(shí)驗(yàn)室開發(fā)。目前研究較多、已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的阻燃粘膠纖維主要是采用添加法制備的。以蘭精公司為代表的添加焦磷酸酯類有機(jī)物制備的阻燃粘膠纖維,產(chǎn)品性能優(yōu)良,但是售價(jià)極高,屬于高端產(chǎn)品,同時(shí)蘭精公司具有完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和對(duì)阻燃劑的市場(chǎng)壟斷。我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的硅系阻燃劑生產(chǎn)制備阻燃粘膠纖維技術(shù),產(chǎn)品強(qiáng)力較低、疵點(diǎn)率高、手感差,多用于制備非織造布、填充物等一次性安全防護(hù)用品。最終,山東銀鷹化纖有限公司確定了性價(jià)比介于硅系、磷系阻燃劑之間的紡織用硅氮系阻燃纖維的研制、開發(fā)方案,并進(jìn)行了大量卓有成效的工作,成功找到了適用的硅氮系新型阻燃劑類型和制備方法,在2010年7月完成了阻燃纖維的初次中試化生產(chǎn)。之后,山東銀鷹化纖有限公司與青島大學(xué)、杭州奧通、新鄉(xiāng)長(zhǎng)弘化工等單位密切合作,不斷摸索,優(yōu)化工藝,多次進(jìn)行中試生產(chǎn)。為了提高阻燃纖維的穩(wěn)定性、可紡性,公司斥資建成了完善的紡前注射系統(tǒng)。經(jīng)過不懈努力,山東銀鷹化纖有限公司于2011年12月順利完成了硅氮系新型阻燃粘膠纖維的大線穩(wěn)定生產(chǎn)。
三、結(jié)束語
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市現(xiàn)代化進(jìn)程的加速,人們對(duì)紡織品的阻燃要求日益提高。因?yàn)榇蠖嗑哂锌扇嫉奶匦?,紡織品越來越成為引發(fā)火災(zāi)的重要因素之一。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),全世界由紡織品引起的火災(zāi)數(shù)量約占火災(zāi)總數(shù)的一半,起火的主要原因是由床上用品和室內(nèi)裝飾物引起的,而且事故的次數(shù)有逐年遞增的趨勢(shì),造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)千億美元,給人類生存帶來了巨大的災(zāi)難。因此,阻燃纖維對(duì)于減少火災(zāi)事故的發(fā)生,保障人民的生命安全以及避免慘重的經(jīng)濟(jì)損失有重大的意義。 轉(zhuǎn)載本網(wǎng)專稿請(qǐng)注明:"本文轉(zhuǎn)自錦橋紡織網(wǎng)"
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