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2 ． 4 海藻酸鈣纖維的氣相裂解產物

海藻酸鈉和海藻酸鈣纖維在 3 5 0 ℃和7 5 0 ℃時的氣相裂解產物列示于表 1 。 

從表 1 可以看出， 海藻酸鈉在 3 5 0 ℃和 7 5 0 ℃時的裂解產物都是 2 6種， 但裂解產物有差異； 海藻酸鈣纖維在 3 5 0 ℃和7 5 0℃時的裂解產物則分別有 1 5種和4 5種。海藻酸鈉和海藻酸鈣纖維的氣相裂解產物主要是酮類和酯類化合物， 隨著裂解溫度的升高， 裂解產物中酮類化合物的數量增加， 酯類化合物的數量急劇下降。值得注意的是， 海藻酸鈣纖維 7 5 0 ℃裂解產物中烴類達到 l 9種， 其中烷烴3種， 烯烴 3種， 芳香烴1 3種，另外醇類化合物3種。所以， 海藻酸鈣纖維的熱釋放速率、 有效燃燒熱和總放熱量比海藻酸鈉略高。 

2 ． 5 海藻酸鈣纖維的阻燃機理

海藻酸鈣纖維具有優異的阻燃性， 可能是組成纖維的海藻酸大分子結構的特殊性以及纖維中鈣離子的作用。首先， 海藻酸大分子結構中含有大量羧基和羥基， 能夠大量吸收空氣中的水分( 棉纖維的回潮率為8 ％， 而海藻酸鈣纖維的回潮率為 3 1 ％) ， 液態水氣化 要吸收大量的熱量， 從而降低纖維的表面溫度， 阻礙熱量的累積和傳遞， 達到阻燃效果。更重要的是， 雖然纖維素和海藻酸都是多糖類物質， 但是海藻酸結構中的羧基和羥基在熱分解過程中發生反應， 脫水形成酯類化合物， 抑制了纖維的熱裂解， 促進了成炭反應， 減少了可燃性氣體的產生¨ 。所以， 棉纖維的有效燃燒熱和總放熱量比海藻酸鈣纖維高； 而棉纖維的裂解殘渣僅為2 ．7 7 ％D 7 ] ， 海藻酸鈣纖維的裂解殘渣為 1 4 .6 ％，銅離子改性海藻酸鈣纖維的裂解殘渣為2 2 ％。此外，觀察發現，銅離子改性海藻酸鈣纖維和棉纖維的極限氧指數雖然一樣， 但是棉纖維在空氣中發生有焰燃燒，而銅離子鈣性海藻酸鈣纖維在空氣中只發生陰燃，也說明了海藻酸分解過程中成炭作用的存在。 經銅離子處理后 ，海藻酸鈣纖維的極 限氧指數從 3 4.4 ％下降到 1 7 ．8 ％， 阻燃性能變差， 說明海藻酸鈣纖維的阻燃作用與鈣離子密切相關。海藻酸鈣纖維燃燒分解過程中， 鈣離子首先轉化成碳酸鈣， 覆蓋在纖維表層， 阻礙氧氣和可燃性氣體的擴散以及燃燒釋放熱量的傳遞。此外， 碳酸鈣受熱分解能夠吸收大量的熱， 降低纖維表面的溫度， 同時釋放出的二氧化碳屬于惰性氣體， 能夠稀釋可燃性氣體的濃度， 使得海藻酸鈣纖維離火自熄。而碳酸銅的熱穩定性差， 分解溫度比較低，且分解時吸收的熱量較少， 使得銅離子改性海藻酸鈣纖維在空氣中發生陰燃， 阻燃性能較差。