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按ISO 5660-1—2002《對火反應試驗熱釋放,產煙量及質量損失率-第1部分:熱釋放速率(錐形量熱儀法)》標準,采用FTT錐形量熱儀(英國燃燒測試技術公司),在輻射通量為25 kW /m2條件下測試試樣燃燒時熱釋放速率等參數。

2　結果與討論

2. 1　FPK8002阻燃劑對改性滌棉混紡織物的整理

結合前期工作[3],在單因素試驗基礎上,采用正交試驗方法,篩選棉用阻燃劑FPK8002對滌棉織物的優化工藝,并測試不同整理條件處理后織物燃燒性能的變化,結果見表2。

如表2所示,盡管滌棉混紡織物的滌組分為含磷阻燃聚酯纖維,但由于燃燒過程中棉纖維與滌綸之間的支架效應,織物仍屬于易燃材料(氧指數為17. 6%,損毀長度為30 cm)。經過含氮有機磷酸酯化合物FPK8002阻燃劑處理后,其限氧指數和垂直燃燒性顯著提高,同時無陰燃和無續燃。由表2知,阻燃劑和焙烘溫度對極限氧指數和損毀長度的影響較大,焙烘時間的影響則相對最小。優化的組合工藝為A2B2C2D2,即FPK8002質量濃度為400 g/L、交聯劑質量濃度為80 g/L、150℃焙烘3min。繼續增加整理劑用量,或提高焙烘條件,無益于阻燃效

果的進一步提升。

采用錐形量熱儀法,對經優化整理工藝的織物進行測試,并與原布比較,結果見表3。

由表3知,經過優化工藝整理后的織物,熱釋放速率和總熱釋放量均顯著降低,但CO生成速率峰值及總煙釋放量有所提高。在織物燃燒過程中,熱釋放速率、熱釋放量越大,則燃燒反饋給材料表面的熱量就越多,結果造成材料熱解速度加快和揮發性可燃物生成量增多,會加速火焰的傳播,材料中火災的危險性就越大。因此,FPK8002阻燃整理劑有效地抑制了熱的產生,顯著降低了紡織品的易燃性。但需要注意的是,阻燃劑的存在使得產煙量和煙毒氣有所提升,因此在考慮阻燃劑性能的同時,也應考慮由其煙霧引起的二次災害。結合極限氧指數和垂直燃燒測試結果,阻燃劑和交聯劑用量不宜過高。

2.2　阻燃滌棉混紡織物的燃燒特性

采用3種均含氮、磷的棉用阻燃整理劑,按1. 2節工藝分別對改性滌棉混紡織物進行阻燃整理,進一步探討整理前后織物的燃燒特性。

2. 2. 1　熱釋放性能

高溫火焰及燃燒釋放出的熱量是火災中危害的主要來源之一。測試各阻燃后織物的熱釋放速率(HRR)及總釋放熱(THR),結果如圖1和圖2所示。