纳米氧化锌-粘胶复合纤维的制备及其阻燃性能表征

本文中利用纳米级氧化锌作为阻燃剂，通过湿法纺丝工艺制备出纤维素／纳米ZnO纤维。通过扫描电镜、热重分析仪、极限氧指数仪、锥形量热仪等测试分析方法，对粘胶纤维、纤维素／ZnO纤维材料的热性能、燃烧性能等进行了系统的研究分析。通过热重分析仪（TG）对纤维的热降解过程进行了研究，结果表明，添加了纳米氧化锌的复合粘胶纤维的热分解残余量增加，都能催化纤维素脱水炭化。纤维素／ZnO纤维热分解温度明显提前，而且生成的碳质残渣稳定性好。通过扫描电镜（SEM）观察得知，纤维素／ZnO纤维灼烧后炭化膨胀，形成较稳定的膨胀炭层。通过极限氧指数仪（LOI）和锥形量热仪（CONE）对纤维的燃烧性能进行了研究，结果表明，ZnO对粘胶纤维的氧指数提高明显，加人了过渡金属氧化物ZnO的纤维燃烧危险性降低，ZnO抑烟效果显著。另一方面，添加的过渡金属氧化物ZnO也使纤维的CO生成量增加，烟气毒性有所提高。

钠离子对粘胶纤维的阻燃性和热稳定性的影响

通过粘胶纤维碱化和醚化得到羧甲基纤维素（CMC-Na）纤维。其阻燃性和热稳定性使用极限氧指数（LOI），热重分析（TG）和扫描电镜（SEM）分析。不同钠离子含量的的CMC-Na纤维的LOI值分别为23，26，28．5，31和34，粘胶纤维为20。TG和DTG的研究表明，不同钠离子含量的CMC-Na纤维的最大失重温度和最大降解速率比粘胶纤维的要低得多。不同钠离子含量的CMC-Na纤维比粘胶纤维产生更多的残渣和炭，并且随着钠离子含量的增加，炭残渣也增加。纤维LOI测试后的燃烧残留物，用扫描电子显微镜的研究表明，所有不同钠离子含量的CMC-Na纤维都可产生蓬松，硬而脆炭残渣。