阻燃纤维素织物的热防护性能数值预测

阻燃纤维素织物被视为应对紧急火灾和易燃气体泄漏等险情的热防护服的重要组成材料。它不仅可以屏蔽外界高温和强热量,而且具有穿着舒适的特点。对阻燃纤维素织物的热防护性在理论上进行推断。建立了由阻燃纤维素织物,空气间隙层和人体组成的微系统构成的的耦合传热模型,并通过有限元法(FEM)对其数值求证。位于阻燃纤维素织物和人类皮肤之间的空气间隙层的热传递包括热传导和热辐射。当人体皮下血液流通时,其热传递模型同时得到建立。皮肤表面温度曲线和皮肤烧伤等级可从上述模型中推断得出。此外,还探究了热源温度、织物厚度和空气间隙层厚度对阻燃纤维素织物热防护性能的影响。

微晶纤维素的溶解及其阻燃性能

以氯代1-氨甲酰甲基-3-乙烯基咪唑离子液体([CmVIM]Cl)和四丁基氯化铵(TBAC)为溶剂,溶解微晶纤维素(MCC),加入不同阻燃剂三聚氰胺磷酸酯(MP)、聚磷酸铵(APP)、纳米二氧化硅(SiO_(2)),制得了阻燃纤维素复合材料。通过偏光显微镜观察MCC的溶解过程,并利用FTIR、XRD、TGA和SEM对再生MCC的结构、结晶度、热稳定性和形貌变化进行了表征。通过垂直燃烧、极限氧指数(LOI)和热重分析对纤维素复合材料的阻燃性能进行了测试。结果表明,溶解温度为90℃,TBAC用量为[Cm VIM]Cl质量的8%时,MCC的溶解率达6.3%,聚合度降至505;与原MCC相比,再生MCC结晶度指数由74.0%降至46.4%,初始热分解温度由310℃降至262℃,最大失重速率由2.6%/min降至1.4%/min。MCC表面由光滑平整的棒状结构转为凹凸不平的不规则结构。当MP、APP、SiO_(2)质量分数分别为5%、10%和10%时,阻燃纤维素复合材料的极限氧指数提升至33.5%,垂直燃烧等级为Ⅴ-0。

纤维素纤维阻燃加工的技术现状和研发重点

探讨纤维素纤维阻燃化加工的技术和研发重点。介绍了纤维素纤维阻燃化加工的技术现状。分析了纤维素纤维阻燃化加工面临的主要问题,包括极限氧指数和断裂强度的矛盾、阻燃性和可纺性的矛盾。采用对纤维素纤维进行预溶胀的方法,并选择不含胶黏剂的小分子阻燃剂,通过提高浓度梯度、施加高压等条件,将阻燃剂施加到纤维素纤维内部,制备的阻燃莱赛尔、阻燃长绒棉和阻燃苎麻纤维均具有良好的强度和阻燃指标。其中,阻燃莱赛尔断裂强度3.04 cN/dtex,极限氧指数34.1%,并具有良好的可纺性,在阻燃织物中使用时得到了较好的阻燃性能和整体效果。认为:制备的阻燃纤维可纺性正常,在批量生产条件下可体现出较低的生产成本。

硅氮系阻燃再生纤维素纤维混纺纱的生产

总结硅氮系阻燃再生纤维素纤维阻燃腈纶尼纶导电短纤混纺纱的生产要点。在保证原料混和均匀的基础上,清棉工序重点开松和保护纤维,梳棉工序选用合适的针布进行柔和梳理,采用"低速度,中定量,大隔距"的并条工艺,偏小掌握粗纱捻系数,选用赛络集聚纺技术改善纱线的条干和强力水平;整个生产过程保持低速生产,严格控制车间温湿度。通过采取以上措施顺利生产出硅氮系阻燃再生纤维素纤维/阻燃腈纶/尼纶导电短纤维58/40/2 14.8tex赛络集聚纱,成纱各项质量指标均符合要求。认为:通过合理的工艺优化和严格的车间温湿度控制可以保证硅氮系阻燃再生纤维素纤维混纺纱的顺利生产。

低浓度MgCl_(2)反应液在纤维素水凝胶上的Mg(OH)_(2)原位担载制备阻燃膜材料

本文选用脱脂棉为纤维素原材料,以低温碱尿素溶液为溶解体系将脱脂棉溶解后再生制得再生纤维素水凝胶,选择较低浓度的氯化镁溶液(0.01 mol·L^(-1),0.05 mol·L^(-1),0.10 mol·L^(-1),0.15 mol·L^(-1),0.20 mol·L^(-1))与氢氧化钠溶液通过镁离子与氢氧根离子的沉淀反应将氢氧化镁原位担载在再生纤维素水凝胶上,干燥后最终制得氢氧化镁/再生纤维素复合膜材料。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、燃烧性能测试对实验结果进行表征。研究发现,当脱脂棉含量为3 wt.%时,纤维素溶液浓度适中便于均匀涂布成膜。较低浓度的原位担载氢氧化镁对再生纤维素的阻燃有较好的效果。反应液浓度对氢氧化镁沉淀的微观形貌有显著影响,当氯化镁浓度为0.05 mol·L^(-1)时沉淀担载均匀且有纳米级微突起结构,浓度为0.10 mol·L^(-1)、0.15 mol·L^(-1)可观察到微棱片状结构。且当氯化镁反应液浓度为0.15 mol·L^(-1)时,氢氧化镁的理论担载质量分数为19.68%,样品平均续燃时间0 s,平均灼燃时间3.83 s,平均炭化长度3.83 mm,阻燃效果最好。

两种功能性纤维素纤维的性能研究

对两种功能性纤维素纤维——阻燃纤维素纤维、珍珠纤维素纤维与普通黏胶纤维的形态结构、吸湿性能、电学性能、摩擦性能及力学性能进行了对比,试验表明:阻燃纤维素纤维和珍珠纤维素纤维的横向、纵向形态结构与普通黏胶纤维相似,其吸湿、放湿性能优良,断裂强度及断裂伸长率比普通黏胶有所降低。两种功能性纤维有良好的可纺性,可以借鉴普通黏胶的纺纱工艺加工纯纺或混纺纱线,开发具有一定保健功能的纺织品,织物服用性能好,是优良的纺织原料。

阻燃及未阻燃棉织物的热裂解

利用 PY - GC- MS色质联用仪研究阻燃及未阻燃棉纤维 (织物 )的裂解产物 ,以得到较全面和深入的结果 ;分析了阻燃纤维素在裂解时以呋喃类、核葡聚糖等环状化合物为主的原因 ,并提出了自己的见解。该项工作对棉纤维阻燃机理的研究提供了有说服力的实验结果。