阻燃纤维主要包括本征阻燃纤维与改性阻燃纤维。本征阻燃纤维主要有无机纤维和有机高性能纤维,其中无机纤维包括玄武岩纤维、玻璃纤维、石英纤维、硼纤维、陶瓷纤维等;有机高性能纤维包括芳纶、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、芳砜纶和聚四氟乙烯纤维等。
改性阻燃纤维主要是指通过物理或化学改性后而获得的具有良好阻燃性能的纤维,如阻燃涤纶、锦纶、维纶及纤维素纤维等,其主要制备方法包括共聚切片纺丝法、共混纺丝法、复合纺丝法及涂覆法等。
阻燃聚酯
国外进展
阻燃聚酯早在20世纪80年代就已经工业化,90年代中期,由塞拉尼斯开发的磷系阻燃单体,成功用于传统纺织品。杜邦、赫斯特、东洋纺等公司以有机、无机阻燃剂及复配阻燃体系,采用共聚、共混法相继实现阻燃聚酯纤维产业化。
东丽纤维研究所(中国)有限公司以共聚共混相结合工艺制得了阳离子可染阻燃聚酯纤维。德国巴斯夫欧洲公司采用共聚合的方法获得的阻燃聚酯可用于生产纤维,杜拉纤维技术公司、意大利Ital Match Chemicals、荷兰帝斯曼及日本ADEKA公司均有阻燃聚酯纤维的相关专利报道。
国内进展
近年来我国阻燃聚酯纤维发展迅速,从科研角度看,四川大学、青岛大学、北京服装学院及东华大学等科研院所均有阻燃聚酯纤维的研究报道或授权专利;
从产业角度看,四川东材科技集团股份有限公司纤维级阻燃聚酯切片,江苏盛虹集团、上海石化、仪征石化、上海德福伦化纤有限公司的阻燃聚酯长丝或短纤维均实现了规模化生产,并实现了出口创汇。
其中,四川东材科技集团股份有限公司与浙江海利得新材料有限公司合作生产的阻燃聚酯工业丝断裂强度达到7.0cN/dtex以上。但是,目前阻燃聚酯纤维的抗熔滴、抑烟等性能仍有待进一步提高。
阻燃聚酰胺
国外进展
阻燃聚酰胺研究多集中于树脂领域,且以共混阻燃为主,巴斯夫、罗地亚、帝斯曼等公司均有代表性阻燃塑料产品。
但阻燃聚酰胺纤维因制备技术难度高,仅有瑞士EMS公司宣布研发出共聚阻燃聚酰胺纤维,却未有市售产品。
国内进展
东华大学与新会美达锦纶公司合作开发出阻燃聚酰胺6纤维,然而长效耐水洗性受限;
中国神马集团有限责任公司的B890UN牌号,以及其他公司有少数阻燃聚酰胺产品,该类产品通过机械共混的方式加入磷系或其他无卤阻燃剂,其阻燃性能均能达到UL94 V—0等级;
上海安凸塑料添加剂公司也有皮芯型阻燃聚酰胺6纤维的报道。我国共聚型阻燃聚酰胺纤维研究主要集中在高校和研究所,尚未实现产业化。
阻燃纤维素
国外进展
国外阻燃纤维素纤维及其制品的研究领先于国内,且早已实现再生纤维素纤维的产业化。奥地利Lenzing公司、芬兰Kemira公司、日本旭化成等公司采用共混法实现了阻燃再生纤维素纤维的产业化,其纤维在防护服、针织物及家用纺织品得到了广泛的应用。
国内进展
国内有关研究院所和企业也相继开展了阻燃再生纤维素纤维研究。
青岛大学、天津工业大学及恒天海龙股份有限公司采用自主研发的硅系、磷系及磷氮系阻燃剂,制备了性能良好的阻燃粘胶纤维;
河北唐山三友集团化纤有限公司、吉林化纤股份有限公司采用磷系阻燃剂,开发出磷系阻燃粘胶纤维;
北京赛欧兰阻燃纤维有限公司,研发出新一代环保型硅—氮系阻燃粘胶纤维。但目前阻燃粘胶纤维的强度、阻燃耐久性等仍有待进一步提高。
阻燃维纶
阻燃维纶目前只有我国、日本和朝鲜有工业化生产。我国的阻燃维纶主要是由四川大学(以下简称“川大”)在20世纪80年代与中国石化集团四川维尼纶厂(以下简称“川维”)合作研发的。
21世纪初,原解放军总后勤部军需装备研究所(以下简称“原军需所”)开始组织川大和川维研制高强维纶,在此基础上,原军需所继续组织四川大学和上海全宇生物科技遂平有限公司自主研发了集酸源、碳源和气源为一体的高效无卤低烟无毒的阻燃剂,并开发出阻燃维纶制备成套工艺技术,成功制得极限氧指数达29,纤维强度≥7.5cN/dtex,且可染色的高强阻燃维纶。
阻燃维纶与其他阻燃纤维混纺面料,已应用于军队作战服;并研发了公安阻燃战训服即将装备,并为厂矿、外军提供了含高强阻燃维纶的阻燃面料。这种阻燃维纶面料不仅性能优于美国杜邦公司的NomexIIIA面料,还可以印制迷彩图案,且价格仅为杜邦对标产品的2/3~1/2。
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