滅火防護(hù)服阻燃纖維阻燃原理
滅火防護(hù)服面料中的阻燃纖維會使纖維的燃燒速度大大減慢.在火源移開后馬上自行熄滅.而且燃燒部分迅速炭化而不產(chǎn)生熔融、滴落或穿洞.給人時(shí)間撤離燃燒現(xiàn)場或脫掉身上燃燒的衣服.減少或避免燒傷燙傷.達(dá)到保護(hù)的目的。阻燃原理可歸納為以下幾點(diǎn)一:
(1)吸熱作用:具有高熱熱量的阻燃劑可在高溫下發(fā)生變相、脫水或脫氯化氫等吸熱分解反應(yīng),降低纖維材料表面和火焰區(qū)的溫度,減慢熱裂解反應(yīng)的速度,抑制可燃性氣體的生成。
(2)覆蓋保護(hù)作用:阻燃劑受熱后,在纖維表面熔融形成玻璃覆蓋層.成為凝聚相和火焰之間一個(gè)屏障,既可隔斷氧氣,阻止可燃?xì)怏w擴(kuò)散,又可阻止熱傳導(dǎo)和熱輻射.減少反饋給纖維的熱量,從而抑制熱裂解及燃燒。
(3)氣體稀釋作用:阻燃劑吸熱分解放出氮?dú)?、二氧化碳、二氧化硫和氨氣等不燃?xì)怏w,使纖維裂解出的可燃性氣體被稀釋至燃燒極限以下.或使火焰中心處部分區(qū)域的氧氣不足.阻止了繼續(xù)燃燒。此外,這種不燃?xì)怏w還有散熱降溫作用。
(4)熔融作用:在阻燃劑作用下.纖維解聚時(shí).熔融溫度降低.增加了熔點(diǎn)和著火之間的溫度,使纖維在裂解之前即軟化、收縮、熔融成為柔軟液滴.帶著熱量在重力的作用下離開燃燒體系而自熄。
(5)提高熱裂解溫度:在大分子合成纖維中,引入芳環(huán)和芳雜環(huán).以增加大分子鏈間的密集度和內(nèi)聚力,使纖維耐熱性提高,如芳綸、聚酰亞胺纖維、聚笨并咪唑纖維等?;蛘咄ㄟ^大分子鏈交聯(lián)環(huán)化,與金屬離子形成配合物等方法.改變纖維分子結(jié)構(gòu),提高炭化程度,抑制熱裂解。減少可燃性氣體產(chǎn)生,如酚醛、聚丙烯腈預(yù)氧化纖維及過渡元素離子絡(luò)和的腈綸等纖維。
(6)降低燃燒熱:各種纖維燃燒熱是不同的。其數(shù)值大小與化學(xué)組成有直接關(guān)系。氟綸為4.2kJ/g,氯綸為20.3 kJ/g,丙綸43.9 kJ/g,相差懸殊。若能把鹵素引入纖維大分子鏈中.則可降低可燃性氣體的燃燒熱.提高著火點(diǎn)。
(7)凝聚相阻燃:通過阻燃劑在凝聚相反應(yīng)區(qū)改變纖維大分子熱裂解反應(yīng)歷程,促使脫水、縮合、環(huán)化、交聯(lián)反應(yīng)相續(xù)發(fā)生,直至炭化,以增加炭化殘?jiān)疁p少可燃性氣體產(chǎn)生.阻燃劑在凝聚相獲阻燃效果.
(8)氣相阻燃:通過阻燃劑熱分解產(chǎn)物,在火焰區(qū)大量捕獲高能量的羥基自由基和氫自由基,降低其濃度,從而抑制或中斷燃燒的連鎖反應(yīng)。
(9)微離子表面效應(yīng):在可燃性氣體中混入一定量的惰性微粒,它不僅能吸收燃燒熱,降低火焰溫度,而且會像容器的壁面那樣,在微粒子表面上,將氣相燃燒中大量高能量氫自由基轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍芰康臍溥^氧自由基,從而抑制氣相燃燒。