产业用纺织品的应用论文结论
产业用纺织品的应用论文结论
浅谈当前我国纺织产品开发现状
当前.全球纺织消费总t继续保持增长.但欧美市场已经接近
饱和.零售业市场竞争加剧使产品分化愈加清晰,纺织服装“快拐
时尚“的消费特征更加明显.这种模式导致产品生命周期更短,商
品分类更加细化,摇要供应商提供源源不断的创新产品,更短的交
期、更低的价格和更好的品质。此外.定位不同的品牌和零售商对
产品供应链的要求也不同,高端奢侈品牌与专业性品牌强调供应商
要有高度的专业化和创新性,能够积极响应市场需求和变化.而快
速时尚与超大型零售商通过指定生产合作伙伴.提高供应商的快速
反应能力和生产管理能力,加强对区域性供应链的掌控。
面对发展中的全球纺织服装业,我国纺织工业经历了产业结
构的调整和发展.通过淘汰落后设备,扶植优势企业,引领先进技
术.更新设计观念等途径,大大提高了纺织服装面料的生产开发能
力,提升了产品质t及生产技术水平.形成了具有较大规模和较高
水平的工业体系.不仅发展壮大了一批大型的纺织企业集团,而且
形成了许多以中小型企业为主体的产业集群生产基地。同时.企业
在对国外先进技术引进、消化吸收并进行再创新的同时,增加了
对技术研发的投入,逐步掌握了原创性技术和科技成果并最终转化
为实际的经济效益。此外.企业重视国内市场,利用自身优势,成
为国内市场的主导实施国内外市场并重的战略是中国纺织服装产
业的发展方向。
从产品开发角度看.流行趋势研究对新产品开发的引导作用
不断加强.优秀企业在技术上突出产业链整合优势组建专业化推
介队伍.与面料设计师配合.在技术和贸易方式上,按区域实施一
站式服务.提高推介成功率.巩固和提高与服装设计师共同开发成
果。借助新型工艺技术的创新,追求产品的高科技含t、高品质感
和高附加值,迎合市场消费的孺求,提升产品的竞争力,已成为大
多数中国纺织企业的发展共识。通过调研我们发现,目前我国纺织
企业产品开发方向主要集中在以下几个方面:
(1)轻薄
.高支棉、高支麻高支毛、真丝‘超细纤维等及其混纺原料满
足了这一需求:
.精细化的纤维整理、高支高密纺纱技术.维纶伴纺等技术.使
纱线更加高支优化,产品更加轻薄化:
.单纱织造、单经单纬织造、粗纺精做等技术改变产品的克
重.使产品向轻薄方向发展;
.疏松结构、透空组织等组织设计赋予织物轻质的风格。
(2)柔软
.通过Modal、印沉eII、竹浆纤维、牛奶蛋白纤维、铜氮纤维等改
善织物手感.使织物更加舒适、柔软:
.通过纺纱织造技术使纺织产品手感柔软,温暖。如低捻度纱
线、无捻纱线、膨体纱、空气变形纱、松结构等方式;
.通过柔软剂或机械柔软整理技术处理后的织物更柔软丰满、
尺寸稳定,目前国内采用意大利Alro整理设备在棉衬衫面料上进行
柔软后整理效果比较显著(可尝试在麻纺产品上进行试用)。
(3)弹性
.选用弹性纤维实现.如氮纶、X以、p仃等,与其他纤维进行混
纺或文织,提升织物的弹性、可穿性.尤其在毛纺产品中。目前
国内更多的企业利用毛与p竹纤维混纺,提升毛纺产品的抗皱性,
并改善毛纺产品的易护理性:
.利用组织结构,配合加捻纱赋予织物自然弹效果此类产品的
弹性具有永久性,具有更大的市场潜力:
.后整理过程中通过加入弹性助剂徽予织物舒适的弹性效果.
(4)功能
.随着人们消费水平的不断提高和保健观念加强,对功能性纺织
品的需求日益增长功能性纺织品发展迅速,如防水透湿、吸湿
排汗阻燃、辐射屏蔽.抗菌、防蜻、易去污、抗静电、负离子
等产品的开发。更好的防护性和易护理性,仍是消费市场的主要
需求,也是目前毛纺、丝绸、麻纺等产品主攻的技术难点;
.产品的单一功能向组合功能发展。如三防、四防、无防整理技
术.防风十防水+可呼吸性的多个组合功能的发展,将结合终端通
途有针对性地赋予不同的功能组合:
.新型功能性产品不断涌现。如消音‘静音、智能化等功能性产
品也提到开发日程中。
(5)生态
.随着生态环保意识的增强,产品追求自然和生态的外观注重
有机原料、生态再生纤维、可降解纤维、可回收纤维等环保纤维
的运用与开发;
.除传统的花卉和蔓藤纹样,自然主题的纹样设计灵感来源更为
广泛.如岩石、鹅卵石、木头、羽毛、仿皮革、仿毛皮织物在生
产业用纺织品的应用领域
产业用纺织品是指具有工程结构特征的专门设计的纺织品,具有技术含量高、产品附加值高、劳动生产率高、产业渗透广等特点,广泛应用于医疗卫生、环保、交通运输、航空航天、新能源等诸多领域。
产业用纺织品的高科技含量决定了其强大的功能性和渗透性,具有超乎想象的应用范围。到2016年,中国已成为全球最大的产业用纺织品生产国、消费国和出口国,产量占全球的三分之一以上,出口占全球的25%以上。近两年来,我国产业用纺织品行业以30%以上的增速快速发展,行业规模不断扩大。产业用纺织品作为纺织行业的重要增长点,其发展速度已经超过了纺织行业的整体发展水平。
整个“十一五”期间,中国产业用纺织品行业年均增速保持在10%以上。2010年,我国产业用纺织品销售收入已超过1200亿元,同比增长45%。
虽然我国产业用纺织品在纺织行业中的比重已提高到20%左右,但与发达国家30%左右的比重相比,我国产业用纺织品的比重仍然较小,发展空间较大。
随着我国综合国力的增强和航空航天产业、民生基础设施建设、高端汽车产业的发展,将为我国产业用纺织品行业提供良好的发展机遇和广阔的发展平台。
产业用纺织品在医疗上的应用
目前产业用纺织品在医疗上的应用主要是人造血管,人造喉管以及一些人体内的支架等等,据我所知国内外均处于研究阶段,还没有达到真正意义上的大规模的临床使用。
大学生大二在纺织厂实践活动论文
这个暑假我来到南通华润(大生)纺织有限公司做了为期两个星期的暑期实践,此次实践是我作为在校大学生的最后一次假期社会实践,因此我也格外重视。通过在公司行政部办公室两个星期的实习,我了解了公司在行政管理方面的一些基本工作和流程。办公室的各个主任和秘书也给了我很多帮助。实习期间恰逢华润轻纺总部来公司对改制后的南通华润(大生)进行调研活动,我也有幸参加了这次会议,并在公司行政部办公室的陈秘书帮助下对此次调研做了一些资料的收集整理工作。
一、公司概况
南通华润(大生)纺织有限公司是收购南通第三棉纺织厂有效生产经营资产组建的外商独资企业。与2003年4月2日获准登记注册运行。
原南通第三棉纺织厂是一个近百年历史的老厂,人员多,情况杂,处于三厂镇这个弹丸之地,是改制的攻坚点。为了推进国企改革,2002年开始,在南通市人民政府的领导下,在市体改办,市经委,市纺织控股集团等有关部门的直接领导下,经过多次反复资本测算,改制方案五易其稿,职代会通过,资产重组取得成功。
改制后,华润(大生)实施战略的决策与管理,转换内部机制,提高管理有效性。把人事制度改革作为突破口,管理人员实行能上能下,竞聘上岗,责任明确,量化考核;精简机构,建立四个生产工厂,七个工作部和两个车间;全员实行竞争上岗,建立新的劳动关系。同时改革分配制度,按高效原则定岗定员,科学测量劳动贡献,实行质量、成本与员工收入挂钩和对分配的否决制度,积极探索灵活多样的激励机制和生产要素与分配的原则,持久调动缘故的积极性。改制后的华润(大生)日益显露出勃勃生机,公司内外部生产经营环境不断优化,辅体分离,冗员减少,资本运作体系顺畅,人员精简高效,生产秩序正常,已实现扭亏为盈,初步转入良性循环轨道。
目前,公司总占地210680.1平方米,现有职工2800多人,下设纺一、纺二、织一、织二四个生产工厂,拥有纱锭8.6万枚,线锭1.4万枚,转杯纺2960头,织机951台,年产纺线1.8万吨,坯布3500万米。公司主要生产销售棉、涤、粘等纯纺及混纺各类纺、线、坯布。特别是粘胶系列纱线,氨纶包芯纱系列以及CVC混纺系列品种,品质卓越,已形成市场品牌。同时,公司在差别化纤维,新型纤维的纺织生产方面积累了较为成熟的经验,可生产强捻纱,竹节纱,弹力包芯纱,阳离子三合一混纺纱及抗起毛球纱线等各类新型产品,对高难品种,新品种具有较强的生产能力。公司始终把质量放在首位,建立了严格的质量管理体系,通过了ISO9001质量体系认证。2004年,公司强化“内涵”建设,攻坚“严细”管理,使公司各项管理步入了良性循环轨道,被海门市评为“十佳”外商投资企业。
二、面临的问题
(一)、1.目前,整个纺织行业产业链比较完整,竞争比较激烈,售价不高,利润下滑。表现在公司的产品出口情况不景气,主要是因为生产的纱、布都是初期产品,出口难度很大。而经过深加工后的企业的获利又很低,因此,积极性不是很高。内销产品又出现了旺季不旺,淡季很淡的情况。2.目前,公司的负债率为90%。3.资产的收益率较低。
(二)、在我国原来的纺织工业体系中,棉纺织企业比重最大,民用纺织品占有主导地位。而产业用纺织品却相对较少,纺织设备制造水平十分落后,纺织企业结构很不合理。为了提高竞争力,国家将资金主要投向了一些国有控股企业,大力开发化纤,高档面料产业用纺织品开发等建设项目,有效地促进了我国纺织产业结构优化,同时,利用国债贴息,政府支持企业引进先进的纺织设备,提升了纺织设备的档次。经过多年的发展,纺织行业已经成为我国市场化程度最高的行业之一。民营和外资资本是绝大多数纺织企业的主要资本构成结构,企业经营生产方式也完全按照市场规律进行。因此,随着国家整个经济结构的调整和国家财政货币政策的调整,棉纺织企业已不属于国家鼓励企业,优惠政策减少,从而影响了对纺织产业的投资积极性,而一些新兴纺织企业进行较大规模的投入,则较多的是为了获取税收优惠和减少劳动力负担。
(三)、纺织企业属于劳动密集型产业,人工成本相对较高,占成本10%以上,具有增长趋势。劳动生产率低于国际先进水平。主要差距:1、高档面料低开发能力;2、高附加值产品较少。整个产业链80%在后道加工服装上,而前期利润很少,都要承担较多的社会责任。
(四)、2005年1月1日全球纺织品配额已经取消,业内人士寄予厚望的“自由贸易时代”已经来临。随着配额的取消,以及国内棉花价格的相对稳定,国内纺织品出口潜能将继续得到释放,2005年纺织品市场产销形势将有所好转,但依旧任重道远。主要因素是:
1、原料成本依然偏高。
2、供求失衡仍将制约市场发展。
3、贸易保护主义升温和宏观政策的影响。同时,反倾销,绿色壁垒等接踵而来,会对纺织品的生产带来一定的影响。
(五)、1、加强棉花的宏观调控能力,防止大起大落的棉花行情,导致企业受损。
2、着力解决劳动力问题,并给予企业的优惠政策。
3、完善产业链建设。
4、形成行业性的咨询,研发机构,提升产品档次。
三、工作重点及要求
习期间,我参加了华润公司总部调研组召开的“找差距,整秩序,严管理”的动员大会,160多名管理人员暨公司级员工代表参加了会议。会议上调研组各个副总对调研过程中发现的问题分别做了报告,并提出了整改方案和工作重点。
(一)、工作重点:1、建立质量信息反馈与分析跟进体系。
2、从抓产品质量入手,推动各项工作,特别是工作质量的提高。
3、加强设备管理,增大考核力度,提高设备维修水平。
4、响应国家号召,开展“提倡节约,反对浪费”活动。
5、整顿劳动纪律,维护正常的生产秩序。
6、下决心加强制度的执行和落实。
(二)、要求:
纺织厂前后工序几十道,工作岗位多大三百多个,要生产出高质量的纱、布、线,必须道道把关,层层检验。每一个人每一道工序都可能出次品,员工的质量意识至关重要。因此,公司员工必须要更新观念,树立强烈的质量意识,下大力气在提高管理水平的基础上提高产品质量:
1、树立“质量是企业生命”的观念。
一个企业是否有能力在激烈的市场竞争中站稳脚跟,一个重要的前提必须要有质高价廉,适应市场需求的拳头产品。没有这个前提,企业必将是短命的。质量提升,效益上涨;质量下降,企业亏损,员工的收入也随之下浮。足以说明,质量是企业的生命。每位员工要自觉地把质量是企业生命这个观念牢记在心,立足于每一个岗位,落实到每一道工序。
2、树立质量与成本并重的观念。
前面提到:一个企业是否有能力在激烈的市场竞争中站稳脚跟,一个重要的前提必须要有质高价廉,适应市场需求的拳头产品。这里提到的质高价廉就是既要质量高,又要价格低,也就说明了质量与成本并重,互相制衡的关系。
3、树立管理出质量的观念。
首先要明确“没有落后的工人,只有落后的管理”。华润(大生)诞生于百年老厂,工人阶级的优良传统代代相传:顾全大局,遵章守纪,吃苦耐劳,勇于奉献。只要管理到位,什么奇迹都可能发生。其次要承认“管理不到位,质量上不去”的现实,这是我们必须正面的不争事实,只有承认了这个事实,才有可能加强管理的主动性。第三就是要敢管,会管。所谓“管”就是要敢管,所谓“理”就是要按秩序做。讲人情不是不要管,不是袒护毛病,不能迁就。腰杆硬点没什么该奖的见该,该罚的罚,把严细管理变成员工的自觉行动,员工的规范意识。敢管的前提是我们的管理人员无私心,以身作则;会管的前提是要学习沟通技巧,工作方法。即:要了解员工的想法和需要,做好员工的思想工作,要了解各项制度规定与考核办法,落实经济责任制。通过管理人员的精细管理,工作质量提高了,产品质量自然会提高。
中州期刊联盟-优秀论文
纺织科技论文
“衣食住行”,人类基本生活需要中,衣为先。纺织工业在人类生活、工业发展、科技进步中有着举足轻重的作用。这是我为大家整理的纺织科技论文,仅供参考!
纺织科技论文篇一
纺织计量发展浅析
摘 要:“衣食住行”,人类基本生活需要中,衣为先。纺织工业在人类生活、工业发展、科技进步中有着举足轻重的作用。而纺织计量工作对纺织工业又有着重要影响,监测质量、指导生产、改进工艺。所以,纺织计量的发展,足以影响和推动纺织行业的发展,显现出纺织计量在整个纺织行业的重要性。但是,随着整个纺织行业的曲折发展,纺织计量工作也几经起伏。2012年5月9日至11日,纺织计量技术委员会在湖南张家界市召开了《电子单纱强力机(仪)校准规范》等12项纺织计量校准规范审稿会,会议审定了《电子单纱强力仪(机)校准规范》等12项纺织计量校准规范。这是继2009年宁波会议后第二次组织的纺织计量校准规范审稿会,标志着纺织计量工作进入循序渐进、有效发展阶段。
关键词:纺织工业;纺织计量;检定/校准;校准规范;标准器
中图分类号:X791 文献标识码:A
1 纺织计量概述
JJF《通用计量术语及定义》中,“计量”(metrology)词条,定义为实现单位统一和量值准确可靠的活动。它属于测量,源于测量,而又严于一般测量,它涉及整个测量领域,并按法律规定,对测量起着指导、监督、保证的作用。计量与 其它 测量一样,是人们理论联系实际,认识自然、改造自然的 方法 和手段,它是科技、经济和社会发展中必不可少的一项重要的应用。然而,计量与测试是含义完全不同的两个概念。测试是具有试验性质的测量,也可理解为测量和试验的综合。它具有探索、分析、研究和试验的特征.计量是技术和管理的结合体,凡是以实现计量单位统一和测量准确可靠为目的的科学、法制、管理等活动都属于计量的范畴。
随着市场经济的发展,计量校准正逐渐被国内更多的用户所接受。校准在国内计量技术机构开展的计量活动中的比重正在逐步加大,已经作为一种新型的计量活动与检定相提并论。纺织计量是工程计量(也称工业计量)的一部分,是计量科学在纺织行业中的应用。主要体现在纺织专用仪器的制造、使用、管理、量值溯源、量值传递、检定/校准等方面。纺织计量的主要内容有:检定规程/校准规范的制修订,纺织计量标准器的确定,周期检定/校准等活动,目前,纺专仪器的溯源方式也主要由检定转变为校准。正确开展检定和校准活动,利用检定和校准结果,最终实现量值统一,为纺织行业提供技术支撑,进而保证纺织工业的健康发展。
2 纺织行业及纺织计量的发展
在我国,纺织工业的发展,是随着纺织服装业的主管部门——中华人民共和国纺织工业部的变迁而发展变化的。1949年10月设立中央人民政府纺织工业部,新中国纺织业开始发展,建国初期,物资匮乏,尤其关乎民生穿衣的纺织品,国家大力支持纺织业,全国范围内兴建纺织厂。1954年9月成为中华人民共和国纺织工业部,纺织业大规模发展,全国上下,力争上游,攻坚克难,一批批大规模纺织企业出现,技术人员全国交流,相互支援,此后的三十余年,纺织业曾一度辉煌。1998年3月,纺织工业部改为国家纺织工业局。2001年2月国家纺织工业局撤销,中国纺织工业协会成立,计划经济年代传统纺织业逐步退出发展潮流,尤其曾经繁荣几十年的国有大型纺织企业,纷纷破产、倒闭、改制。新兴纺织服装行业开始走上历史舞台,曾经的小作坊,雅戈尔、劲霸、利郎等著名品牌开始主导服装潮流。
同样,作为纺织服装产业的重要技术支撑——纺织计量工作,也随着纺织工业趋势而起伏。1984年我国计量法公布实施以后,在原纺织部主持下,立即组织了纺织专用仪器计量检定规程的制订。1985年4月批准并于1985年10月施行了十九种纺织专用仪器计量检定规程之后,到1995年10月1日止的十年期间,先后共七批发布了66个纺织仪器和标准器的部门计量检定规程。基本覆盖当时纺织工业的所有检测仪器和设备,最重要的是,从检定规程的制定,到发布实施,到标准器的统一,全国联动,政府、行业、部门、企业高度重视,从纺织部到各省的计量站,再到纺织企业计量部门,认真学习,广泛交流,严格执行纺织计量检定规程及相关计量条例,纺织计量的发展达到辉煌。
2001年,国家纺织工业局撤销,此后两年时间内,全国各省纺织工业厅也陆续撤销,加之国家经济体制的改革,计划经济逐步转为市场经济,纺织服装亦不是紧缺产品,传统纺织业开始下滑,甚至倒闭。纺织计量工作也曾一度低靡,2001至2010十年间,基本没有什么发展,甚至许多省份,纺织计量技术部门也遭遇尴尬局面。2006年,根据计量管理要求,纺专仪器的计量要求也由检定改为校准,检定规程取消,由校准规范代替,纺专仪器计量校准规范也随之老化,缺失。
直到2009年,中国纺织工业协会科技发展部于11月30日-12月1日在浙江宁波召开了2009年全国纺织计量校准规范工作会议。来自全国各级纺织计量机构、纺织仪器企业等27家单位38名代表参加会议。会议回顾了纺织计量工作的历史,分析了目前纺织计量工作面临的问题,对进一步开展纺织计量工作达成了几点意见:要抓紧纺织计量校准规范的制修订工作,争取3-5年解决规范老化、缺失问题;尽快组建完善纺织计量技术委员会,全面启动纺织计量工作;大力宣贯纺织计量校准规范,培养纺织计量人才;尽快制定《纺织计量校准规范制修订暂行管理办法》,建立有效工作机制;摸清计量校准规范、计量机构及仪器企业现状,充分发挥各级计量机构和仪器企业等各方面的作用,努力开拓计量工作新局面。
3 纺织计量目前存在的问题
3.1 校准规范的老化、缺失问题函待提高完善,目前纺织专用仪器已达100余种,而新的校准规范仅定稿24部,发布实施12部。纺织计量主管部门-纺织计量技术委员会仍有大量工作,政府、企业支持力度不够。
3.2 纺织计量标准器需要统一、规范,仪器生产厂家技术参数需要保持一致,同时,进口纺专仪器计量性能要有据可依。
3.3 纺专仪器新品种,新产品逐步出现,比如棉纤维气流仪,渗水仪,电热鼓风干燥烘箱,织物透湿量仪,织物透气量仪等仪器的计量校准工作,也需有规程可依,或参照现有同类校准规范,或制订对应规范。
3.4 纺织计量技术机构、人员、能力建设等方面薄弱,缺乏监管职能,政府计量管理部门及法定计量技术机构对纺织专项计量工作不够重视,支持力度较弱。
4 关于纺织计量的几点建议
4.1 部门重视:纺织计量技术委员会是纺织计量的主管部门,依托国家纺织计量站,应更加高度重视纺织计量工作,在校准规范的完善、信息搜集整理、技术指导、组织交流学习及标准器配置上统一指导协调,并组织制定有关纺织专用计量技术法规,承办有关计量监督管理工作。各省市纺织计量技术机构应积极配合,积极参与。
4.2 政府督导:国家质检总局及地方计量行政部门在政策上加大纺织计量工作的政策扶持及纺织专用仪器的日常管理,可考虑将纺织计量纳入地方行政计量管理层面,比如力值、温度、长度、质量等指标。明确纺织计量技术机构的职能和责任,提高对纺织计量工作的重视。
4.3 企业支持:纺织计量工作,任重道远,不仅需要部门的重视,还需要整个行业,尤其企业的大力支持,包括仪器厂商和纤维纺织服装企业的配合和支持。
根据全国纺织纤维检验机构状况,31个省、市、自治区、直辖市,除西藏、海南外,各地都有纤维、纺织检验机构。纺织计量应与纤维计量部门有效结合,形成合力,监督管理与技术服务相结合,优势互补,开拓进取,快速发展。强化全国纺织纤维计量机构的信息沟通,促进互相交流,为推动纺织计量工作的发展、纺织检测能力的提高、振兴纺织工业服务。
参考文献
[1]郭明.纺织工业计量与企业节能降耗[J].工业计量,2007(3).
[2]纺织工业中新的计量单位系统“SL系统”[J].麻纺织技术,1980(1).
纺织科技论文篇二
阻燃纺织品
摘要:
本文通过阐述纺织品的阻燃机理,介绍了几种阻燃纺织品的加工方法,现阶段常用的评判、测试方法以及阻燃纺织品的发展趋势。
关键词:阻燃纺织品;阻燃机理;加工方法;燃烧性能测试
引言
随着现代化科学技术的发展、纺织工业的进步,纺织品种类不断增多,其应用范围不断扩展延伸到人们生产、生活的各个方面。但纺织品材料一般都易燃或可燃,容易引发火灾事故。据统计,世界上约20%以上的火灾事故都是由纺织品燃烧引起或扩大的,尤其是住宅失火。因此,纺织品的阻燃功能对消除火灾隐患,延缓火势蔓延,降低人民生命财产损失都极为重要。近年来,各国纷纷开展纺织品阻燃技术方面的研究,并制定了相应的纺织品燃烧性能测试方法、阻燃制品标准和应用法规等。
1 纺织品的阻燃机理
所谓“阻燃”,并非阻燃整理后的纺织品在接触火源时不会燃烧,而是使织物在火中尽可能降低其可燃性,减缓蔓延速度,不形成大面积燃烧,离开火焰后,能很快自熄,不再续燃或阴燃[1-3]。
1.1 纤维材料的燃烧与阻燃原理
合成纤维的燃烧是材料和高温热源接触,吸收热量后发生热解反应,热解反应生成易燃气体,易燃气体在氧存在的条件下,发生燃烧,燃烧产生的热量被纤维吸收后,又促进了纤维继续热解和进一步燃烧,形成一个循环。对此人们提出了阻燃的基本原理:减少(或者基本没有)热分解气体的生成,阻碍气相燃烧的基本反应,吸收燃烧区域的热量,稀释和隔离空气等。
1.2 阻燃剂的阻燃机理
纤维用阻燃剂有:铝镁氢氧化物、含硼化合物、卤硼化合物、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂等。不同阻燃剂的阻燃机理有很大的区别。概括起来主要有以下几种。
1.2.1 覆盖机理
在可燃材料中加入阻燃剂后,阻燃剂在高温下可在聚合物表面形成一层玻璃状或稳定泡沫覆盖层以隔热、隔绝空气,起到阻止热传递、减少可燃性气体释放和隔绝氧的作用从而达到阻燃目的。阻燃剂形成隔离膜的方式有两种,一是阻燃剂降解产物促进纤维表面脱水炭化,进而形成结构更趋稳定的交联状固体物质或炭化层,炭化层能阻止聚合物进一步热裂解,还能阻止其内部的热分解产物进入气相参与燃烧过程。含磷阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用即是通过此种方式实现的。二是阻燃剂在燃烧温度下分解成不挥发的玻璃状物质包覆在聚合物表面起隔离膜的作用,硼系和卤化磷类阻燃剂具有类似特征。
1.2.2 不燃性气体窒息机理
阻燃剂受热分解出现不燃性气体,将纤维燃烧分解出来的可燃性气体浓度冲淡到能产生火焰浓度以下,同时稀释燃烧区内的氧浓度,阻止燃烧继续进行,又由于气体的生成和热对流带走了一部分热,从而达到阻燃作用[4-5]。
1.2.3 吸热机理
任何燃烧在短时间所放出的热量有限,如果能在短时间内吸收火源所放出的部分热量,火焰温度就会降低,辐射到燃烧表面和作用于自由基的热量就会减少,燃烧反应受到抑制。
高温条件下,阻燃剂发生吸热脱水、相变、分解或其他吸热反应,降低纤维表面及燃烧区域的温度,降低可燃物表面温度,有效地抑制可燃性气体的生成,阻止燃烧的蔓延,最终破坏维持聚合物燃烧的条件,达到阻燃目的。如铝、镁及硼等无机阻燃剂,充分发挥其结合水蒸气时大量吸热的特性,提高自身的阻燃能力。
1.2.4 自由基控制机理
根据燃烧的链反应理论,维持燃烧的是自由基。阻燃剂在气相燃烧区捕捉燃烧反应中的自由基,阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。如含卤阻燃剂的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近,当聚合物受热分解时,阻燃剂也同时挥发出来,此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区,卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基,阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止[6-7]。
1.2.5 催化脱水机理
阻燃剂在高温下生成具有脱水能力的羧酸、酸酐等,与纤维基体反应促进脱水炭化,减少可燃性气体的生成。
2 阻燃纺织品的加工方法
研究织物的阻燃技术是指通过物理或化学的方法赋予织物一定的阻燃性能,降低材料的可燃性,减慢火焰蔓延速度,其实质是破坏织物中纤维的燃烧过程。近年来,世界各国主要从以下两个方面来开展对织物阻燃技术的研究:一是生产阻燃纤维;二是对织物进行阻燃整理[8-9]。
2.1 阻燃纤维的制造
纤维阻燃的途径是阻止或减少纤维热分解,隔绝或稀释氧气,快速降温使其终止燃烧。为实现上述目的,一般是将有阻燃功能的阻燃剂通过聚合物聚合、共混、共聚、复合纺丝、接枝改性等加入到化纤中或用后整理方法将阻燃剂涂在纤维表面或渗入纤维内部。在实际应用中,往往采用多种阻燃剂,以两种以上方式协同效应达到阻燃效果。
2.1.1 共聚法
现行的阻燃腈纶和涤纶大多数采用共聚方法生产,其技术已较成熟。由于阻燃元素结合在成纤高分子链上,因此阻燃性能持久,对纤维的其他性能影响较小,采用这种方法生产的阻燃腈纶通常称为改性腈纶。
2.1.2 共混法
共混法技术具有生产简便、品种更换灵活等特点,因此是阻燃纤维开发的重要技术路线,几乎所有阻燃化学纤维均可采用这种方法制备。
2.1.3 接枝法
主要用于制备阻燃涤纶或混纺织物,其方法有化学法、辐射法和等离子体法,接枝体都为具有不饱和双键的化合物。接枝法技术使用灵活,既可用于纤维也可用于织物的阻燃,但因成本高、设备较复杂而还没有工业化。
2.1.4 皮芯复合纺丝法
以共混或共聚阻燃高聚物为芯、普通高聚物为皮,通过复合纺丝制成的阻燃复合纤维可避免阻燃纤维变色和耐光性差的问题,提高阻燃性能的稳定性和染色性能,但加工设备要求高。
2.1.5 本质阻燃纤维
按性能分类,阻燃纤维可分为阻燃常规改性纤维和阻燃高性能纤维,阻燃常规改性纤维以阻燃涤纶和腈纶产量最大,由于航空航天等尖端高技术和军事工业发展的需要,阻燃高性能纤维得到越来越广泛的应用。阻燃高性能纤维主要包括芳香族聚酰胺Nomex和Kevlar,聚酰亚胺如法国的Kermal,聚砜酰胺,聚芳酣,聚酚醛树脂,聚四氟乙烯,以及陶瓷、玻璃等纤维。
2.2 织物的阻燃整理
织物的阻燃整理是通过吸附沉积、化学键合、粘合作用使阻燃剂覆在织物上。当遇到火种时发生物理和化学反应,从而达到阻燃效果。
2.2.1 喷涂
适宜于不需洗涤织物或洗涤次数极少的装饰织物和建筑用织物,如地毯、墙布等。喷涂加工后一般不经水洗等后处理,对阻燃剂的选择要求不高,工艺简单,操作简便。
2.2.2 浸轧和浸渍
适宜于加工睡衣、床上用品和家具用品等,也可加工外衣。要求阻燃剂的耐洗牢度优良。可结合其他特种功能――浴浸轧型整理,也可分步加工。此种加工方式工艺复杂,适用范围广,成本较喷涂高。
2.2.3 涂层
适宜于加工劳动保护服,以及装饰织物。对阻燃剂的选择要求较高,要求阻燃性和耐热性好。在加工过程中,一般与其他特种功能涂层同时进行。
3 阻燃织物的测试
GB/T17591―2006《阻燃织物》标准规定了阻燃织物的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装和标志,适用于装饰用、交通工具内饰用、阻燃防护服用的机织物和针织物。
3.1 评判标准
评判织物的阻燃性能通常采用两种标准:一是从织物的燃烧速度来进行评判,即经过阻燃整理的面料按规定的方法与火焰接触一定的时间,然后移去火焰,测定面料继续有焰燃烧的时间和无焰燃烧的时间,以及面料被损毁的程度。有焰燃烧的时间和无焰燃烧的时间越短,被损毁的程度越低,则面料的阻燃性能越好;反之,则表示面料的阻燃性能不佳。
另一种是通过测定样品的极限氧指数来进行评判。面料燃烧都需要氧气,氧指数LOI是样品燃烧所需氧气量的表示,故通过测定氧指数即可判定面料的阻燃性能。氧指数越高则说明维持燃烧所需要的氧气浓度越高,即表示越难燃烧。该指数可用样品在氮、氧混合气体中保持燃烧所需氧气的最小体积百分数来表示。从理论上讲,纺织材料的氧指数只要大于21%,其在空气中就有自熄性。根据氧指数的大小,通常将纺织品分为(LOI<20%)、可燃(LOI=20%~26%)、难燃(LOI=26%~34%)和不燃(LOI>35%)4个等级。事实上,几乎所有常规纺织材料都属易燃或可燃的范围。
3.2 测试方法
燃烧试验方法主要用来测试试样的损毁长度、面积,续燃时间和阴燃时间,火焰蔓延速率等指标。
根据试样与火焰的相对位置,可分为垂直法、倾斜法和水平法。国际上对纺织材料的燃烧性能测试方法的标准化已经相当全面和完善,包括ISO、ASTM、BS、JIS在内的国际和国外先进标准都各自有10余项相关的测试方法标准,如:GB/T5454―1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》、GB/T5455―1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》、GB/T5456―2009《纺织品燃烧性能试验垂直方向火焰蔓延性能的测定》,GB14645《纺织织物 燃烧性能 45°方向损毁面积和接焰次数测定》,FZ/T01028《纺织织物 燃烧性能测定 水平法》等。
中国目前对于服装阻燃性能的测试主要采用GB/T5455―1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》。其原理是将一定尺寸的试样垂直于规定的燃烧试验箱中,用规定的火焰点燃12 s除去火源后,测定试样的续燃时间和阴燃时间,阴燃停止后,按规定的方法测出损毁长度。
4 阻燃纺织品的发展趋势
随着纺织技术的快速发展,我国的阻燃纺织品近年来也获得了长足的进步,并呈现出不同的发展趋势。
4.1 功能复合化
阻燃功能纺织品除早期的阻燃防热辐射、阻燃抗静电以外,近年来根据纺织品面料应用场所不同提出了新的要求,如日本专利报道的用于浴室等潮湿环境下的窗帘、帷幕等,除阻燃外,还要求防霉和拒水;用于服用、沙发和床单等面料要求阻燃外还需具有卫生保健功能。在军事领域,作战服和军事装备的伪装材料不仅要求具有阻燃性,还要求具有防伪功能。在我国,阻燃抗静电纺织品研究较成熟,对阻燃拒水和拒油产品也有研究,具有卫生保健功能的纺织品开发值得关注。
4.2 绿色环保化
阻燃纤维的绿色化,是指减少生产过程对环境和操作人员的毒害作用,防止纤维对穿用人产生不良影响,火灾发生时,不会产生“二次毒害”。这是因为,阻燃纤维所用阻燃剂一般含有卤、磷、硫等元素,大都具有较大的毒性,在阻燃剂合成和纤维生产过程中会对操作人员产生一定的毒害作用,其“三废”的排放会带来较严重的环境污染。从环境保护、人类安全和阻燃效率的角度出发开发无卤、高效、低烟、低毒的环境友好型阻燃纺织品是未来的发展趋势。有机硅系阻燃剂作为典型的无卤阻燃剂,具有高效、无毒、低烟、无污染的特点,并具有改善分散性和加工性能的特点。
4.3 高技术化
高技术纤维是随着高新产业的发展需要而开发出来的一系列具有高性能、高功能的纤维。高技术纤维在生产工艺中应用发展了一系列新技术,如静电纺丝、凝胶纺丝、膜裂纺丝、液晶纺丝、离心纺丝等,给合成纤维工业带来新的生命。高技术耐高温阻燃纤维是其中的一个重要分支,高技术型阻燃纤维由于自身独特的化学结构,无须添加阻燃剂或进行改性,本身就具有耐高温阻燃的特性。如聚丙烯腈预氧化纤维(OPANF)、聚苯并咪唑(PBI)纤维、聚间苯二甲酞二胺(MPIA)纤维、三聚氰胺缩甲醛纤维(MF)等。
4.4 舒适型阻燃纤维
在高温、强热辐射及有明火的环境中,作业人员必须穿着阻燃防护服或热防护服。在上述条件下,人的热负荷过高,难以长时间坚持正常的工作效能。因此对于阻燃纺织品而言,必须兼顾纺织品的舒适性。对于阻燃纤维而言则应兼顾阻燃性能、可纺性能和热湿舒适性能。
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(作者单位:浙江省纺织测试研究院)
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