阻燃纤维概况

1 前言

    美国“非织造工业”副主编Ellen Wuagneux近日对阻燃技术作了简要分析。他认为，阻燃材料营销业目前正走热，但全球原料供应商并不同步；美国州级和联邦级新的法规以及现代化技术的兴起，都空前地对这一行业提出了新的要求和挑战。

2 概说

    根据市场内情分析，北美、中美和欧洲阻燃（FR）技术发展势头特好。美国南卡罗莱纳州Spartanburg的Apexical有限公司（原Apex化学生产公司）技术市场经理John Phifer说，这种形势预示市场将继续发展，并需要创新；特别是对能通过加利福尼亚州/消费产品安全委员会（CPSC）床上用品标准和非卤素阻燃处理方面的技术更感兴趣。
    美国加利福尼亚州是这方面活动的热门地域，其它各州常是马首是瞻。据北卡罗莱纳州Charlotte的Basofil纤维公司的CEO，Bob Mckinnon称，加利福尼亚州是这方面当仁不让的先行者。2005年完成和通过了一些法令和规范，如联邦标准16 CFR 1633部分等；正期望有更多的阻燃方面的行动。到2006年末，绝大多数主要床上用品生产商希望生产和销售这类产品。
    通过CPSC以及加利福尼亚州的努力，将率先公布一些阻燃标准，这些标准不仅是有关床上用品，还涉及居家装饰和被褥用织物。北美自由贸易协定（NAFTA）主管Ciba塑料添加剂业务的市场经理Paul Shields预料，根据标准的内容，阻燃性或阻隔织物的使用将受人青睐，具有必要FR效能的节约型阻燃产品将是最经济高效的做法。

3 关键仍是费用

    阻燃材料生产发展前景虽好，然成本费用仍是主要关注点，特别是当原料和能源价格仍是扶摇直上。Basofil纤维公司，其降低成本的主要策略之一是减少高性能纤维的含量、生产更多商品，几年来这使成本费用有很大的变化。
    在家居装饰品生产领域，Basofil创新了一种满足专用阻燃目标的产品，HF100，价格比老产品便宜20%，几乎绝大多数专用于非织造产品。McKinnon宣扬，凭借其创新的混和配方，价格合理、安全科学、无毒性，不需化学剂喷洒、浸渍或其它处理；并且只要应用得当，产品性能一致，能满足各种测试要求，和其它某些化学处理溶液有所不同。
    Apexical公司和用户紧密协作，根据其应用要求定制产品，取得经济高效成果，经济高效技术的重要性空前凸现，尤其在产业用纺织品领域。低浓度使用有利于降低总的价格。Ciba公司的Shields称，他们用于聚烯烃材料的阻燃剂，其添加浓度可比常规产品低得多，并可以在过程中融化（melt processable），在非织造生产中应用时，不必降低生产速度；而非熔喷性产品通常不能在这种较细纤维生产中应用。因此，能不需要二次处理时，就可以一次性完成阻燃性非织造织物的生产。
    Ciba降低生产成本的另一种途径是避免二次加工，如背面涂层等，通常是因为缺乏有效的过程可融化阻燃剂，需要用如背涂等方法来获得所需的阻燃性能。一次性方法的产品，其它性能不会受到阻燃剂的影响，因此通途更广泛。

4 创新

    Apexicial公司是生产纺织品，包括非织造布用多种阻燃剂的企业，最近推出了一种非卤素、高含磷的熔融可溶性（melt soluble）阻燃剂，Apexicial Pyrapex，可用于聚酯和尼龙织物，由于其聚合物熔融可溶性，特别受到需要阻燃保护的双组分非织造生产的欢迎，作为添加剂。
    Basofil纤维公司的一些新产品，包括床上用品和装饰面料用经济高效纱线。除了高蓬松性和针刺非织造产品外，还有价格合适可用作絮垫料的湿法成网织物、枕头和其它床上用品自熄灭性面料以及低中档絮垫料。此外，Basofil的产品还可以用作消防人员外套、工业工作服、过滤、军用品和汽车构件材料等。
Ciba的Flamesrab NOR 116是过程可熔融性非卤素阻燃剂，用于聚烯烃类纤维，包括非织造材料，显示出优异的阻燃效能，可大量用于多种汽车和建筑结构材料。该公司的阻燃产品由于改进了耐紫外线（UV）的稳定性，在产业用和室外织物应用方面也有发展。Shields指出，老产品Catch 22虽具有阻燃性，但耐UV稳定性不好，或耐UV稳定性好而不具有阻燃性；这种局面将不复存在，现在可以生产二全其美的产品了；并且正在开发中的卤素或非卤素新产品能提供更好的阻燃性能，也生产有过程可熔融性产品。
    美国南卡罗莱纳州Sumter的Ems-Griltech公司生产有Griltex品牌阻燃性共聚物热熔性粘结剂，为颗粒状或粉末材料。这类粘结剂可应用于织造布或非织造织物作防火材料。目前正在家居或办公室家具和装饰材料中使用，如地毯和窗帘等以及各种防护服；也可制成配料母液供应。
    迄今，常常只着眼于分析复合材料中的单个组合成分的燃烧性，而没有考虑整体复合材料的燃烧性；最近，有对整体复合材料甚至扩大到一间房屋的可燃烧性进行测试，譬如整节火车车厢。甚至有些特定法规，要求对热熔粘结剂采用阻燃剂，主要如建筑结构、交通工具、电子产品和家具装饰材料等。Ems-Griltech阻燃热熔添加剂显示出在这方面有改进。

5 发展前景

    供应商强调，质量和安全性是第一位，要重于成本费用的考虑。更新、更安全、更科学性将占上风。McKinnon说，工业生产者要牢记消费者健康和安全是最为重要。
    人们还期望不再使用卤素材料，部分原因是增塑剂、稳定剂和卤素阻燃剂等聚合物添加剂面临的社会压力日甚。在此以前，卤素阻燃剂是热塑性聚合物通用的防燃烧剂，常和三氧化二锑材料结合使用。Ems-Griltech的Hesselbart认为，含卤素的产品 燃烧时，会产生高浓度毒性和腐蚀性气体，并使最终成品回收利用复杂化；她最终称，Ems-Griltech的阻燃共聚酯材料可以改进防火性能，不再需要使用含卤素和含重金属的阻燃剂。

6 亚洲阻燃剂供应商的创新举例

    日本大阪Kaneka公司生产的Kanecaron品牌改性聚丙烯腈纤维，它含35-85%丙烯腈成分，具有防燃烧性能、柔性好、染色容易。这种纤维燃烧时，需要氧气，且空气中的含氧量必须大于纤维中的含量，换言之，没有火焰就不会燃烧。进而言之，和高燃烧性的天然纤维，如棉纤维结合在一起，燃烧时Kanecaron能保持耐火性能，抵御天然纤维的燃烧火焰，缓和燃烧速度，隔绝空气，停止燃烧。很多合成纤维加热会融化，成为液态，滴溅于人体皮肤造成严重灼伤。Kanecaron纤维即使燃烧，亦不会熔成液态，而仅是炭化，稍微收缩，因此消除受伤可能性。Kanecaron的不熔滴性及其自熄灭性（炭化而防止火焰扩大）最终对使用者形成保护的环境。这种纤维的限氧指数（LOI）为28-38，显著大于一般天然纤维和合成纤维，另外其阻燃性经洗涤不衰退，可与其它非阻燃性纤维按一定比率混纺织布增进安全性。
    日本Toyobo公司纺织纤维部的Toyobo Heim阻燃聚酯纤维，有长丝和短纤二种品类，在生产纤维的过程中，用共聚方法加入阻燃材料。纤维本身带阻燃性，对比一般后处理加阻燃剂的纤维，其阻燃效果更稳定，具有长效性，可经受反复家庭水洗和/或干洗，具有优异的自熄灭性，遇火时也只会产生少量的低毒性气体和烟；纤维不易吸水，洗后干燥快，产品尺寸稳定性好，不易皱缩，无需熨烫，耐日晒和抗化学剂，防虫害霉变。
    中国南通罗莱化纤有限公司的罗莱牌阻燃三维卷曲短纤维，在聚合过程中加入磷质防火化合物，该阻燃纤维产品耐洗可染，大量用作床上用品、服装和家具材料。
    江苏江阴长隆化纤公司的Everblaze阻燃纤维，切断长度32-152毫米。该公司还生产双组分纤维、抗静电纤维、PTT纤维和岛-海型纤维。

　　来源：中国纺织网纺织论坛