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阻燃面料

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。

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)床上用品标准和阻燃遮光布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;

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。

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。

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。

亚洲阻燃剂供应商的创新举例

日本大v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。

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