Flammhemmende Textilien verstehen: Flammhemmender Mechanismus und Anwendung

Abstrakt: In diesem Artikel werden hauptsächlich der Verbrennungsmechanismus, die thermischen Risseigenschaften, die Arten und Mechanismen von Flammschutzmitteln in flammhemmenden Textilien sowie die Produktionsmethoden und Prüfmethoden für flammhemmende Fasern und Stoffe vorgestellt. Es deckt verschiedene Aspekte ab, von flammhemmenden Prinzipien über Produktionsprozesse bis hin zu Prüfnormen, und freut sich auf den zukünftigen Entwicklungstrend flammhemmender Textilien, insbesondere auf die Forschung und Entwicklung von Flammschutzmitteln mit geringer Toxizität und geringer Rauchentwicklung sowie multifunktionalen flammhemmenden Stoffen. Der Artikel listet außerdem einige relevante Normen und Vorschriften aus mehreren Ländern und Regionen sowie die von der Firma BEGOODTEX entwickelten flammhemmenden Produkte und Technologien auf.

1. Entwicklungshintergrund flammhemmender Stoffe

Im Laufe der Geschichte war Feuer ein Faktor für den menschlichen Fortschritt und die Entwicklung der Technologie. Allerdings stellt es auch eine große Bedrohung durch die Entstehung von Bränden selbst dar. Die European Flame Retardant Association (FERA) berichtet, dass in Europa über 5.000 Menschen durch Brände ihr Leben verlieren, mit erheblichen sozioökonomischen Folgen. In Deutschland entstehen Schäden von bis zu 6,5 Milliarden Mark zu Bränden, während die wirtschaftlichen Auswirkungen von Bränden innerhalb der Europäischen Union 1 % des BIP der Region ausmachen. In China kommt es jedes Jahr zu durchschnittlich 30.000 bis 40.000 Bränden, die zu 2.000 bis 3.000 Todesopfern und wirtschaftlichen Verlusten von 200 bis 300 Millionen Yuan führen, die mit der Zeit immer größer werden.

Die Anfänge der Flammschutztechnologie reichen bis in die 1930er-Jahre zurück, zunächst mit nicht permanenten Behandlungen, bevor sie zum Einsatz länger haltbarer Flammschutzmaterialien übergingen, wie sie beispielsweise im Zweiten Weltkrieg in Militärzelten verwendet wurden. In den 1960er-Jahren haben Länder wie Europa, die Vereinigten Staaten und Japan Flammschutzrichtlinien für Textilien erlassen, die für bestimmte Standorte und Produkte die Verwendung flammhemmender Materialien vorschreiben.

2. Bedeutung flammhemmender Stoffe

Unter Flammschutz versteht man die Eigenschaft eines Materials, die Verbrennung zu verlangsamen oder zu verhindern. Diese Eigenschaft kann inhärent sein oder durch Nachbearbeitung erreicht werden. Der Wirkungsmechanismus flammhemmender Textilien besteht darin, Kettenreaktionen während des Verbrennungsprozesses, wie z. B. Wärmeaufnahme, Änderung des thermischen Abbaumodus und Reduzierung der Produktion brennbarer Gase, zu verhindern, um flammhemmende Effekte zu erzielen.
Untersuchungen haben gezeigt, dass flammhemmende Stoffe die Sicherheit erheblich verbessern können. Im Vergleich zu unbehandelten Stoffen können flammhemmende Stoffe beispielsweise die Fluchtzeit um das 10- bis 15-fache verlängern, die Hitze und die giftigen Gase, die bei der Verbrennung freigesetzt werden, reduzieren und die Entstehung von dichtem Rauch verhindern.

3. Vorschriften zur Verbrennungstechnologie für flammhemmende Stoffe

Derzeit umfasst die Prüfung der Flammhemmung in der Welt der Textilien Methoden, die von verschiedenen Ländern international anerkannt werden, beispielsweise der britische BS-Standard, der deutsche DlN-Standard, der kanadische GCSB-Standard, der US-amerikanische FS-Standard, der japanische JlS-Standard, der französische ANF-Standard und der schwedische SlS Standard, Chinas GB-Standard und internationale Standards von lSO. Verschiedene Bereiche und Institutionen in Ländern wie bekannten städtischen Zentren oder Bundesstaaten wie New York und Kalifornien in den USA sowie Ministerien wie Handel (DOCFF), Transport (DOT) und Militärorganisationen verfügen über ihre eigenen einzigartigen Teststandards und -methoden Es folgen verschiedene Gruppen oder Verbände wie unter anderem die National Fire Protection Association (NFPA), die Association of Textile Chemists and Dyers (AATCC) und die Society for Testing and Materials (ASTM).

Vereinigte Staaten

Seit 1953 haben die Vereinigten Staaten den Flammable Fabrics Act (FFAP) erlassen, der vorschreibt, dass Textilien technische Anforderungen an die Entflammbarkeit erfüllen müssen. Einige damit verbundene Standards umfassen:

• NFPA 701: Ein von der National Fire Protection Association entwickelter Brandprüfstandard für Textilien und Folienmaterialien, der in erster Linie die Verbrennungseigenschaften von Materialien prüft, wenn sie Flammen ausgesetzt werden.
• NFPA 2112 konzentriert sich auf die Richtlinien für Flammenschutzkleidung in industriellen Umgebungen wie dem Öl- und Gassektor, wo Schutzkleidung für den Schutz vor kurzen, starken Hitzeausbrüchen durch Flammen von entscheidender Bedeutung ist.
• CFR 1615/1616: Bundesvorschriften legen in Amerika Brandschutzstandards für Kinderpyjamas fest, indem sie detailliert beschreiben, welche Materialien verwendet werden dürfen und wie schnell sich Flammen darauf ausbreiten können.

Kanada

Kanada hat die Vorschriften für gefährliche Produkte und damit verbundene Vorschriften (z. B. Schlafbekleidung für Kinder, Teppiche, Zelte usw.) erlassen, die von Health Canada umgesetzt werden, um sicherzustellen, dass alle Textilien die Flammschutzanforderungen erfüllen. Teilweise verwandte Standards:

• CAN/ULC-S102: Brandprüfmethoden für Baumaterialien und Komponenten, einschließlich Wohndekoration.
• CAN/CGSB 4.2 Nr. 27.5: Brennverhalten von Einstreu.

Japan

In Japan gibt es keine spezifischen Flammschutzanforderungen für Bekleidungsprodukte, es wurden jedoch Flammschutzstandards für Teppiche und Vorhänge in Gebäuden festgelegt. Diese verlangen, dass Textilien, die an bestimmten Orten verwendet werden, die vorgeschriebene Flammschutzleistung erfüllen und mit „Brandschutzetiketten“ gekennzeichnet werden. Beispielsweise gilt JIS L 1091 für Heimtextilien (Vorhänge, Bettwäsche).

Australien

Jeder Staat in Australien hat unterschiedliche technische Vorschriften, wobei Westaustralien den Fair Trade Act 1987 und die Children's Evening Dress Standards 1988 erlassen hat; In Tasmanien gibt es den Flammable Clothing Act 1973 und die Flammable Clothing Regulations 2002; New South Wales hat die Fair Trade (General Requirements) Regulations 2002 erlassen. Diese Vorschriften schreiben vor, dass die Flammhemmung und Testmethoden für Kinderabendkleidung (wie Pyjamas, Bademäntel usw.) mit den Nummern 00-14 den AS/NZS entsprechen müssen 1249-Standard.

Vereinigtes Königreich

Im Vereinigten Königreich gelten Vorschriften zur flammhemmenden Sicherheit von Abendkleidung. Bereits 1985 traten die Sicherheitsvorschriften für Abendgarderobe als Ersatz für die Damen-Nachtwäsche (Sicherheitsvorschriften) in Kraft. Im Jahr 1987 wurden Änderungen vorgenommen, die diese Vorschriften auf alle Arten von Abendgarderobe ausdehnten. Diesen Vorschriften zufolge gilt die Abendgarderobe für Kinder für alle Altersgruppen Im Alter von 3 Monaten bis 13 Jahren muss der Standard BS5722 eingehalten werden und es sollte ein dauerhaftes Etikett mit der Angabe vorhanden sein, ob es dem Verbrennungsstandard entspricht. Abendkleider, die mit Flammenchemikalien behandelt wurden, sollten mit einem Warnhinweis versehen sein Informieren Sie sich über Waschanweisungen und die spezifischen Reinigungsmittel, die für Reinigungszwecke gemäß den in BS5651 dargelegten Richtlinien verwendet werden sollen, bevor Sie Tests oder Bewertungen zu seinen Eigenschaften durchführen.

• BS5815 wird hauptsächlich zur Beurteilung der Feuerbeständigkeit von Möbeln eingesetzt, um sicherzustellen, dass die Materialien im Falle eines Brandausbruchs Sicherheit bieten.
• BS5852 CRIB 5 ist eine Prüfnorm, die die Feuerbeständigkeit von Möbeln und Füllmaterialien auf dem Niveau der Brandschutzanforderungen bewertet.
• BS5867 TYP C ist ein Feuerwiderstandsstandard, der speziell für Vorhänge und Innendekorationsstoffe entwickelt wurde. Eine Einstufung vom Typ C bedeutet, dass das Material feuerbeständig ist, wenn es Flammen ausgesetzt wird.
• BS7175 Quelle 7: Bewertung der Feuerbeständigkeit von Bettwäsche. Quelle 7 ist eine Brandschutzanforderung mit hohem Standard, die häufig für Bettwäsche in öffentlichen Räumen verwendet wird.

4. Thermische Zersetzung von Textilien

Das Brennen von Stoffen wird durch deren Art, Struktur und Zusammensetzung beeinflusst. Kann in verschiedene Gruppen eingeteilt werden, z. B. nicht brennbar, feuerfest, feuerhemmend, brennbar und brennbar. Der Verbrennungsprozess erfordert drei Elemente; eine Quelle von Wärme, Sauerstoff und brennbaren Materialien. Stoffe können sich aufgrund von Wärmequellen entzünden. Sobald die Temperatur der Wärmequelle einen bestimmten Wert erreicht, beginnen die Fasern zu zerfallen und brennbare Gase freizusetzen, die sich mit Sauerstoff verbinden und Feuer fangen. Beim Verbrennen von Stoffen wird das Material zunächst erwärmt, bevor es schmilzt und Risse aufreißt, sich zersetzt und schließlich durch Oxidation Feuer fängt.

Arten von Fasern	Name der Faser	Nah an der Flamme	In den Flammen	Verlasse die Flamme	Restform
Zellulosefaser	Bambuszellstofffaser	Nicht schmelzend und nicht schrumpfend	Schnell brennen	Brennen Sie weiter	Eine kleine Menge weiches Dunkelgrau
	Bambusfaser	Nicht schmelzend und nicht schrumpfend	Schnell brennen	Brennen Sie weiter	.Eine kleine Menge sanftes Grau
	Klebstoff	Nicht schmelzend und nicht schrumpfend	Schnell brennen	Brennen Sie weiter	Eine kleine Menge weiches grauweißes Grau
	Baumwolle und Kapok	Nicht schmelzend und nicht schrumpfend	Schnell brennen	Brennen Sie weiter	Eine kleine Menge weiches Grau-Schwarz-Grau
	Flachs	Nicht schmelzend und nicht schrumpfend	Schnell brennen	Brennen Sie weiter	Eine kleine Menge Seide in Streifenform in Grau-Weiß-Grau
.Proteinfaser	Sojaproteinfaser	Vertrag	In der Verbrennung ist schwarzer Rauch.	Brennen Sie weiter	Knuspriges Schwarz und Grau, eine kleine Menge harter Stücke
	Milchproteinfaser	Schmelzen und kräuseln	Locken, schmelzen, brennen	Brennend, manchmal selbstzerstörend	Schwarz, grundsätzlich knusprig,
	Shell-Cord-Faser	Nicht schmelzend und nicht schrumpfend	Schnell brennen, nicht schmelzen und das ursprüngliche Kreisbündel behalten.	Brennen Sie weiter	.Schwarz und Grau, zerbrechlich
	Wolle, Seide	Kontraktion oder Kräuseln	Allmählich brennen	Nicht leicht zu verbrennen	Knuspriges Schwarzgrau
Kunstfaser	Polyesterfaser	Kontraktion, Schmelzen	Zuerst schmelzen und dann brennen	Es gibt viel schwarzen Rauch und geschmolzene Flüssigkeit tropft.	Glasige, dunkelbraune harte Kugel
				Die Schmelztropfen sind dunkelbraun.
	Polyamidfaser	Kontraktion, Schmelzen	Zuerst schmelzen und dann brennen	.Es gibt Schmelztropfen und die Schmelztropfen sind braun.	Glasige, dunkelbraune harte Kugel
	Acrylfasern	Kontraktion, Mikroschmelzen, Verbrennen	Schmelzende Verbrennung	Es gibt kleine leuchtende Funken.	Knusprige, schwarze harte Stücke
	Polyvinylalkoholfaser	Kontraktion, Schmelzen	Verbrennung	Weiter brennen	Knusprige, schwarze harte Stücke
	Polypropylenfaser	Langsame Kontraktion	Schmelzende Verbrennung	Es gibt Schmelztropfen und die Schmelztropfen sind milchig weiß.	Harte gelbbraune Kugel

Zellulosefasern

Zellulosefasern sind ein Material, das sich beim Erhitzen verändert und zur Freisetzung von Feststoffresten sowie Flüssigkeiten und brennbaren Gasen führen kann. Die Art und Weise, wie die Faser unter Hitze zerfällt, bestimmt, ob sie weiter brennt oder nicht. Wenn Zellulose verbrennt, durchläuft sie zwei Arten der Verbrennung. Einer mit Flammen und der andere ohne (schwelend).

Der Abbauprozess lässt sich in drei Phasen gliedern:

1. Der anfängliche Zusammenbruch erfolgt bei Temperaturen unter 370 °C

2. Der Hauptausfall tritt zwischen 370 ℃ und 430 ℃ auf

3. Die letzte Durchschlagsphase erfolgt oberhalb von 430 °C

In der Crackphase (mit Temperaturen über 430 °C) wird die Verbrennungsleistung durch die Crackprodukte bestimmt. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass eine Verringerung der Produktion brennbarer Elemente die Verbrennungsgefahr wirksam senken kann. Zum Beispiel; Bei Pyrolyseprozessen von Baumwollfasern entstehentel28 brennbare Stoffe; Im Gegensatz dazu sind bei flammhemmend behandelten Baumwollfasern die Arten und Mengen der Pyrolyseprodukte deutlich reduziert.

Polyesterfasern

Die Art und Weise, wie Polyesterfasern brennen, ähnelt der Verbrennung anderer synthetischer Polymermaterialien. Wenn Polyesterfasern Hitze ausgesetzt werden, zerfallen sie. Geben Sie brennbare Gase ab, die dazu beitragen, dass sich das Feuer schneller ausbreitet. Um die Ausbreitung des Feuers zu verhindern, ist es wichtig, die Freisetzung dieser Gase zu minimieren, die Reaktionen in der Luft während der Zersetzung zu verlangsamen, die vom Feuer erzeugte Hitze aufzusaugen oder die Dauer des Feuers zu begrenzen, indem der Umgebung Sauerstoff entzogen wird.

Erfahren Sie mehr über Wie flammhemmende Technologie in Polyestergewebe angewendet wird. Klicken Sie hier, um weitere Informationen zu erhalten.

5. Die Mechanismen von Flammschutzmitteln verstehen

Flammhemmende Mechanismen in Textilien

1. Schmelztheorie (Oberflächenbedeckungstheorie)

Einige Substanzen wie Borax und Borsäure schmelzen und bilden beim Erhitzen einen glasartigen Film, der die Oberfläche der Fasern bedeckt, Luft isoliert und die Verbrennung unterdrückt. Phosphide können die Karbonisierung fördern, während Bromide sich unter Bildung nicht brennbarer Gase zersetzen, wodurch Luft weiter isoliert oder brennbare Gase verdünnt werden, wodurch flammhemmende Wirkungen erzielt werden.

2. Wärmeabsorptionseffekt

Flammschutzmittel senken die Temperatur von Polymeroberflächen und Verbrennungszonen durch Wärmeaufnahme, Dehydrierung, Phasenänderung oder Zersetzung und verlangsamen dadurch den thermischen Zersetzungsprozess.

3. Dehydrationstheorie

Flammschutzmittel auf Phosphorbasis erzeugen bei Kontakt mit Flammen Pyrophosphat, das einen starken Austrocknungseffekt hat und zur Karbonisierung von Fasern beiträgt. Der gebildete karbonisierte Film kann Luft effektiv isolieren und die Freisetzung brennbarer Gase reduzieren.

4. Flammschutzmittel in kondensierter Phase

Die flammhemmende Wirkung der kondensierten Phase wird durch die Verzögerung oder Unterbrechung des thermischen Zersetzungsprozesses von Materialien erreicht. Zu den gängigen Methoden gehören:

• Flammschutzmittel verzögern oder verhindern die thermische Zersetzung brennbarer Gase und freier Radikale in der festen Phase.
• Die Verwendung anorganischer Füllstoffe erschwert es dem Material, durch Wärmespeicherung und -leitung die thermische Zersetzungstemperatur zu erreichen.
• Flammschutzmittel zersetzen sich und nehmen beim Erhitzen Wärme auf, wodurch der Temperaturanstieg verlangsamt wird.
• Die Oberfläche flammhemmender Materialien bildet eine poröse Kohlenstoffschicht, die für Isolierung und Sauerstoffbarriere sorgt und verhindert, dass brennbare Gase in die Gasphase gelangen und die Verbrennung unterbrechen.

5. Gasphasen-Flammschutzmittel

Die Flammhemmung in der Gasphase unterdrückt Verbrennungsreaktionen in der Gasphase, indem sie freie Radikale wie H · und HO · einfängt und eliminiert und so den Verbrennungsprozess effektiv steuert.

6. Staubpartikel oder Wandeffekte

Freie Radikale können bei Kontakt mit Staubpartikeln oder Behälterwänden ihre Aktivität verlieren, wodurch die Geschwindigkeit von Gasphasenreaktionen verringert und somit die Verbrennung gehemmt wird.

7. Tropfeneffekt

Wenn thermoplastische Fasern erhitzt werden, schmelzen sie, wodurch sich ihre Oberfläche im Kontakt mit Luft verringert und es zur Ablösung von Tröpfchen aus der Flamme kommen kann, wodurch die Verbrennungsgeschwindigkeit verringert wird. Um die Flammschutzwirkung zu optimieren, wirken typischerweise verschiedene Mechanismen durch synergistische Wechselwirkungen zusammen, um die gesamte Flammschutzleistung zu verbessern.

Prinzipien verschiedener Flammschutzmittel

Es gibt verschiedene Arten von Flammschutzmitteln, die hauptsächlich in Halogen-Flammschutzmittel, Phosphat-Flammschutzmittel, anorganische Flammschutzmittel und Expansionsflammschutzmittel unterteilt werden. Der Flammschutzmechanismus jeder Flammschutzmittelart ist unterschiedlich.

1. Flammschutzmechanismus von halogenierten Flammschutzmitteln

Beim Erhitzen zersetzen sich Halogenflammschutzmittel und erzeugen nicht brennbare Gase, in den meisten Fällen einen Halogenwasserstoff, der an die Oberfläche des Materials gelangt und es mit einer Decke bedeckt, die den Sauerstoff von der Verbrennungsreaktion isoliert. Sowohl Halogenwasserstoffe als auch freie Radikale bilden zusammen Chlor- oder Bromradikale mit geringer Aktivität, was die Verbrennungsgeschwindigkeit weiter senkt.

2. Flammhemmender Mechanismus anorganischer Phosphate

Phosphorhaltige Flammschutzmittel wirken durch den Mechanismus der Dehydrierung und Karbonisierung. Phosphate sind in der Lage, bei hohen Temperaturen Polyphosphat-Glaskörper zu bilden, die das Material umhüllen und verhindern, dass Sauerstoff an seine Oberfläche gelangt und die Verbrennung unterstützt. Ionenpaare können in Kombination mit Metallphosphaten und -chloriden auch die flammhemmende Wirkung verbessern.

3. Flammschutzmechanismus von Phosphatester-Flammschutzmitteln

Phosphatester-Flammschutzmittel verringern die Entflammbarkeit von Materialien, indem sie nichtflüchtige Phosphor- und Metaphosphorsäuren bilden, die die Dehydrierung katalysieren, sowie eine isolierende Kohlenstoffschutzschicht.

4. Synergistische Wirkung von Antimontrioxid und halogenierten Flammschutzmitteln

Antimontrioxid und Halogen-Flammschutzmittel können zusammenarbeiten, um Wärme zu absorbieren, freie Radikale zu verbrauchen, die sich bei der Verbrennung des Harzes bilden, die Oberflächentemperatur oder die Freisetzungsrate brennbarer Gase in der Trennbrandphase auf einer Seite zu reduzieren und den Synergieeffekt in einer anderen Richtung zu optimieren.

5. Flammschutzmechanismus von Phosphor-Stickstoff-Flammschutzmitteln

Phosphor/Stickstoff-Flammschutzmittel erzeugen durch Expansion ebenfalls die karbonisierte Schaumschicht. Bei diesen letzten Merkmalen geht es nur um Wärmeisolierung, Sauerstoff- und Rauchableitung und den Ausschluss von geschmolzenen Tropfen. Die Schaumkohlenstoffschicht, eine Art poröses Material, das von Polyurethan-Hartschäumen erzeugt wird, kann die Quelle isolieren und am Brennen hindern. Sie verlangsamt von Natur aus die Verbrennung, um dieses Problem zu lösen.

6. Produktionswege für flammhemmende Stoffe

Grundsätzlich gibt es zwei Ansätze, Fasern und Textilien schwer entflammbar zu machen. Modifizierung der Fasern selbst für dauerhafte Flammwidrigkeit oder Verwendung flammhemmender Ausrüstungen auf der Oberfläche des Materials. Bei Fasern wie Watte und Leinen werden Nachveredelungsmethoden zur Flammhemmung eingesetzt, entweder durch Adsorptionsabscheidung oder chemische Bindung, um das Flammschutzmittel auf dem Stoff oder Garn zu fixieren und sicherzustellen, dass es flammhemmende Eigenschaften bietet. Bei synthetischen Fasern wie Polyester und Acryl können beim Spinnen Flammschutzmittel eingearbeitet werden. Anschließend werden sie durch Copolymerisation oder Mischung verändert, um ihre flammhemmenden Eigenschaften zu verbessern. Alternativ könnte die Flammhemmung der Fasern durch Nachbehandlungen für zusätzliche Feuerbeständigkeit erreicht werden. Im Vergleich zu den Methoden, bei denen Flammschutzmittel nach der Herstellung angewendet werden, ist dies einfacher, erfordert weniger Investitionen und liefert schnellere Ergebnisse, was es zu einer praktikableren Option für die Einführung neuer Produktlinien macht. Nachbearbeitungstechniken können die Festigkeit und das Aussehen des Stoffes beeinflussen und seine flammhemmenden Eigenschaften im Vergleich zur unbehandelten Seidenstoffmodifikation beeinflussen.

Produktionswege für flammhemmende Fasern

Flammhemmende Fasern erhalten flammhemmende Eigenschaften durch die direkte Zugabe von Flammschutzmitteln während des Faserherstellungsprozesses. Die Methoden umfassen hauptsächlich Copolymerisation, Mischen, Pfropfcopolymerisation, Flammschutzmittelabsorption, Faseroberflächenhalogenierung und Nachbearbeitung.

1. Copolymerisation: Zusatz von Verbindungen, die flammhemmende Elemente (Phosphor, Halogen, Schwefel usw.) enthalten, als Co-Monomer der Polymerketten, um die Flammhemmung der Fasern zu verbessern. Diese Methode bietet den Vorteil einer lang anhaltenden Flammhemmung der Faser, die hohe Polymerisationstemperatur würde jedoch Nebenreaktionen hervorrufen und sich nachteilig auf die Leistung des Polymers auswirken.
2. Mischmethode: Bei dieser Methode wird der Schmelze ein Flammschutzmittel zugesetzt (Fasermischung im geschmolzenen Zustand). Dies erfordert, dass Flammschutzmittel thermische Stabilität und Polymerkompatibilität aufweisen und keine Leistungsfähigkeit gegenüber den Fasern aufweisen. Es benötigt Hochtemperatur-Flammschutzmittel, die mit Polymeren verträglich sind und die Leistung der Fasern nicht beeinträchtigen.
3. Pfropfcopolymerisation: Verbindungen mit Phosphor und Halogen werden mithilfe chemischer Methoden oder hochenergetischer Strahlung auf die Molekülketten der Fasern aufgepfropft, um die Flammhemmung zu verbessern [9–12]. Pfropfcopolymerisation: Phosphor- und Halogenverbindungen werden mithilfe chemischer Methoden oder energiereicher Strahlung auf die Molekülketten von Fasern aufgepfropft, um die Flammhemmung zu verbessern.
4. Flammhemmende Absorptionsmethode: Adsorption von Flammschutzmitteln an Fasern, was einfach, aber weniger effektiv ist.
5. Halogenierung der Faseroberfläche: Durch strahleninduzierte Chlorierungsbehandlung erhält die Faseroberfläche eine Flammschutzausrüstung.
6. Nachbearbeitungsmethode: Flammschutzmittel gleichmäßig auf die Oberfläche von Fasern oder Stoffen auftragen. Diese Methode ist einfach und leicht umzusetzen, allerdings ist die flammhemmende Wirkung nicht von langer Dauer und kann die Textur und Farbe des Stoffes beeinträchtigen.

Produktionswege für flammhemmende Stoffe

Flammhemmende Stoffe werden in der Regel durch eine nachträgliche Veredelung der Stoffoberfläche und die Anwendung verschiedener Veredelungsmethoden hergestellt, um die Fasern flammhemmend zu machen. Zu den gängigen flammhemmenden Ausrüstungsmethoden gehören Foulardieren und Backen, Ausziehfärben, Beschichten, Sprühen usw.

1. Dip-Roll-Backmethode: Die gebräuchlichste Methode zur Flammschutzausrüstung: Einweichen von Flammschutzmitteln, Trocknen und Backen. Es kann im gleichen Bad wie die übrigen Endbearbeitungsmethoden (z. B. Soft-Finish) durchgeführt werden. Kann im selben Bad wie der Endbearbeitungsprozess (z. B. Soft-Finish) durchgeführt werden.
2. Aufwändige Färbemethode: Der Stoff wird in einer flammhemmenden Lösung getränkt und anschließend getrocknet. Es eignet sich für hydrophobe Kunstfasern und wird meist im selben Bad gefärbt. Diese Methode hat eine schlechte flammhemmende Wirkung.
3. Beschichtungsmethode: Flammschutzmittel mit Vernetzungsmitteln oder Klebstoffen mischen und auf Stoffe auftragen. Zu den gängigen Beschichtungsverfahren gehören die Rakelbeschichtung, die Gussbeschichtung und die Walzbeschichtung.
4. SGebetsmethode:Es wird für den Bereich schwerer Stoffe verwendet. Das Gerät eignet sich nicht für allgemeine Endbearbeitungsgeräte, manuelle oder maschinelle flammhemmende Sprühausrüstung. Sprühtyp: Geeignet für schwere Stoffe, die für herkömmliche Ausrüstungen nicht geeignet sind. Die flammhemmende Ausrüstung erfolgt durch manuelles oder maschinelles Sprühen.

Methoden zur flammhemmenden Ausrüstung verschiedener Fasergewebe

1. Polyesterfaser. Polyester ist ein brennbares Material, das durch Copolymerisation, Mischung, Verbundspinnen und Nachbearbeitungsverfahren flammhemmend behandelt wird. Die Flammhemmung mit der Copolymerisationsmethode ist überlegen, aber teuer; Bei der Mischmethode ist das Verfahren zwar einfach und wirtschaftlich, die flammhemmende Wirkung ist jedoch relativ gering, während die Flammhemmung bei der Copolymerisation gleichzeitig gering ist. Dies liegt daran, dass der Mischmethode die synergistische Wirkung von Flammschutzmittel und Polymer fehlt.
2. Chlorierte Nitrilfaser: Als gebundene flammhemmende Faser mittels Copolymerisationsverfahren mit Mischverfahren (Copolymer). Eine gut flammhemmende Faser wird durch die Copolymerisation von chlorhaltigen Monomeren (z. B. Vinylidenchlorid mit Acrylnitril) hergestellt. Wie bei der Copolymerisation von chlorierten Monomeren wie Vinylidenchlorid mit Acrylnitril werden den Fasern bessere flammhemmende Funktionalitäten einverleibt .
3. Baumwollstoff:Es handelt sich in erster Linie um einen leicht entflammbaren Stoff, eine gewisse flammhemmende Ausrüstung ist erforderlich. Es gibt zwei Arten der flammhemmenden Ausrüstung: die eine ist nicht feuerhemmend (zum Beispiel Phosphat, Ammoniumchlorid und andere Methoden) und die andere ist feuerhemmend (zum Beispiel: Tetrahydroxymethylphosphatchlorid ist ein Feuerschutzmittel). eine flammhemmende Ausrüstung einarbeiten.
4. Wollstoff: Wolle selbst hat eine relativ hohe Flammschutzwirkung, wenn jedoch eine höhere Flammschutzleistung erforderlich ist, muss eine flammhemmende Ausrüstung durchgeführt werden. Konventionelle Technologien tragen die Ausrüstung in Form von Komplexen und/oder freien Komplexen aus Titan, Zirkonium oder Hydroxysäuren auf, um die Flammhemmung nahezu ohne Veränderung des Griffs der Wolle zu erhöhen. Typische Wollausrüstungen sind Titan- und Zirkoniumschlämme oder Hydroxysäuren, die mit Fasern Komplexe bilden und den Grad der Flammhemmung erhöhen, ohne den Griff der Wolle zu verändern.
5. Hanfstoffe: Zellulose (ein Kohlenhydratpolymer, das den Großteil der Hanffasern ausmacht) ist leicht brennbar und entzündet sich schnell. Da Hanffasern die niedrigste Risstemperatur aufweisen, ist es wichtig, die phosphorhaltigen Hagelkörner mit Flammschutzmitteln zu behandeln und die flammhemmende Wirkung durch Erhöhung der Karbonisierungstemperatur und Verringerung der Entstehung brennbarer Gase zu erzielen. Hanfstoffe: Hanffasern, die auf Textilien gesponnen werden können, sind von Natur aus brennbar und brechen aufgrund der niedrigen Risstemperatur leicht. Phosphorhaltige Flammschutzmittel werden häufig verwendet, um den Karbonisierungsprozess und die Freisetzung von Asche zu fördern, um Flammen zu reduzieren, und brennbare Gase, um Flammen zu erzeugen -hemmende Wirkung.
6. Nylongewebe: Die flammhemmende Ausrüstung von Nylongewebe ist komplizierter als die von Baumwollgewebe, und bevorzugte Flammschutzmittel sind schwefelhaltige Flammschutzmittel wie Thioharnstoff und Ammoniumthiocyanat, die eine starke flammhemmende Wirkung auf Nylon haben. Nylongewebe Die flammhemmende Ausrüstung von Nylongewebe ist komplexer, schwefelhaltige Flammschutzmittel wie Thioharnstoff und Ammoniumthiocyanat haben eine gute flammhemmende Wirkung.
7. Mischgewebe aus Polyester und Baumwolle: Die flammhemmende Ausrüstung von Polyester-Baumwoll-Mischgewebe ist schwieriger, da die Eigenschaften der beiden Fasern unterschiedlich sind. Jedes benötigt eine unterschiedliche Flammschutzbehandlung und zusätzliche Flammschutzmittel, die verstärkt werden müssen. Die flammhemmende Behandlung ist normalerweise für jede der Komponenten erforderlich, obwohl dies auch mit synergistischen Flammschutzmitteln erfolgen kann.

7. Methoden zum Testen flammhemmender Stoffe

Methode des limitierenden Sauerstoffindex (LOI).

Diese Technik ermittelt die minimale Sauerstoffkonzentration, die erforderlich ist, damit sich Stoffe in einer Mischung aus Sauerstoff- und Stickstoffgasen entzünden. Ein höherer LOl-Wert weist auf flammhemmende Eigenschaften hin. Obwohl dieser Ansatz wertvoll ist, wird er für Untersuchungen in der alltäglichen Herstellungspraxis nicht häufig eingesetzt.

Vertikale Brennmethode

Bewerten Sie die Wirksamkeit der Flammeneigenschaften, indem Sie untersuchen, wie Stoffe brennen und wie lange es dauert, bis sie sich entzünden, sowie das Ausmaß des Schadens, der bei bestimmten Flammeneinstellungen verursacht wird. Dieser Ansatz wird üblicherweise zum Testen einer Reihe von Feuerstoffen eingesetzt und ist auf Chinesisch besonders verbreitet Standards, wo es eine bedeutende Rolle spielt.

45° geneigte Brennmethode

Beurteilen Sie, wie gut der Stoff Flammen standhält, indem Sie messen, wie lange er brennt und wie groß der beschädigte Bereich ist, wenn er in einem 45-Grad-Winkel platziert wird.

Oberflächenbrennmethode

Testen wir die Feuerbeständigkeit des Stoffes, indem wir messen, wie und wie lange sich die Flamme auf einer ebenen Fläche ausbreitet.

8. Entwicklungstrends flammhemmender Stoffe

Der aktuelle Status globaler flammhemmender Textilien

In den letzten Jahren gab es weltweit bemerkenswerte Fortschritte bei der Flammschutztechnologie für Textilien. Verschiedene Forschungsorganisationen und Unternehmen haben an Materialien und Methoden zur Verbesserung der Flammhemmung gearbeitet, beispielsweise an flammhemmenden Polypropylen-Masterbatches und Verbundlösungen, die sowohl flammhemmende als auch antistatische Eigenschaften bieten. Der Schwerpunkt des Forschungsprojekts liegt auf der Entwicklung hochleistungsfähiger flammhemmender Fasern und der Erforschung ihrer Verwendung, insbesondere unter Berücksichtigung von Fasern mit hohen flammhemmenden Eigenschaften und ihrer Verwendung in Mischgeweben. Diese Fasern haben einen Sauerstoffindex von 45 bis 50.

Verschiedene Nationen haben außerdem eine Reihe von Flammschutzmitteln entwickelt, die gleichzeitig außergewöhnliche feuerfeste Eigenschaften aufweisen. BEGOODTEX hat beispielsweise Aquafyreguad™ entwickelt, eine Reihe von Flammschutzmitteln, die für verschiedene Arten natürlicher und synthetischer Fasern entwickelt wurden.

Entwicklung Tzerreißt Flahm Rverzögernd TTextilien

1. Stärken Sie die Entwicklung flammhemmender Fasern

Flammhemmende Fasern haben eine geringe Produktion und Anwendung, und in Zukunft sollten leistungsfähigere und multifunktionalere flammhemmende Fasern entwickelt werden, da sie in speziellen Branchen wie dem Militär und der Brandbekämpfung eingesetzt werden können. Die Ausbeute an flammhemmenden Fasern und der Umfang der Anwendung sind gering, und in Zukunft muss viel Forschungs- und Produktionsarbeit im Bereich Forschung, Entwicklung und Produktion von flammhemmenden Fasern, hoher Leistung und hoher Funktion geleistet werden Flammhemmende Fasern, insbesondere eine geringe Anzahl spezieller Technologien, einschließlich der Aufgabe des Militärs und der Bekämpfung von Flammenfeldern.

2. Multifunktionale Forschung

Derzeit können die meisten flammhemmenden Textilien nur die flammhemmende Funktion übernehmen. Das hat das chinesische Unternehmen BEGOODTEX angekündigt flammhemmende Multifunktionsstoffe, wie zum Beispiel: Flammhemmend & antibakteriell (FRANtiBact ™), Flammhemmend & wasserdicht (FRANTiAqua ™), Flammhemmend GRS (GRSFRTex ™), Flammhemmend & UV-beständig (FRANTIUV ™), Flammhemmend & lichtundurchlässig (AntiLightFR ™), Flammhemmend & antistatisch (FRStaticGuard ™), Flammhemmend & medizinisch geeignet (FRMediGuard ™).

3. Forschung und Entwicklung von Flammschutzmitteln mit geringer Toxizität und geringer Rauchentwicklung

Der zukünftige Trend besteht darin, Flammschutzmittel mit geringer Toxizität, geringer Rauchentwicklung und schadstofffrei zu entwickeln. Kürzlich hat BEGOODTEX ECO-Naturfasern wie FR 100 % Baumwolle und FR 100 % Viskose auf den Markt gebracht, die umweltfreundlich, biologisch abbaubar, formaldehydfrei, chemikalienfrei, nicht reizend und nicht allergen sind. ECO-Naturfasern wie FR 100 % Baumwolle und FR 100 % Viskose wurden kürzlich von BEGOODTEX eingeführt und sind umweltfreundlich, biologisch abbaubar, formaldehydfrei, frei von Chemikalien, nicht reizend und nicht ermüdend.