雷同宝,王京红,张彩霞(中国纺织科学研究院,北京100025)
1　阻燃剂的发展历程有关专家回顾了前几十年间全世界阻燃剂的发展历程,指出随着阻燃剂的蓬勃发展,新型阻燃剂数量在不断增加。在20世纪后期,由于溴系阻燃剂分解的产物二恶英有毒,受到世界环保组织的重视,因此使溴系阻燃剂发展减缓,人们正在努力寻找卤系阻燃剂等合适的代用品,以加快阻燃剂的无卤化进程,但这项工作具有一定的难度。上世纪70年代至80年代初是世界上,特别是欧美国家阻燃剂发展的黄金时期,因为在这期间,美国颁布了一些阻燃法规,从而给阻燃剂市场提供了巨大的推动力[1],再加上卤系(主要是溴系阻燃剂)具有效率高、用量少、高效能、价格比等优点,使其发展相当迅速,年增长率最高达到20%。在80年代到90年代末,溴系阻燃剂受到二恶英问题的困扰及来自世界环保组织方面的压力,其生产量和使用量都有很大影响,使其增长率减缓。但是,由于溴系阻燃剂在阻燃领域仍具有举足轻重的地位及其历史背景,再加上无溴系阻燃剂的代用品发展迟缓,因此每年仍保持着2%～3%的年增长率。

2　2000～2010年阻燃剂的发展前景有关专家预测,在21世纪前10年,全球阻燃行业将会保持适度的发展,总的年增长率估计还会保持在3%～4%的增长率。阻燃剂的无卤化将是一个比较长时期、艰难的过程。在这10年内,阻燃剂发展的主要趋势是:(1)阻燃剂的无卤化将是人们追求的目标,这将需要一个比较长的时间过程,目前还无法找到合适的溴系阻燃剂代用品,再加上溴系阻燃剂在阻燃领域内的重要地位,在今后10年还会保持一定的增长率。一些脂肪族和脂环族溴系阻燃剂具有溴—磷协同和溴氮协同作用,能够满足某些特殊要求(如耐高温、抗紫外等),仍会得到重视和适度发展。(2)磷—氮系膨胀型阻燃剂将被开发和应用,这类阻燃剂可赋予阻燃材料在性能、环保及价格等方面比较佳的综合性能。在未来10年内,估计膨胀型阻燃剂不会得到广泛的应用,且其重点不会是合成新的单组分膨胀型阻燃剂,而是利用现有膨胀组分复配和改性,以研制性能价格比较佳、适应性较强的膨胀型阻燃剂。(3)无卤系阻燃剂发展前景广,随着人们环保意识的加强,这类阻燃剂的研究开发将不断进行,氮基阻燃剂、硅系阻燃剂等具有无卤、低毒、不腐蚀、对热和紫外线稳定、价格低等特点,它们的用量会不断增长。随着人们对阻燃体系作用机理的深入研究,新的阻燃理论和技术被逐渐认识,如化学改性阻燃、高效阻隔炭化层阻燃、交联接枝阻燃和协同阻燃体系等,都极大地丰富了阻燃领域的内容和阻燃剂的多功能性。在今后一段时期内,溴系和磷系阻燃剂仍将占主导地位。新型阻燃剂之间的复配、协同作用机理的研究将日趋活跃,新的物理化学分析方法将不断应用于阻燃科学技术的研究领域。可以预见,随着阻燃科学及相关学科的发展,阻燃科学技术将日趋完善。

3　我国阻燃纺织品的现状和发展前景我国已成功地研制了多种阻燃材料,为我国纺织品的阻燃技术开创了新的途径,但就品种、数量及阻燃性能而言,与发达国家的差距还很大。随着经济的发展和国家法制的健全,阻燃纺织品的推广应用必将引起全社会的重视。阻燃纺织品在我国具有广阔的市场需求,开发潜力巨大。纺织材料的阻燃性能主要通过两种方法获得。一种是对纺织材料进行阻燃后处理,使纺织品达到阻燃目的,该方法成本低,但阻燃性随使用年限和洗涤次数的增加而逐渐降低或消失。另一种方法是直接生产阻燃纤维,阻燃纤维具有永久阻燃性。我国阻燃技术的开发和研究工作始于上世纪60年代初,但此后20年的发展比较缓慢,至今与发达国家相比仍然有较大差距。1998年9月1日开始实施的《中华人民共和国消防法》,促进了我国阻燃纺织品技术的发展,目前我国已有一些科研机构和企业相继研制开发了多种阻燃织物并投入批量生产。

岳阳石油化工总厂研究院研制的阻燃聚丙烯纤维,其氧指数达31;江苏省纺织研究所和苏州织染厂等单位,研制并成批生产了阻燃丙纶,氧指数达28.5,可用作窗帘、汽车顶篷、地毯等;重庆纺织研究所与成都科技大学协作,研究成功并批量生产了阻燃维纶,用于织造阻燃防水帆布,其氧指数达33.6以上,可广泛用于森林防火帐篷及民用航空蓬盖布等;保定化纤厂、南京化纤厂制成的阻燃粘胶纤维,其氧指数大于27,是较理想的特种防护服面料。根据阻燃防护服国家标准规定,冶金、林业、化工、石油、消防等部门均应使用阻燃防护服。据统计,我国应使用阻燃防护服的人员在600万人左右,阻燃防护服的市场潜力巨大。由于使用的行业不同,对防护服的要求也不同。如钢铁行业,要求阻燃防护服的质量要高,但价格要低,所以大多数钢铁行业仍在使用棉帆布或涤纶阻燃后处理的工作服。由于棉质工作服穿着舒适,易于处理,价格低廉,仍在广泛地使用。消防等部门在挑选阻燃防护服时,首先考虑的是性能,而价格仅在其次。它们要求防护服具有良好的阻燃功能,较高的抗拉强度,特别是很小的热收缩等。阻燃防护服除具有阻燃功能外,我们还可根据用户的不同要求,赋予其不同的功能,如防水、拒油、抗静电等多种功能。对阻燃织物进行防水、拒油处理后,可提高阻燃防护服的功能性;阻燃防护服进行抗静电处理,可以用于炼油行业,预防由于静电而引起的火灾;阻燃纤维与高性能纤维进行混纺交织,可生产高性能阻燃织物;阻燃纤维与粘胶纤维混纺,可以改进防护服的舒适性,同时减少二次烧伤[2]。

阻燃纺织品除用于防护服外,还可用于其它领域,例如:(1)产业用纺织品方面,用于高温过滤,铁路、汽车、民航等运输部门的篷盖布,抗震救灾帐篷、活动房屋等。(2)建筑用内装饰材料,如宾馆、饭店、歌舞厅使用的地毯、窗帘装饰布等。(3)交通工具内装饰材料,如飞机、火车等座椅面料,高档轿车地毯、车顶呢、座垫等。我国目前大力发展家庭轿车工业,因此汽车内装饰材料将成为阻燃织物的一个大市场。最近,英国Ｃａｒｒｉｎｇｔｏｎ职业工作服公司首次开发含有Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维的阻燃防护服,进一步扩大了阻燃产品的销量。这种阻燃服具有抑制火焰的作用,能满足ＥＮ470、ＥＮ533等阻燃标准要求,还有很高强度和抗磨损性等。这种阻燃服装商品为Ｆｕｒｙ,是由Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维与聚酯按80∶20比例混纺生产的,除能满足阻燃服装的全部指标外,还具有超低收缩率,能提高服用舒适性,并改进了外观。这类阻燃服装在各工业部门中都将有广泛的应用,包括海洋石油业、化工生产等部门。