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第一章
1.纺织品功能整理的定义。
答:纺织品的功能整理是为了满足纺织品某些特殊使用要求而赋予纺织品新的特殊功能的整理加工办法。
2. 纺织品功能整理的目的。
答:提高纺织品固有的品质或赋予纺织品特殊功能性,从而提高纺织品的附加值,并拓宽其应用领域。
3.功能整理新技术有哪些?
答:(1)表面处理技术;(2)化学整理技术;(3)复合整理技术;(4)功能整理中的高新技术包括等离子体技术、纳米技术、微波技术、微胶囊技术等。
第二章
第一节 阻燃整理
1.纺织品阻燃整理的定义
答:纺织品阻燃整理是通过化学键合、化学黏合、吸附沉积及非极性范德华力结合等作用,使阻燃剂固着在纤维和织物上,从而使织物获得阻燃性能的加工过程。
2.纺织品的燃烧过程
答:
3.名词解释:骨架效应
答:热塑性纤维与非热塑性纤维的混纺产品燃烧时,非热塑性纤维的炭化对热塑性纤维的熔融物起骨架作用,使熔融物滴落受阻,因此,混纺织物比单独一种纤维更容易燃烧,这种现象称为骨架效应。
4.纺织品的阻燃机理。
答:(1)覆盖层作用
阻燃剂受热后,在纺织品表面熔融形成玻璃状覆盖层,成为纺织品和火焰之间的屏障,既隔绝空气,又可阻止可燃性气体的扩散,还可阻挡热传导和热辐射,减少反馈给纺织品的热量,从而抑制纺织品的热裂解和燃烧反应。
(2)气体稀释作用
阻燃剂吸热分解后释放出不燃性气体(如N2、CO2、NH3、SO2等),这些气体稀释了可燃气体,或使燃烧过程供氧不足。另外,不燃性气体还有散热降温作用。
(3)吸热作用
热容量高的阻燃剂在高温下发生相变或脱水、脱卤化氢等吸热分解反应,降低了织物表面和火焰的温度,减慢热裂解反应的速度,抑制可燃性气体的生成。(如Al2O3 ? 3H2O分解时释放出水,水再由液相变为气相,需要消耗大量的热)
(4)熔融作用
在阻燃剂作用下,纺织品中纤维发生解聚,熔融温度降低,增加了熔点和着火点之间的温差,使纤维材料在裂解之前软化、收缩、熔融,成为熔滴滴落,大部分热量被带走,从而中断了燃烧产生的热量反馈到纺织品上的过程,最终中断燃烧。
(5)提高热裂解温度
在纤维大分??中引入芳环或芳杂环,增加大分子链间的密集度和内聚力,提高纤维的耐热性;或通过大分子链交联环化、与金属离子螯合等方法,改变纤维分子结构,提高炭化温度,抑制热裂解,减少可燃性气体的产生。
(6)气相阻燃机理
气相阻燃机理指气相中使燃烧中断或延缓链式燃烧反应的阻燃作用,气相阻燃作用对纤维的化学结构不敏感。实质上就是阻燃剂改变了燃烧方式。
(7)凝聚相阻燃机理
凝聚相阻燃机理是指在凝聚相中改变纤维大分子链的热裂解历程,促进发生脱水、缩合、环化、交联等反应,增加炭化残渣,减少可燃性气体的产生。
5.名词解释:阻燃协同效应
答:解释一:多种阻燃元素或阻燃剂共同作用的效果比单独用一种阻燃元素或阻燃剂效果要强得多;
解释二:在阻燃体系中添加非阻燃剂可以增强阻燃能力。
6.各阻燃剂的阻燃机理。
答:(1)磷系阻燃剂的阻燃机理
无机磷系阻燃剂在燃烧时生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等,由于他们具有强脱水性,可使聚合物炭化形成致密的炭化层,聚偏磷酸呈现黏稠熔融玻璃状覆盖在未燃材料的表面,这种固体或液体膜既能阻止自由基的逸出,又能隔绝氧气,起到阻燃作用。
有机磷系阻燃剂在燃烧时与聚合物基体或其分解产物反应生成P-O-C键,形成了保护层,或发生交联反应生成热稳定性好的多方结构网状化合物,从而起到阻燃作用。
(2)氮系阻燃剂的阻燃机理
氮系阻燃剂受热分解,释放出氨气、氮气、氮氧化物、水蒸气等不燃性气体,阻燃剂分解时吸热带走大部分热量,降低了聚合物的表面温度。不燃性气体不仅起到稀释空气中的氧气和高聚物受热分解产生的可燃性气体浓度的作用,还能与空气中的氧气反应,消耗材料表面的氧气,达到阻燃目的。
(3)有机硅阻燃剂的阻燃机理
当高分子材料燃烧时,有机硅分子中Si-O键形成-Si-C-键,生成的白色残渣与炭化物构成复合无机层,阻止燃烧生成的挥发物外逸,隔绝空气,防止熔体滴落,达到阻燃目的。
(4)卤素化合物的阻燃机理
在燃烧气体中生成的卤元素游离基,与高能量游离基产生链转移反应而阻止燃烧进行,其中生成的卤化氢气体本身有稀释作用,也能起一定抑制燃烧功能。
(5)协同阻燃的阻燃机理
含磷基团能使聚合物炭化形成致密的炭化层;含氮阻燃剂受热放出CO2、NH3、N2等不燃性气体,稀释可燃性气体,覆盖或环绕在聚合物的周围,使聚合物与空气隔绝,并且使炭化层膨胀,同时氮气还可以捕获自由基,抑制聚合物燃烧连锁反应发生;含硅化合物分解产生SiO2或Si覆盖在膨胀炭层的表面,赋予炭层较高的热稳定性和抗氧化性,发挥较好的阻燃作用。
7.现有两个阻燃整理织物样品,他们的某些测试数据如下表:
试分析两个阻燃整理的样品各自遵循的阻燃机理有何不同,为什么?
答
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