生物质纤维—海藻纤维及纤维素纤维燃烧性能与阻燃机理研究

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1、摘要预防火灾，是现代社会安全的一个主题内容。对由火灾引起的死亡事故进行调查的结果表明，由室内装饰品及纺织品引起的火灾占第一位。因此，对纤维材料进行处理、寻找本质阻燃的材料，并对其阻燃机理进行研究是十分必要的。本文采用各种测试手段对硅阻燃粘胶纤维和具有本质阻燃特性的海藻纤维的燃烧性能及阻燃机理进行了研究。采用热重分析仪研究了粘胶纤维、硅阻燃粘胶纤维及海藻纤维的热稳定性，结果表明，硅阻燃粘胶纤维、海藻酸及海藻酸钙纤维的热稳定性均比普通粘胶纤维高。并利用热重分析研究了硅阻燃粘胶纤维及海藻纤维的热降解动力学。采用氧指数仪研究了硅阻燃粘胶纤维及海藻纤维的燃烧性能，结果显示，

2、硅阻燃粘胶纤维的极限氧指数由20．0％增加到29．O％，海藻酸及海藻酸钙纤维的极限氧指数分别为28．5％和48．5％。采用锥形量热仪研究了硅阻燃粘胶纤维及海藻纤维的燃烧过程以及燃烧时热量和烟气的生成量，结果表明硅阻燃粘胶纤维及海藻纤维的阻燃性能高于普通粘胶纤维。利用扫描电子显微镜对纤维的燃烧残留物形貌进行了分析。初步分析了硅阻燃粘胶纤维及海藻纤维的阻燃机理。采用红外分析对纤维在不同受热温度下及燃烧的残留物进行了分析，并结合裂解气相色谱质谱联用技术对硅阻燃粘胶纤维及海藻纤维的阻燃机理进行了深入探讨。关键词：海藻酸纤维；海藻酸钙纤维；粘胶纤维：阻燃性能Abstract

3、Innowadays，firepreventionisasubjectofmodernsocialsecurity．Theinvestigationresultsshowedthatthemainreasonoffatalaccidentswasfirecausedbyinteriordecorationsandtextiles．Soitisveryimportanttomodifyfibers，exploreintrinsicallyflameretardantmaterialsandstudytheflameretardancymechanismoffiber

4、materials．Thecombustionpropertyandflameretardantmechanismofrayonfiberembeddedwithsilicaandalginatefiberswhichisintrinsicallyflameretardantwasstudiedbyallkindsoftestmethods．Thethermalstabilityofrayonfiber，rayonfiberembeddedwithsilicaandalginatefiberswereinvestigatedbythermogravimetrica

5、nalysis仃G)．Theresultsrevealedthatthermalstabilityofrayonembeddedwithsilica,alginicacidfiberandcalciumalginatefiberwerehigherthanthatofrayonf．ber．ThekineticsofthermaldegradationwerealsostudiedbytheresultsofTGThecombustionpropertyofrayonfiberembeddedwithsilicaandalginatefiberswasinvesti

6、gatedbylimitingoxygenindex(L01)．TheresultsshowedthattheLOIvaluesofallthethreeflameretardantfibersmentionedaboveweremuchhigherthanthatofrayonfiber．Wecarriedoutanextensiveresearchoverburningprocessandtheirproductionofheatandsmokeofrayonfiberembeddedwithsilicaandalginatefiberbyconecalori

7、meter(CONE)．ItshowedthattheflameretardantpropertyofthethreeFR-fiberswerebetterthanthatofrayonfiber．AndtheresiduaofthefiberburntbyCONEwercalsoinvestigatedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)．ThenwepreliminarilystudiedtheflameretardantmechanismofthethreeFR．fibers．Fouriertransforminfraredsp

8、ectro