LOTAN高性能阻燃纤维的特性及其应用领域

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  LOTAN高性能阻燃纤维具有极高的极限氧指数为40%,在火焰中,纤维不会熔融、不会收缩、不会熔滴、不会阴燃,耐火等级为M1级,属于不燃级别,燃烧时烟气释放量低,烟气等级为F0级,同时该纤维具有耐酸、碱性好、耐紫外性优异、隔热性好的特点。
  一、具有极高的极限氧指数LOI
  LOTAN高性能阻燃纤维是由吉林化纤集团下辖吉林吉盟腈纶有限公司生产的1种高性能阻燃纤维,实际上“Lotan”阻燃纤维是一种改性腈纶。它的极限氧指数在39%~42%,在加热的条件下有着超乎寻常的阻燃性能,点燃LOTAN纤维十分困难,在火焰中纤维不会燃烧、不会熔融、不会收缩、不会熔滴、不会阴燃。LOTAN纤维具有优异的耐热和阻燃性能,极限氧指数高于聚苯硫醚(PPS)和芳纶(NOMEX),点燃LOTAN纤维时,会发出微弱的光,产生很低量的烟气。LOTAN纤维发的基本理化指标如表1所示。


  极限氧指数(Limit Oxygen Index,LOI)是指聚合物在氧和氮混合气体中当刚能支撑其燃烧时氧的体积分数浓度,是表征材料燃烧行为的指数。通常情况下,LOI大于28%的纤维称为阻燃纤维。图1是LOTAN纤维和其他纤维的极限氧指数对比图。
  二、LOTAN具有优异的材料特性
  对LOTAN阻燃纤维进行耐火测试,依据NFP92-503(1995)标准,名称是建材对火反应特性试验(法国),结果如表2。
  测试结果依据标准NFP92-507(2004)进行判定,该标准是法国建筑内饰材料防火安全-等级判定,结果耐火等级为M1。
  “建材对火反应特性试验—使用电喷枪对厚度小于或等于5mm的软质材料、软性材料进行的试验样品倾斜45°放置在散热板上,用小丁烷火焰直接应用于样品表面。记录以下方面信息:火焰的持续时间;样品是否熔滴;样品被破坏的长度及宽度。M等级分类:M0-M4( M0、M1、M2、M3、M4) M0-难燃性,M1-不燃性,M2-低可燃性,M3-中度可燃性,M4-可燃性。
  对LOTAN阻燃纤维进行烟气测试,烟的散发—通过燃烧测量烟的可视度或通过高温分解测量固体材料测量试验,测试方法依照NFX10-702(1995)进行。样品选取100%LOTAN纤维制成的无纺布,克重为80g/m2。
  LOTAN纤维燃烧过程废气的测试方法依照标准NFX70-100(2001)进行,标准名称:燃烧试验,废气的分析。实验条件:实验室温度为23℃,测试温度为600℃,实验室压力为1 024mbar。表3是LOTAN纤维燃烧后废气测试结果。检测极限:氟化氢(HF),溴化氢(HBr),氯化氢(HCl),氰化氢(HCN),二氧化硫(SO2)气体含量均为1mg。




  VOF4即4min时烟气平均值是1.2,Dm即最大光密度平均值是2.0,同时根据表3纤维燃烧后气体毒性测试结果(依照NF X70-100),常规毒气指标ITC=2.83,计算出烟气系数IF为1,最后推导出被测试原料烟气等级为F0(ZERO)。标准是烟气的毒性测试与分析,即燃烧特性试验-对高温分解和燃气的分析—管式蒸镏法。进行测试时的温度范围可以是400℃、600℃、800℃的管式炉,大部分普通材料的温度为600℃管式炉。整个测试需要40min。通过对(CO、CO2、HCI、HBr、HCN、HF、SO2)这些气体进行分析毒性指数。F级烟雾毒性测试能通过烟的不透性(烟雾浓度)和气体所散发的毒性这2个方面,对其材料进行测试评估。评估F级烟雾毒性等级F0-F5这6个等级(F0、F1、F2、F3、F4、F5)。
  LOTAN纤维的热传导率低,具有出色的绝缘值和极好的热保护性。测试依照标准UNI7891-ISO8301-EN12667,绝热-稳态热阻及有关特性的测定--热流计法,热传导率的单位为W/(m·K),经测试LOTAN纤维的热传导率Lambda(γ)=0,030[W/(m·K)](低γ值会给予高的热保护)LOTAN纤维热传导性低,具有优异的耐热性能。LOTAN阻燃纤维主要用于高温气体过滤材料。经针刺工艺加工成除尘滤袋,可广泛用于热电、钢铁、冶金、水泥厂等领域的高温气体除尘过滤器。用于制造汽车、动车高铁、飞机上内饰、坐垫、座套及填充物、地毯、毛毯等,在航空领域符合FAR-JAP part25法国航空防火测试(合格),铁路领域符合NFF16-101(欧盟铁路部测试)。用于制作防火服、阻燃工装、防火毯(灭火毯、逃生毯)等防护用品。在遇到火灾初始阶段时,灭火毯能以最快速度隔氧灭火,控制灾情蔓延,还可以作为及时逃生用的防护物品,只要将毯子裹于全身,由于毯子本身具有防火、隔热的特性,在逃生过程中,人的身体能够得到很好的保护。用于制造极限运动产品的头套、防护服、护体等。例如F1赛车这种极限运动,赛车很容易发生事故,随之带来的就是火灾,头套的主要作用是防火,其次是减小撞车等剧烈震荡时头盔对头部的摩擦。用于制造公共场所阻燃用品。公共场所引发的火灾往往造成伤亡较大,特别是歌舞厅、卡拉OK厅、网吧、宾馆、饭店、商场、影剧院等,采用阻燃纺织品可阻隔火种蔓延,防止火灾发生或延长逃生时间,大大减少火灾伤亡和财产损失,这些场所阻燃织物包括:装饰墙布(毡)、窗帘、帷幕、装饰包布(毡)、床罩、家具包布等。
  四、结语
  综上所述,LOTAN高性能阻燃纤维具有极高的极限氧指数、耐火等级高、烟气释放量低、耐酸碱性好、抗紫外性优异、隔热性能好的特点,是阻燃纤维领域综合性能优异的高性能纤维,在高质量阻燃纤维迫切需要的当今社会,它会得到广泛的应用。

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