皮革阻燃技術(shù)的研究進(jìn)展

畢東亮

溫州金源通匯企業(yè)顧問有限公司 浙江溫州 325000

1 皮革阻燃劑和機(jī)理

皮革的阻燃性主要取決于皮革的阻燃性。目前已開發(fā)和應(yīng)用的阻燃劑主要有VA族N、P、As、Sb、Bi、VII A的Cl、Br、S、Al、B等。其中最常用和最有效的是P、Cl、Br、Sb和Al的化合物。按其使用方法，可分為添加型和反應(yīng)型；按其組成可分為無機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑。阻燃劑的阻燃效果是指在材料燃燒過程中阻止或抑制物理或化學(xué)變化的速率。綜上，有以下幾個方面：1吸熱效應(yīng)；2覆蓋效果；3稀釋效應(yīng)；4轉(zhuǎn)移效果；5抑制作用（捕獲自由基）；增強效果（協(xié)同作用）。

對阻燃劑阻燃機(jī)理的研究表明，固體物質(zhì)在空氣中的燃燒可分為三部分：1燃燒產(chǎn)生可燃?xì)怏w的物質(zhì)；2可燃?xì)怏w在空氣中的燃燒；燃燒產(chǎn)生的熱量是物質(zhì)的分解和燃燒的繼續(xù)。阻燃劑的作用是終止或中斷三者中的至少一個，從而破壞“火三角關(guān)系”，最終達(dá)到阻燃的目的。一般來說，氣相阻燃劑、縮合相或間斷換熱阻燃劑，甚至氣相與縮合相協(xié)同阻燃劑共同作用。隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，皮革及其制品對阻燃劑提出了更高、更嚴(yán)格的要求，并在許多領(lǐng)域?qū)ψ枞紕┨岢隽烁叩囊螅x予了皮革制品更多的功能和特點。目前，許多科技工作者對其進(jìn)行了一些研究，但皮革阻燃劑是功能皮革發(fā)展的一個新領(lǐng)域。它的研究才剛剛開始，在許多方面還處于空白狀態(tài)?，F(xiàn)簡要說明進(jìn)展情況，以供參考。

2 皮革阻燃劑的選擇原則

（1）阻燃劑的分解溫度應(yīng)略低于皮革的分解溫度（450℃），以保證其阻燃效率（2）阻燃處理不影響皮革的理化指標(biāo)。保持皮革的感覺和物理機(jī)械性能，優(yōu)良的皮革阻燃要求的內(nèi)容有效阻燃成分盡可能高，同時施加各種元素的協(xié)同阻燃效應(yīng)最大化阻燃劑的阻燃效率（3）具有良好的吸附和成鍵特性與皮革。阻燃劑應(yīng)具有一定的水洗和干洗性能。最好有大量的活性基團(tuán)，它們可以在皮革纖維中結(jié)合而不容易被洗掉。阻燃劑與皮革相容性差，在皮革加工和使用過程中容易滲漏，影響阻燃劑的耐久性等性能（4）無毒、低煙：確保過程中阻燃劑的生產(chǎn)和應(yīng)用，保證使用中的皮革制品的安全，阻燃劑最好無毒無害，對眼睛皮膚和皮膚無刺激性，對燃燒分解產(chǎn)物毒性低（5）添加阻燃劑后，不影響其多功能。生態(tài)皮革的主要技術(shù)指標(biāo)，即選用的阻燃劑，應(yīng)滿足甲醛和五氯酚含量較低的要求，且不影響皮革的吸濕性和透濕性[1]。

3 皮革阻燃劑的選用

3.1 硼系阻燃劑

硼基阻燃劑主要有硼砂、硼酸、硼酸鋅等。這些阻燃劑價格相對低廉，主要是水溶性無機(jī)鹽，經(jīng)這些阻燃劑處理后的皮革的阻燃性能得到了提高。但是，這類阻燃劑一般都是不耐用的阻燃劑，經(jīng)過反復(fù)水洗，皮革的阻燃性降低。

3.2 磷系阻燃劑

磷系阻燃劑根據(jù)其組成和結(jié)構(gòu)可分為無機(jī)磷系阻燃劑和有機(jī)磷系阻燃劑。無機(jī)磷系阻燃劑包括磷酸鈉、磷酰胺（如n -羥甲基二甲基磷丙酰胺）、聚磷酸銨和磷氮配合物。它們穩(wěn)定、不揮發(fā)、無腐蝕性。該氣體具有持久的阻燃效果和低毒性。該有機(jī)磷阻燃劑包括磷酸鹽、亞磷酸鹽、膦酸鹽、磷鹽、磷雜環(huán)化合物、縮聚磷酸鹽等。其中，由氮、磷組成的膨脹型阻燃劑在磷氮化合物中性能非常優(yōu)異。由于磷與氮的協(xié)同作用，阻燃劑表現(xiàn)出良好的阻燃性能，煙量小，有毒氣體量小。磷、氮化合物被認(rèn)為是阻燃劑的發(fā)展方向。在一種情況下，當(dāng)含有該阻燃劑的材料受熱時，在該材料表面形成致密的多孔泡沫炭層，防止內(nèi)層聚合物進(jìn)一步降解并釋放到可燃材料表面。防止熱源向聚合物傳遞，使氧源絕緣，從而有效防止火焰的蔓延和蔓延，達(dá)到良好的阻燃效果[2]。

3.3 氮系阻燃劑

氮系阻燃劑是一種新型高效阻燃劑。近年來，國內(nèi)外對此進(jìn)行了大量的研究。氮基阻燃劑具有毒性低、阻燃效率高、腐蝕性低、熱分解溫度高、環(huán)境友好等優(yōu)點。但由于含氮量的限制，阻燃效果較差，常與磷有關(guān)。阻燃劑的組合使氮磷阻燃劑成為阻燃劑的發(fā)展方向之一。

4 皮革阻燃技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

4.1 研制適合皮革特點的阻燃劑

現(xiàn)在，在皮革生產(chǎn)上使用的易燃劑被用于紡織、塑料、橡膠等領(lǐng)域。這些起火劑和不同程度的負(fù)影響皮革的物理和化學(xué)性質(zhì)，靈活的皮革的下降，結(jié)晶粗糙，皮膚和皮膚通常是，過度的擴(kuò)張等的缺陷增加，為了讓特殊爆破劑的開發(fā)和開發(fā)的為了革的特征，有必要適用。其中，丹寧劑、加脂劑、整理劑等產(chǎn)品中使用點火的改定性，皮革化學(xué)產(chǎn)品具有對皮革好的合理化指標(biāo)，同時可以提高皮革的阻燃性，屬于雙刃法。要注意使用的易燃劑對人體無害，不要對環(huán)境污染、安全、環(huán)境保護(hù)、綠色等提出要求。

4.2 優(yōu)化皮革加工工藝

皮革的生產(chǎn)能達(dá)到一定的阻散性材料的阻燃性。該方法的優(yōu)點是，采用不增加成本的皮革處理方法，但化學(xué)物質(zhì)會減少阻燃性皮革、皮革的感覺、豐滿、柔軟性和所有皮革。其目的是維持性別和皮革良好的合理化性能之間的矛盾，以及解決皮革問題的鑰匙、起火難點。

4.3 建立完善的皮革阻燃性能表征方法和標(biāo)準(zhǔn)

早日確立皮革阻燃性能綜合測試的測試表征和評估方法，確立皮革及其產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系。只有正確評價皮革的阻燃性能，根據(jù)皮革阻燃材料的開發(fā)和阻燃技術(shù)的優(yōu)化有依據(jù)。

4.4 納米阻燃材料在皮革阻燃中的前景

納米粒子具有小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀量子效應(yīng)等，使納米材料具有比表面積大、色散好、表面活性高等獨特而優(yōu)異的性能。材料技術(shù)在皮革阻燃方面具有廣闊的應(yīng)用前景。