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注：未整理亞麻織物的極限氧指數(shù)為21％，迅速有焰燃燒至盡，生成灰白色粉末。

由表1看出，阻燃劑APP用量為5％時(shí)，整理后亞麻織物具有較好的阻燃性，阻燃效果基本達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的B1級(jí)。另外，在阻燃劑APP中加入適量的MEL，可提高亞麻織物的阻燃性。試驗(yàn)表明，APP與MEL的優(yōu)化配比為2：1，炭損長(zhǎng)度為10.2 cm,且離火即熄。

2.2阻燃劑用量整理亞麻織物阻燃性能的影響

采用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的APP／MEL膨脹型阻燃劑（APP和MEL配比2：1）進(jìn)行亞麻織物阻燃整理，測(cè)試整理后亞麻織物的阻燃性能，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2阻燃劑用量對(duì)亞麻織物阻燃性能的影響

從表2可以看出，隨著阻燃劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，亞麻織物的極限氧指數(shù)不斷提高。當(dāng)阻燃劑用量為25％時(shí)，亞麻織物的極限氧指數(shù)高達(dá)37％，垂直燃燒的炭損長(zhǎng)達(dá)到10.0cm，表明亞麻織物具有良好的阻燃性能。

2.3熱失重分析

對(duì)經(jīng)阻燃整理的亞麻織物進(jìn)行熱重分析，并與未整理的亞麻織物進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1亞麻織物熱重曲線
 

從圖1可見(jiàn)，亞麻織物在260℃左右開(kāi)始分解，此時(shí)亞麻織物質(zhì)量保留率高于90％，織物相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)溫度超過(guò)260℃時(shí)，亞麻織物開(kāi)始劇烈分解，至400℃左右時(shí)失重率較大，700℃時(shí)亞麻織物的質(zhì)量保留率僅為16％左右。經(jīng)阻燃整理的亞麻織物起始熱解溫度降低，約為200℃左右，較弱的P—O—C鍵先行斷裂生成磷酸，磷酸進(jìn)一步脫水，生成偏磷酸或多聚磷酸：隨著溫度升高，磷酸、偏磷酸或多聚磷酸的存在使纖維素脫水炭化，P—N和C—N鍵大量斷裂，釋放出大量揮發(fā)性物質(zhì)，如氮?dú)夂桶?，以及小分子產(chǎn)物等，體系質(zhì)量大幅損失。700℃時(shí)阻燃亞麻織物的質(zhì)量保留率為35％。以上結(jié)果說(shuō)明，膨脹型阻燃劑的加入極大地降低了亞麻的熱降解速度，提高了亞麻在高溫條件下的熱穩(wěn)定性。

2.4微觀結(jié)構(gòu)分析

采用St3M觀察燃燒前后阻燃亞麻織物樣品的表面形態(tài)（見(jiàn)圖2）

圖2阻燃亞麻織物燃燒前后的S1M照片
 

圖2表明，未經(jīng)燃燒時(shí)，膨脹型阻燃劑以球狀顆粒均勻分布于亞麻織物的表層或纖維間；經(jīng)燃燒后，亞麻織物產(chǎn)生了明顯的膨脹發(fā)泡效果，形成了蓬松的焦化炭層。

2.5其它性能分析

采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的膨脹型阻燃劑，按照1.3節(jié)工藝整理亞麻織物。整理后織物的強(qiáng)力、白度、手感及透氣性如表3所示。

表3織物整理前后其它性能對(duì)比

由表3可見(jiàn)，整理后織物的白度由原來(lái)的92.5％略降至90.6％，阻燃整理對(duì)織物的白度影響不大。

經(jīng)過(guò)阻燃整理后，織物的強(qiáng)力略有下降?？椢锏耐笟饬坑稍瓉?lái)的236.2 L／m2·s下降至整理后的180.4L／m2·s。這是因?yàn)榭椢锝?jīng)整理后，膨脹型阻燃劑不僅固著在織物的表面，而且還滲透至纖維內(nèi)部，一方面限制了亞麻纖維間的相對(duì)滑移，導(dǎo)致纖維在受外力時(shí)，應(yīng)力集中，使大分子鏈更容易斷裂，進(jìn)而引起纖維強(qiáng)度的下降：另一方面使織物中的孔洞和縫隙減少或變小，從而使織物的透氣性下降。

整理后織物的手感由原樣的5分下降至3分，說(shuō)明膨脹型阻燃劑的使用會(huì)使織物的手感發(fā)硬。為了改善整理后織物的手感，可在整理液中加入相容性較好的柔軟劑。

3結(jié)論

（1）由APP和MEL組成的膨脹型復(fù)合阻燃劑對(duì)亞麻織物具有良好的膨脹阻燃效果。當(dāng)APP與MEL的配比為2：1，總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％時(shí)，膨脹型阻燃劑整理亞麻織物的LOI值為37％，炭損長(zhǎng)度10.0cm，阻燃性能良好。

（2）常溫下，阻燃亞麻纖維表面被阻燃劑所覆蓋：200℃左右時(shí)阻燃劑開(kāi)始分解，700℃時(shí)亞麻織物的質(zhì)量保留率為35％。阻燃亞麻織物的起始失重溫度、最大失重速率溫度均低于未阻燃整理織物，但其質(zhì)量保留率遠(yuǎn)高于后者。

（3）膨脹型阻燃劑整理亞麻織物的剩炭表面形成一層厚且密的膨脹發(fā)泡焦炭層，起到隔熱、隔氧，截?cái)嗳紵湹淖饔茫哂袃?yōu)異的阻燃效果。

（4）經(jīng)膨脹型阻燃劑整理后，亞麻織物的強(qiáng)力、白度、透氣性和手感均有一定程度的下降。