阻燃纖維的分類、發展歷史、現狀與趨勢

阻燃纖維的現狀與發展趨勢
北京服裝學院 王銳

一、阻燃纖維的分類
阻燃纖維主要包括本質阻燃纖維與改性阻燃纖維。

本質阻燃纖維主要有無機纖維和有機高性能纖維，其中無機纖維包括玄武巖纖維、玻璃纖維、石英纖維、硼纖維、陶瓷纖維等；有機高性能纖維包括芳綸、聚酰亞胺纖維、聚苯硫醚纖維、芳砜綸和聚四氟乙烯纖維等。

改性阻燃纖維主要是指通過物理或化學改性后而獲得的具有良好阻燃性能的纖維，如阻燃滌綸、錦綸、維綸及纖維素纖維等，其主要制備方法包括共聚切片紡絲法、共混紡絲法、復合紡絲法及涂覆法等。

阻燃纖維由于其獨特的性能，在民用、軍用及產業用等領域具有廣闊的應用前景，它不僅可用于汽車、火車、飛機用阻燃紡品，而且還可以用于航天航空阻燃復合材料，賓館、飯店等公共場所的裝飾紡織品，醫院、軍隊、森林救火防護服及家紡產品等。

二、阻燃纖維發展現狀
1. 阻燃聚酯纖維
阻燃聚酯早在20世紀80 年代就已經工業化，90 年代中期，由塞拉尼斯開發的磷系阻燃單體，成功用于傳統紡織品。杜邦、赫斯特、東洋紡等公司以有機、無機阻燃劑及復配阻燃體系，采用共聚、共混法相繼實現阻燃聚酯纖維產業化。東麗纖維研究所（中國）有限公司以共聚共混相結合工藝制得了陽離子可染阻燃聚酯纖維。德國巴斯夫公司采用共聚合的方法獲得的阻燃聚酯可用于生產纖維，杜拉纖維技術公司開發的阻燃聚酯工業絲其強度達到5.8 cN/dtex,。意大利Ital Match Chemicals、荷蘭帝斯曼及日本ADEKA 公司均有阻燃聚酯纖維的相關專利報道。近年來我國阻燃聚酯纖維發展迅速，四川大學、青島大學、北京服裝學院及東華大學等科研院所均有阻燃聚酯纖維的研究報道或授權專利。四川東材科技集團股份有限公司纖維級阻燃聚酯切片，江蘇盛虹集團、上海石化、儀征石化、上海德福倫的阻燃聚酯長絲或短纖維均實現了規?；a，并實現了出口創匯，其中上海石化生產的阻燃聚酯工業絲強度達到6.0cN/dtex。但是，目前阻燃聚酯纖維的抗熔滴、抑煙等性能仍有待進一步提高。

2. 阻燃聚酰胺纖維
阻燃聚酰胺研究多集中于樹脂領域，且以共混阻燃為主，巴斯夫、羅地亞、帝斯曼等公司均有代表性阻燃塑料產品。但阻燃聚酰胺纖維因制備技術難度高，僅有瑞士EMS 公司宣布研發出共聚阻燃聚酰胺纖維，卻未有市售產品。我國共聚型阻燃聚酰胺纖維研究主要集中在高校和研究所，尚未實現產業化。東華大學與廣東新會美達股份有限公司合作開發出阻燃聚酰胺6 纖維，然而長效耐水洗性受限。神馬公司的B890UN 牌號以及其他公司的少數阻燃聚酰胺產品，該類產品通過機械共混的方式加入磷系或其他無鹵阻燃劑，其阻燃性能均能達到UL94 V-0 等級。上海安凸塑料添加劑公司也有皮芯型阻燃聚酰胺6 纖維的報道。上海凱賽生物科技有限公司開發的生物基聚酰胺56 纖維具有本質阻燃性能，極限氧指數大于32，纖維強度≥ 4.5cN/dtex，廣泛應用于阻燃服裝與裝飾領域。

3. 阻燃再生纖維素纖維
國外阻燃纖維素纖維及其制品的研究領先于國內，且早已實現再生纖維素纖維的產業化。奧地利Lenzing 公司、芬蘭Kemira 公司、日本旭化成等公司采用共混法實現了阻燃再生纖維素纖維的產業化，其纖維在防護服、針織物及家用紡織品得到了廣泛的應用。國內有關研究院所和企業也相繼開展了阻燃再生纖維素纖維研究，青島大學、天津工業大學及恒天海龍股份有限公司采用自主研發的硅系、磷系及磷氮系阻燃劑，制備了性能良好的阻燃粘膠纖維；唐山三友集團化纖有限公司、吉林化纖股份有限公司采用磷系阻燃劑，開發出磷系阻燃粘膠纖維；北京賽歐蘭阻燃纖維有限公司，研發出新一代環保型硅- 氮系阻燃粘膠纖維。但目前阻燃粘膠纖維的強度、阻燃耐久性等仍有待進一步提高。

4. 阻燃維綸
維綸目前只有我國、日本和朝鮮有工業化生產，但是日本和朝鮮均無阻燃維綸產品。我國的阻燃維綸主要是由四川大學在80 年代與四川維尼綸廠合作研發的，20世紀初原總后軍需所開始組織川大和川維研制高強維綸，在此基礎上，軍需所繼續組織四川大學和上海全宇生物科技遂平有限公司自主研發了集酸源、碳源和氣源為一體的高效無鹵低煙無毒的阻燃劑，并開發出阻燃維綸制備成套工藝技術，成功制得極限氧指數達29，纖維強度≥ 7.5cN/dtex，且可染色的高強阻燃維綸。阻燃維綸與其他阻燃纖維混紡面料，已應用于武警雪豹突擊隊、獵鷹突擊隊、武警航空作戰大隊、武警救援部隊、火箭軍作戰服、解放軍維和部隊；并研發了公安阻燃戰訓服，并為廠礦、外軍提供了含高強阻燃維綸的阻燃面料，性能優于美國杜邦公司的NomexIIIA 面料、可以印制迷彩圖案、且價格僅為其2/3 ～ 1/2。

三、阻燃纖維發展趨勢
隨著人類安全意識的不斷增加和阻燃法規的不斷健全，阻燃紡織品的開發力度將會不斷增大，特別是永久性阻燃紡織品將會成為市場的新熱點。阻燃改性聚合物纖維的研究可能呈現出如下的發展趨勢。
1. 長效環保型高品質阻燃纖維
長效環保高品質阻燃纖維是未來的發展趨勢，例如，環保長效阻燃、抗熔滴、抑煙一體化的熔紡纖維，高強環保長效阻燃的濕法紡纖維。阻燃聚合物可加工性、阻燃性、抗熔滴性、抑煙性及力學性能的平衡是未來阻燃纖維研發方向。

2. 功能復合型阻燃纖維
阻燃拒污、阻燃拒水、阻燃抗靜電、阻燃抗菌等復合功能纖維是未來的發展趨勢。

3. 綠色環保型阻燃纖維
開發高效、無毒、無鹵、無煙、無熔滴的阻燃纖維是未來的發展趨勢。

4. 舒適型阻燃纖維
就舒適型阻燃纖維而言，應同時具有阻燃性、熱濕舒適性、良好的加工性等。

5. 高技術型阻燃纖維
高技術型阻燃纖維分子結構獨特，無須添加阻燃劑或通過改性，本身就具耐高溫阻燃的性能，且具有較高的附加值和良好的經濟效益，是未來阻燃纖維的發展方向。

結語
市場對阻燃纖維的需求量日益增加，化纖企業既要加大力度開發新型阻燃纖維，又要改進技術與裝備，提高現有阻燃纖維的綜合品質，滿足民用、軍用和產業用對高端阻燃紡織品的要求。