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浅述阻燃剂在造纸中的应用

发布日期:2015-01-30   浏览次数:1101



随着人们生活水平的提高,对生活用纸的阻燃性能要求也越来越高,在有些特殊场合,更要求纸张必须具有较高的阻燃性能。因为现实生活中的多半火灾是由于纸张等易燃物的燃烧而引起的,这就要求某些用于特殊用途的纸张具有一定的阻燃性能,甚至较高的阻燃性能,所以纸张阻燃性能的研究就成为重要的课题。



植物纤维纸张的主要成分是纤维素(C6H10O5n,另外还含有半纤维素和木质素等。纸张燃烧时的反应属于剧烈的自由基反应,是热解反应与氧化反应的结合。燃烧时,首先纤维素材料热解发生任意键的断裂,生成羟基自由基(HO·)等。羟基自由基与纤维素等高分子物质相遇,使纤维素分解生成碳氢化合物自由基(RCH2·)和水等。在氧的存在下,碳氢化合物自由基分解又生成新的羟基自由基,如此循环,直到纸张燃烧完全为止。在燃烧的过程中,纤维素不断分解生成葡萄糖、可燃性焦油和挥发性气体等易燃物质,挥发性气体的扩散和热传导,使火焰蔓延到邻近的纸张表面,并且将其加热到热解温度,使燃烧不断进行下去。纸及纸制品进行阻燃,就是设法阻碍纤维的热分解,抑制可燃性气体的生成,或者通过隔离热和空气及稀释可燃性气体达到该目的。



阻燃剂的阻燃途径包括以下几个方面:



1)吸热效应:阻燃剂具有吸热功能,利用阻燃剂在受热时发生分解反应,此过程一般为吸热反应,通过阻燃剂吸收热量以及热分解产生不燃性挥发物的气化热,使纸及纸制品在受热情况下温度难以升高而阻止聚合物热降解的发生,起到阻燃作用。



2)稀释效应:阻燃剂在燃烧温度下产生大量不燃性气体如蒸汽、CO2、氨气等,这些气体将可燃性气体稀释到可燃浓度以下,以阻止燃烧。



3)抑制效应:高聚物燃烧主要是使·OH自由基产生连锁反应,此类物质具有与·OH自由基反复反应生成H2O的能力,结果抑制了产生自由基的连锁反应。



4)隔离效应:阻燃剂可在燃烧时在纸及纸制品表面形成一层隔离层,起到阻止热传递、降低可燃性气体释放量和隔绝氧气的作用,从而达到阻燃目的。



在阻燃技术中,正日益广泛地利用协同效应,特别是在多功能阻燃系统中。协同效应不只是简单地提高系统的阻燃效率,而且可降低阻燃系统配方中的某些组分的含量,并仍然能满足某些应用领域日益严格的阻燃要求。与此同时,抑烟剂也是阻燃剂的重点研究课题之一。抑烟剂的作用是降低燃烧时生成的烟量和有毒气体量。


 

文章来自:http://www.ebswax.com/

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