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芳綸——防火安全新主張

2008-12-20   來源:安全文化網    熱度:   收藏   發表評論 0

  改革開放以來,隨著我國社會、經濟的全面發展,綜合國力迅速增強,城鄉居民物質文化生活水平大幅度提高,人們更加注重追求時尚、舒適與美觀,大量新材料、新工藝、新產品越來越普及地應用到家居及公共領域,不斷豐富和美化著人們的生活世界。

  然而,現代物質文明是一把“雙刃劍”,在造福人類的同時,往往也帶來一些負面后果,如大氣污染、臭氧層破壞、全球變暖等等。一些常見的多發性災害,比如火災,也在現代物質條件的誘發下變得愈加暴戾恣睢,已經成為我國發生頻率最高、破壞性最強、影響最大的災種之一,引起了政府的高度重視和社會各界的廣泛關注。

  (一)

  1994年12月,新疆克拉瑪依友誼館學生演出時,舞臺燈引燃化纖幕布,蔓延成特大火災,323名師生葬身火海;2000年3月,河南焦作天堂錄像廳電熱器引燃沙發、墻紙,釀成特大火災,74人喪生;2000年12月,洛陽東都商廈焊渣引燃絨布、海綿床墊引發大火,高溫有毒煙霧使309人窒息而亡;2005年6月,汕頭華南賓館線路故障引發易燃裝飾物,釀成特大火災,31人喪生;2008年9月,深圳舞王俱樂部因禮花彈點燃天花板聚氨酯泡沫引發大火,44人死亡……

  這是近些年來我國發生的幾起損失嚴重、影響惡劣的特大火災事故。火災現場玉石俱焚,一片凄慘,令人目不忍睹。痛定思痛,人們不禁要問,究竟什么原因使得火災屢屢發生而且破壞性越來越大呢?通過大量火災現場的分析研究,人們不難發現,導致惡性火災事故的最主要原因是家庭及公共場所大量使用的可燃、易燃材料!

  自上世紀八十年代,室內裝修開始在我國興起,不少家庭以及賓館、商城、歌舞廳等公眾場所,為了追求豪華氣派,大量采用可燃、易燃的墻紙、墻布作墻面裝修,用易燃地毯作地面裝修,用易燃化纖布作窗簾、幕布、座套,用易燃聚氨酯泡沫塑料填充沙發、臥具等,造成了極大的火災隱患。同時,現代家庭中各類衣服、家紡用品日趨豐富多樣,而這些物品絕大部分是含有碳、氫、氮、硫等元素的合成高分子材料制品,如滌綸、錦綸、腈綸、粘膠、塑料等等,都屬于易燃物或毒性物質,也為火災的擴大蔓延提供了條件。

  這些包括塑料和化學纖維織物在內的高分子材料一旦著火,火焰傳播和蔓延的速度極快,留給在場人員逃生的機會和時間非常少,并且這些材料燃燒所產生的一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、氯化氫、氰化氫、氨氣等大量有毒氣體短時間即可致人窒息中毒,尤其對行動不便的老人、病人、兒童的威脅更大。

  可見,豪華、舒適與防火、安全在現實生活中構成了一對矛盾。如何在享受舒適生活的同時,又能確保防火安全,已成為全社會迫切需要解決的難題。

  (二)

  對于火災,我國古代人就總結出“防為上,救次之,戒為下”的經驗,而關于消防安全理論,最精辟的莫過于江澤民同志“隱患險于明火,防范勝于救災,責任重于泰山”的論述。國外發達國家卓有成效的消防經驗也啟示我們:發展阻燃產品,向室內不燃化發展,是減少和杜絕火患的最佳方案。

  歐美對家用紡織領域的阻燃開發起步較早。經立法機構與消費者的不斷努力,出臺了不少紡織品阻燃法規,阻燃面料在家庭與公共場所的使用持續增加,火災數量顯著減少。

  美國通過立法,大力推廣不燃性建材,提高建筑的耐火等級。從白宮到普通公寓,全面禁用可燃性裝修材料,而且每裝修一次,都要使室內防火功能提高一步,所有家具陳設,包括沙發、床具、窗簾、地毯等,都必須阻燃。曾有一位美國客人到我國旅游,入住一家四星級飯店后,割下一點窗簾和地毯,點火試驗其燃燒性能,結果迅速燃燒起來,這在美國是不允許的,他不敢久留,第二天便退了房。

  推廣阻燃衣料和被褥是美國家庭防火的高招。美國法律規定,老人和孩子的衣服以及被褥、床上用品都必須用阻燃織物做成, 并標明“阻燃”,因為老人和兒童是防災的弱者,應該加倍關照。

  在英國,政府研究發現,家庭火災中半數以上的人員死亡及三分之一的傷殘源于裝飾面料、家居飾品及其它紡織品引發的燃燒,控制可燃性成為紡織行業的首要考慮。在英國阻燃立法頒布的十年里,此法規已拯救了1200個生命。目前,阻燃法規已覆蓋家具,窗簾,床上用品,汽車內飾等多個領域。

  日本努力向家庭不燃化發展,具有防火性能的窗簾、被褥、墊子等制品已進入家庭。對獨居的老年人,甚至連他們的睡衣都考慮不燃化,以減少或避免火災傷亡。

  我國在這方面的工作也在不斷加大力度。2007年,強制性國家標準《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標識》終于頒布實施,為阻燃制品在公共場所的應用推廣創造了良好條件。

  在公共場所采用阻燃制品,目的就是減少或避免惡性火災事故的發生。大量火災試驗研究證明:采用性能可靠的阻燃制品,即使發生火情,火勢蔓延的速度和燃燒所產生的能量都將大幅度降低,完全可以避免立體化燃燒——“轟燃”的發生,也就不會釀成惡性火災事故。

  (三)

  世界上約50%的火災事故是因紡織品燃燒而引起或擴大的,由此可見,提高紡織品的阻燃耐火功能對消除火災隱患、減緩火熱蔓延,降低生命和財產損失具有重要意義。 

  紡織品阻燃性能的獲得不外乎以下三種途徑。

  第一種方法是采用具有本質自阻燃特性的高科技纖維新材料——這也是迄今為止最先進最可靠的阻燃技術。

  以間位芳綸(芳綸1313)為代表的本質自阻燃纖維因自身特殊的化學結構而具備天然的阻燃性,無需經過任何改性或阻燃處理即具備耐高溫、抗氧化、不易燃等特點,而且阻燃效果持久,綠色安全,對環境友好。本質阻燃纖維的出現是人類阻燃技術的革命性突破,代表著一種全新的阻燃理念。

  第二種方法是對普通易燃化纖進行阻燃改性。主要是在化纖熔融紡絲過程中加入阻燃劑,生產出具有一定阻燃性的纖維,如阻燃滌綸等。這類產品雖可阻燃,但由于受阻燃劑添加量的限制,難以達到理想阻燃效果,而且這類纖維遇火會產生熔滴和大量黑煙,帶有明火的熔滴還會引燃其它材料,產生二次火災,所以這也是一種正在嘗試改進的阻燃方式。

  第三種方法是對紡織品進行阻燃處理。就是將紡織品用滅火劑浸泡、涂布或噴射,以達到暫時性的阻燃效果。但問題是,無論采用何種阻燃劑(含鹵、含磷、含氮的有機阻燃劑或者氫氧化鋁等無機阻燃劑),普遍存在手感粗硬、強力降低、污染環境、不耐水洗等缺陷。特別是應用最廣的含鹵阻燃材料,燃燒時產生大量煙霧、有毒氣體和致癌物質,人往往是因吸入這些有害物質而窒息死亡,造成嚴重的“二次災害”,因此,鹵系阻燃劑正在被逐步淘汰。

  綜合考慮現有的阻燃技術,從阻燃效率、加工性能、環境保護、健康安全的角度出發,大力推廣和應用本質阻燃纖維是從根本上消除火災隱患、實現消防安全的最理想選擇。

  (四)

  高性能本質自阻燃纖維——間位芳綸是當今世界應用最廣、產量最高、發展最快的有機耐高溫纖維,其主要特性有:

  一是卓越的熱穩定性。間位芳綸最重要的特性就是長久的熱穩定性,可在204℃至240℃高溫下長期連續使用,而且尺寸穩定性極佳,在250℃左右的熱收縮率僅為1%,短時間暴露于300℃高溫中也不會收縮、脆化或者融熔,在370 ℃以上才發生分解,400℃左右開始碳化,僅釋放微量氣體,毒性幾乎為零。

  二是杰出的阻燃性。間位芳綸的極限氧指數為28-32%,難以在火焰中燃燒,離焰即熄,不會產生融滴。在突遇900℃—1500℃高溫時能迅速碳化,形成特有的絕熱防護層,可為逃生者爭取到一些寶貴的逃生時間,防護效果奇佳。

  三是優異的化學穩定性。間位芳綸的化學結構異常穩定,耐大多高濃無機酸以及漂白劑、還原劑、有機溶劑等化學品的腐蝕。

  四是良好的物理機械性能。間位芳綸是柔性高分子材料,伸長率較大,手感柔軟,可紡性好,斷裂強度高于普通紡織纖維,耐摩擦性能優良,所加工的布料經數十、上百次洗滌后,撕破強力仍可達到原有強力的85%以上。

  間位芳綸突出的耐高溫、阻燃特性使其贏得“防火纖維”的美譽。多年來,間位芳綸一直在消防戰斗服、軍警制服、賽車服、特殊行業耐熱工裝、高級賓館防火織物甚至航空航天服等領域大顯身手,發揮出不可替代的安全防護作用。

  (五)

  20世紀60年代,美國杜邦公司率先開發出間位芳綸——Nomex®纖維,后來日本帝人公司也開發出同類產品,命名為Conex®。長期以來,世界間位芳綸市場由美國杜邦公司和日本帝人公司聯手壟斷,我國的芳綸需求無論是在價格還是數量上都要受制于人,制約了芳綸在我國的推廣應用。

  令人欣慰的是,經過廣大科技工作者的不懈努力,我國已在間位芳綸關鍵技術上取得了突破,已有煙臺氨綸集團、廣東彩艷、江蘇圣歐等3家間位芳綸工廠投入生產,其中煙臺氨綸集團生產規模最大,達到4300噸/年,超過日本帝人公司,成為全球第二大間位芳綸制造供應商。

  煙臺氨綸集團生產的紐士達®間位芳綸主要性能指標達到國外同類產品先進水平,完全可以和進口產品相媲美,并通過了國際生態紡織標準100認證,取得一級證書(可用于嬰兒貼身衣物)。投放市場以來,不僅迅速占領了國內芳綸市場的大部分份額,廣泛應用到高溫粉塵過濾、高溫工業用氈、耐熱工裝、消防服、森警滅火戰斗服、汽車工業等領域,而且大量出口到歐、美、日等發達國家和地區,成為國際芳綸市場一顆迅速崛起的新星。

  間位芳綸永久可靠的耐熱阻燃性能令其它傳統阻燃產品望塵莫及,而其優良的性價比也給家庭及公共場所阻燃織物的開發和應用開辟了新的天地。盡管1套芳綸防護服的價格是普通阻燃棉的4—5倍,但使用壽命卻長6—12倍,防護性能更是成倍提高。

  在歐美等發達國家和地區,政府以及勞工安全組織要求雇主必須為冶金、汽車、石油、化工、電氣、加油、加液等危險崗位的從業人員配備間位芳綸材質的工作服,國家公職人員的制服也采用了間位芳綸面料。美國杜邦公司每年有50%的間位芳綸產量被用于制作防護類服裝。

  在我國,情況卻恰恰相反,大多數的工作服僅僅是為了防塵防污或統一企業形象,往往采用普通布料制作,根本起不到應有的安全防護作用,甚至有的企業為了省錢,置職工生命安全于不顧,在易燃易爆的危險崗位也配發滌、棉類的工作服,一旦發生火情,極易造成人身傷害。

   生命的安全就在一瞬間,而高性能的阻燃防護產品就是一道維護生命的防火墻。隨著我國國民素質的不斷提高,安全防護意識、環境保護意識逐漸增強,以人為本的理念已經深入人心,從政府到地方,從專家到百姓,都開始認真審視與生命財產密切相關的消防安全問題,阻燃產品的更新換代已提到緊急重要的日程上來,高性能間位芳綸在我國家居及公共場所的迅速推廣應用勢在必行。

  “阻燃,在發達國家已成為一種生活主張,但在我國才剛剛開始。”中國阻燃學會秘書長周政懋教授說,“阻燃”這個詞匯目前對百姓來說還比較陌生,其實它正是“和諧安居”最重要的指標之一。我們期待適合普通家居及公共場合使用的芳綸系列阻燃產品早日推向市場,期待有更多的芳綸產品“飛入尋常百姓家”。


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