阻燃針刺無紡布能實現(xiàn)阻燃主要通過以下幾種方式：
一、纖維原料選擇
1. 本質阻燃纖維 ：
- 一些纖維本身就具有阻燃特性，例如芳綸纖維。它是一種新型高科技合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能。其分子結構中含有由苯環(huán)和酰胺基組成的酰胺鍵，這種結構使得芳綸纖維不易燃燒。當遇到火源時，芳綸纖維不會像普通纖維那樣迅速燃燒，而是能夠在一定程度上阻止火焰的蔓延，起到阻燃的作用。
- 聚酰亞胺纖維也是一種本質阻燃纖維。它的化學結構使其具有優(yōu)異的耐熱性和阻燃性。聚酰亞胺纖維在高溫環(huán)境下能夠保持自身的結構穩(wěn)定性，不易分解和燃燒。即使在接觸火源時，它也能抵抗火焰的侵蝕，并且不會產生熔滴，從而降低了火災傳播的風險。
2. 阻燃改性纖維 ：
- 對普通纖維進行化學改性是一種常用的方法來使其具有阻燃性能。例如，通過在纖維的分子結構中引入阻燃劑基團。以聚酯纖維為例，可以采用共聚的方法，將含磷、含溴等阻燃劑單體與聚酯單體進行共聚反應。在反應過程中，阻燃劑基團會被引入到聚酯分子鏈中。當遇到火源時，這些阻燃劑基團能夠發(fā)揮作用，通過一系列的化學反應，如促進纖維表面形成炭層、捕捉自由基等，來阻止火焰的蔓延，從而實現(xiàn)阻燃效果。
- 對纖維進行物理改性也可以提高其阻燃性能。比如，在纖維表面涂覆一層阻燃劑涂層。常見的阻燃劑有氫氧化鋁、氫氧化鎂等無機阻燃劑。這些阻燃劑在纖維表面形成一層保護膜，當遇到火源時，阻燃劑會分解吸收熱量，降低纖維表面的溫度，同時分解產生的不燃性氣體可以稀釋可燃氣體的濃度，阻止燃燒的繼續(xù)進行。并且分解產生的固體物質可以覆蓋在纖維表面，形成隔熱隔氧的保護層，進一步阻止火焰對纖維的侵蝕。
二、阻燃劑添加
1. 無機阻燃劑 ：
- 氫氧化鋁是一種常用的無機阻燃劑。它在受熱時會分解，吸收大量的熱量，其分解反應式為：2Al(OH)?→Al?O?+3H?O。這個分解過程會帶走熱量，降低材料的溫度，減緩或阻止燃燒的進行。分解產生的氧化鋁會覆蓋在纖維表面，形成一層隔熱隔氧的保護層，阻止氧氣與纖維接觸，從而抑制燃燒反應。
- 氫氧化鎂的阻燃機理與氫氧化鋁類似，它受熱分解時的反應式為：Mg(OH)?→MgO+H?O。分解過程同樣吸收熱量，并且生成的氧化鎂也能在纖維表面形成保護層，起到阻燃作用。此外，氫氧化鎂分解產生的水蒸汽還可以稀釋可燃氣體和氧氣的濃度，進一步阻止燃燒的傳播。
2. 有機阻燃劑 ：
- 溴系阻燃劑是一類重要的有機阻燃劑。以十溴二苯醚為例，它在燃燒過程中能夠捕捉自由基，中斷燃燒的鏈式反應。當材料開始燃燒時，十溴二苯醚會分解產生溴自由基（Br·）。這些溴自由基能夠與燃燒反應中產生的氫自由基（H·）結合，形成溴化氫（HBr），反應式為：Br·+H·→HBr。而溴化氫是一種難燃氣體，它能夠覆蓋在材料表面，隔絕氧氣，同時稀釋可燃氣體的濃度，從而有效地抑制燃燒反應的繼續(xù)進行。
- 磷系阻燃劑也是常用的有機阻燃劑之一。它可以在凝聚相和氣相中發(fā)揮阻燃作用。在凝聚相中，磷系阻燃劑能夠促進纖維表面形成炭層。當材料燃燒時，磷系阻燃劑會促使纖維脫水炭化，形成一層致密的炭層。這個炭層可以隔熱隔氧，阻止火焰對纖維內部的進一步侵蝕。在氣相中，磷系阻燃劑能夠分解產生含磷的自由基，這些自由基同樣可以捕捉燃燒反應中的氫自由基和羥基自由基（OH·），中斷燃燒的鏈式反應，從而實現(xiàn)阻燃效果。
三、生產工藝優(yōu)化
1. 針刺工藝參數(shù)調整 ：
- 在針刺無紡布的生產過程中，針刺深度、針刺密度等工藝參數(shù)對阻燃性能有一定影響。適當增加針刺深度可以使纖維之間的纏結更加緊密，從而提高無紡布的整體強度和結構穩(wěn)定性。當無紡布的結構更加緊密時，阻燃劑在纖維之間的分布會更加均勻，并且能夠更好地形成連續(xù)的阻燃保護層。例如，當針刺深度從原來的 5mm 增加到 7mm 時，纖維之間的結合力增強，阻燃劑能夠更充分地滲透到纖維內部和纖維之間的空隙中，使得無紡布在遇到火源時，阻燃效果得到提升。
- 針刺密度的增加也有助于提高阻燃性能。較高的針刺密度意味著纖維在單位面積內受到更多的針刺作用，纖維之間的抱合力增強，無紡布的結構更加致密。這樣不僅有利于阻燃劑的均勻分布，還能減少材料中的孔隙率，降低氧氣的滲透，從而提高阻燃效果。例如，將針刺密度從每平方厘米 100 針提高到 150 針時，無紡布的阻燃性能會有所改善。
2. 后整理工藝 ：
- 阻燃后整理是一種常用的提高無紡布阻燃性能的方法。通過浸軋、涂層等方式將阻燃劑施加到無紡布表面，并通過適當?shù)暮娓珊凸袒に?，使阻燃劑能夠牢固地附著在纖維上。例如，在浸軋工藝中，將無紡布浸入含有阻燃劑的溶液中，通過擠壓輥使阻燃劑充分滲透到纖維內部，然后進行烘干處理。在烘干過程中，要控制好溫度和時間，一般溫度在 100℃-150℃之間，時間根據(jù)無紡布的厚度和含濕量而定，通常在 5-15 分鐘左右。烘干后，再進行適當?shù)墓袒幚?，使阻燃劑與纖維之間形成穩(wěn)定的化學鍵合，提高阻燃劑的耐久性。
- 熱定型工藝也對阻燃性能有影響。在熱定型過程中，適當?shù)臏囟群蜁r間可以使纖維的結構更加穩(wěn)定，同時也有助于阻燃劑在纖維內部的擴散和固定。一般熱定型溫度在 180℃-220℃之間，時間為 1-3 分鐘。通過熱定型處理，無紡布的尺寸穩(wěn)定性得到提高，阻燃劑能夠更好地與纖維結合，從而保證了阻燃效果的持久性。
綜上所述，阻燃針刺無紡布通過選擇合適的纖維原料、添加阻燃劑以及優(yōu)化生產工藝等多種方式來實現(xiàn)阻燃性能。這些方法相互配合，共同作用，使得阻燃針刺無紡布能夠在不同的應用場景中有效地阻止火焰的蔓延，保障人們的生命和財產安全。