響應曲面法優(yōu)化滌綸纖維阻燃性能??

1、阻燃性能的概念 阻燃紡織品是指在接觸火焰或熾熱物體后,能防止本身被點燃或可減緩并終止燃燒的勞動 防護織物,適用于在明火、散發(fā)火花或熔融金屬附近操作,或在有易燃、易爆物質、有著火危 險的環(huán)境中作業(yè)。 2、阻燃性能的分類 阻燃織物主要通過兩種方法獲得: 一種是對紡織品進行化學改性或阻燃后處理,該方法成本低,但阻燃性一般隨著使用年限和洗 滌次數(shù)的增加而逐漸降低或消失。 另一種方法是直接生產阻燃纖維或用耐高溫阻燃纖維制成的織物,具有永久阻燃性。高性能 阻燃纖維主要有kevlar、pbi、nomex、芳砜綸、酚醛纖維、三聚氰胺纖維等。 3、阻燃整理方法 阻燃整理主要是在紡織品的后整理加工過程中對織物進行處理，從而使織物具有阻燃性能。 織物阻燃整理工藝簡單，投資少，見效快，適合開發(fā)新產品。對織物進行阻燃整理，其加工 形式主要有以下幾種。 (1)浸軋焙烘法，該方法是阻燃整理方法

為優(yōu)化廬山樓梯草多糖的提取工藝,在單因素試驗的基礎上,選取提取溫度、提取時間以及液料比為自變量,多糖提取率為響應值,采用中心組合設計的方法,研究各自變量及其交互作用對多糖提取率的影響。利用響應面分析方法,模擬得到二次多項式回歸方程的預測模型,并確定廬山樓梯草多糖提取工藝的最佳條件為提取溫度96℃、提取時間4.4h、液料比42∶1(ml/g)、提取1次時,多糖提取率達到最大值。該條件下多糖提取率預測值為13.86%,驗證值為14.06%。

為了進一步了解竹炭滌綸纖維的力學性能,解決在紡織生產中存在的問題,測試了竹炭滌綸纖維的力學性能,包括直接拉伸性能、非直接(結節(jié)、鉤接)拉伸性能和松弛性能等;比較了竹炭滌綸纖維與普通滌綸纖維之間的不同;選擇了適當?shù)牧W模型,應用origin8.0數(shù)據(jù)分析軟件對竹炭滌綸纖維的非直接(結節(jié)、鉤接)拉伸性能和松弛性能分別進行擬合,綜合分析了實驗結果和擬合參數(shù)。結果表明:在常溫干態(tài)條件下,竹炭滌綸纖維的斷裂強度、初始模量均低于普通滌綸纖維,斷裂伸長和斷裂功有所增加;經濕處理后,各項性能較干態(tài)時普遍下降。非直接拉伸狀態(tài)下,竹炭滌綸纖維的斷裂強度、斷裂伸長、初始模量和斷裂功等全部減小;對于竹炭滌綸纖維,多項式模型可以很好地擬合其直接拉伸、結節(jié)拉伸和鉤接拉伸性能。標準線性固體模型可以很好地擬合竹炭滌綸纖維的松弛性能。

通過合理設計試驗方案,選擇原料纖度和密度等規(guī)格,在asl2000全自動氣動劍桿試樣織機上研制了4只試樣,測試試樣的透氣性,研究結果表明竹炭滌綸纖維織物透氣性能略差,指出了可以調整織物緊度和改變織物組織來改善竹炭滌綸纖維織物的透氣性,使其具有更佳的穿著舒適性。

對玉石滌綸纖維的特性、結構與性能進行了基本分析,著重分析了纖維的力學性能。結果表明:玉石滌綸纖維具有良好的強度和伸長率;干、濕態(tài)下的斷裂強力和斷裂伸長變化很小,但不同的拉伸速度對玉石滌綸纖維的拉伸性能卻產生很大的影響。

利用計算流體動力學軟件fluent6.1對平紋結構纖維過濾器內部氣-固兩相流動特性進行了數(shù)值模擬,基于響應曲面法并利用統(tǒng)計軟件minitabv14,研究了結構參數(shù)(橫向距離,縱向距離)和運行條件(風速)對平紋纖維過濾器過濾效率和壓力損失的影響,并分別得出了關于3種影響因子的二次多項式預測模型,對預測模型分析后表明:以上3種影響因素都對平紋纖維過濾器的過濾效率和壓力損失有著重要的影響,并對預測結果進行了優(yōu)化.其結果表明:在橫向距離、縱向距離分別為4.27、4.20倍的纖維直徑及雷諾數(shù)為2.054時,獲得較高的過濾效率和較低的壓力損失.

采用box-behnken的中心組合實驗設計及響應面分析方法對半干法燒結煙氣脫硫灰進行改性研究,得到脫硫灰轉化率的預測模型。結果表明:通過該預測模型可以很好地描述脫硫灰的轉化率與反應溫度、反應時間和氣固比等重要操作參數(shù)之間的關系,r2=0.9903。因素分析表明,反應溫度對脫硫灰的轉化率影響最大,同時反應溫度和氣固比的交互作用與反應溫度和時間的交互作用對脫硫灰的轉化率的影響作用相同。利用得到的改進預測模型可以計算脫硫灰的轉化率。

采用共沉淀法合成納米鐵酸鎂。用x-ray衍射線、tem表征合成的鐵酸鎂。通過熱分析法研究了用鐵酸鎂作為阻燃劑的軟pvc從室溫到1000℃的熱降解過程,通過氧指數(shù)和拉伸強度的檢測,研究了鐵酸鎂對軟pvc性能的影響。結果表明:采用共沉淀法合成的納米鐵酸鎂具有尖晶結構,平均粒徑為10～17nm;鐵酸鎂添加量為2.5份時,軟pvc的氧指數(shù)就由27.4%提高到29.3%,試樣的最終殘?zhí)剂坑?2.5%提高到16.4%;添加適量的鐵酸鎂可以較好地改善軟pvc試樣的機械性能。

采用錐形量熱儀法,評價木材阻燃劑frw的系列產品frw-c1和frw-c2的阻燃性能。結果表明,當熱輻射功率為50kw/m2時,frw-c1和frw-c2阻燃處理紅松的熱釋放速率、總熱釋放比紅松素材顯著降低,點燃時間、殘余物質量分數(shù)和火災性能指數(shù)均比素材大幅提高,二者均能有效地降低木材燃燒時的熱釋放和發(fā)生強烈火災的潛在危險性,阻燃作用顯著。

(august,2002) u.s.consumerproductsafetycommission officeofcompliance requirements1forcarpetsandrugs 16c.f.r.parts1630and1631 1 thefollowingisageneralunofficialsummaryoftherequirementsfortheflammabilityofcarpetsandrugsanddoesnotreplace therequirementspublishedin16c.f.r.1630and1631.thissummarydoesnotincludeallofthedetailsincludedinthose requir

通過正交實驗,應用平板硫化機制得高含油的阻燃復合彈性體。利用差熱分析、水平燃燒、力學性能及氧指數(shù)測定等對材料的綜合性能進行表征。實驗結果表明:sebs、白油、氫氧化鋁、app、十溴二苯乙烷、二氧化硅的質量比為1∶1∶0.2∶1.25∶0.35∶0.05時,復合彈性體的阻燃效果與拉伸強度最佳。阻燃復合彈性體的炭殘量高達13.45%,氧指數(shù)為21.4,水平燃燒實驗達國家標準fh-1級。

在分析阻燃瀝青阻燃機理的基礎上,結合阻燃劑的使用要求及發(fā)展趨勢,選用膨脹型阻燃劑ifr制備阻燃瀝青。采用極限氧指數(shù)、協(xié)同效率和阻燃價值等指標評價了阻燃劑對sbs改性瀝青的阻燃效果,通過分析單一阻燃劑、二元復配、三元復配體系的阻燃效果,確定膨脹型阻燃體系的最佳復配比。

采用frw阻燃劑對杉木積成材進行了阻燃處理,用錐形量熱儀測定了不同載藥率下處理材與未處理材的阻燃性能.結果表明:在50kw/m2的熱輻射功率下,杉木積成材經frw阻燃處理后,其熱釋放速率和總熱釋放量隨著載藥率的增大而減小,當載藥率為10.07%(質量分數(shù))時,處理材的熱釋放速率和總熱釋放量比未處理材降低了約50%;與未處理材相比,處理材的點燃時間明顯延長,炭生成量明顯增加;frw阻燃處理杉木積成材的阻燃效果顯著.

采用自制的膨脹型阻燃劑ifr-1對滌綸織物進行阻燃整理,探討了阻燃劑用量、焙烘溫度、焙烘時間對阻燃效果的影響,確定了最佳阻燃整理工藝.通過熱重分析儀(dta-tg)測定阻燃劑及阻燃滌綸的熱分解性能.結果表明:膨脹型阻燃劑對滌綸具有很好的阻燃效果,并能起到抗熔滴作用,loi值為28.5%,陰燃續(xù)燃時間均為0s,在空氣氛下殘?zhí)苛窟_9.52%,均遠大于純滌綸.阻燃劑自身有很好的成炭性,也促進了滌綸的成炭.阻燃滌綸的起始分解溫度低于純滌綸,同時拓寬了滌綸的分解溫度范圍.

滴灌滴頭水力性能優(yōu)化是滴灌技術不斷發(fā)展的需要。采用響應曲面法研究了梯形迷宮滴頭流道的流道寬度、長度、深度、轉角和流道單元數(shù)等5個關鍵參數(shù)對滴頭水力性能(流態(tài)指數(shù)和流量系數(shù))的影響與最佳水平。試驗結果表明,所測試梯形迷宮滴頭最優(yōu)流道寬度、長度、深度、轉角和流道單元數(shù)分別為1.55mm、2.33mm、1.55mm、46.32°和20,優(yōu)化后滴頭的流態(tài)指數(shù)為0.4993、流量系數(shù)為0.4441,較優(yōu)化前流態(tài)指數(shù)提高了5.624%,滴頭水力性能得到了改善。

1.ul94測試方法 這個實驗測定用于制造設備和器具的塑料的可燃性。它常被用于檢測對于可燃性有特殊要 求的產品，其結果會作為最基本的指示。這個重要特性的評估用在以下用途，但并不僅僅局限于 這些用途，包括易點燃性、燃燒速度、火焰?zhèn)鞑?、燃料的貢獻、燃燒強度以及燃燒產物等。ul-94 測試方法（按照美國國家所制定的ul-94方法）被廣泛應用于相關的可燃性測定以及評價用在 電力和電子設備的塑料的滴出物。 圖1:對于v0,v1,v2級別的ul94燃燒性測試 圖2:對于hb級別的水平燃燒測試 圖3:對于5va,5vb級別的垂直燃燒測試 下表列出了每個級別所需要的條件。如果一個材料不能按照下表所描述的任一級別的標準執(zhí)行， 那它屬于無類別的。 表1:ul94標準摘要 標準v-2v-1v-0hb5vb5va 燃燒樣條的數(shù)目2221

研究了氫氧化鎂的表面改性及其在軟質聚氯乙烯(pvc)中的應用。通過tem、bet對改性前后的氫氧化鎂進行了表征,通過tg對氫氧化鎂進行了熱失重分析;考察了氫氧化鎂用量對軟質pvc體系阻燃性能和力學性能的影響。結果表明:改性氫氧化鎂比表面積有所增大;在314～430℃范圍內,氫氧化鎂失重27.5%;改性氫氧化鎂在軟質pvc體系中有較好的相容性和分散性;添加40g改性氫氧化鎂,體系的氧指數(shù)由25.5%提高到27.7%,拉伸強度由23.6mpa下降到18.6mpa,既達到了較好的阻燃效果,又對力學性能的影響不大。

本論文分別采用環(huán)化磷酸酯和十溴二苯乙烷兩種阻燃劑對純滌綸織物阻燃整理。采用極限氧指數(shù)儀、垂直燃燒測定儀和錐形量熱儀分別對整理后滌綸織物的阻燃性能進行研究。研究結果表明,兩種阻燃劑均能夠改善滌綸織物的阻燃性能,阻燃性能均能達到gb20286-2006標準中的阻燃b1級。阻燃整理后,滌綸織物的斷裂強力沒有受到明顯影響。

介紹了硅系阻燃粘膠纖維anti—fcell結構形態(tài)、阻燃性能等。anti—feell纖維橫截面形態(tài)不規(guī)整，纖維表面縱向溝槽明顯；阻燃劑在纖維中分布均勻，纖維難以燃燒，燃燒時不產生有毒濃煙，且可以自熄；纖維極限氧指數(shù)超過27％，灼燒殘留物基本在30％以上，阻燃效果好。

對目前常用的阻燃瀝青燃燒性性能評價方法進行分析,采用極限氧指數(shù)法進行瀝青的阻燃性能評價,并對四種阻燃劑的阻燃效果進行分析。

采用錐形量熱儀、氧指數(shù)(loi)、垂直燃燒法和熱重分析研究不同類型溴系阻燃劑對聚丙烯阻燃性的影響,并對溴銻協(xié)效比進行優(yōu)化。結果表明:脂肪溴與脂環(huán)溴在降低熱釋放速率和提高loi上明顯優(yōu)于芳香溴;當溴阻燃劑與sb2o3的質量比為3∶1時,溴銻協(xié)同阻燃效果最好;錐形量熱儀和loi方法在評價阻燃材料的燃燒性能中具有一致性;熱重分析表明,溴銻阻燃劑為氣相阻燃,添加了溴阻燃劑的聚丙烯具有兩個熱解階段,第一階段為阻燃劑的分解,可有效抑制點燃,阻燃劑對第二階段初始分解溫度的提高可以改善阻燃性能。

施加不同用量的磷系阻燃劑(0%、2%、4%、6%、8%)于皮革復鞣工序,研究其對皮革阻燃性能的影響。通過測定其濕熱穩(wěn)定性、干熱穩(wěn)定性、成炭性、垂直燃燒、煙密度及氧指數(shù)等,比較其不同添加量對皮革性能的影響。試驗發(fā)現(xiàn),磷系阻燃劑施加量為8%時,所得皮革的抗燃性最好。