火災隱患無處不在，每年我國都發生數萬起火災，而紡織材料大量用於衣著和家庭生活，很多時候紡織品成為著火誘燃物，釋放有毒氣體，直接引火危害人體健康。
在某些特殊的場合，如救火隊員、鍊鋼工人、電焊工、化工廠工人、煉油廠工人以及油田鑽井工人等穿著的工裝以及部隊戰士的作戰服都需要阻燃功能，同時還需要及阻燃有無熔滴的要求，以避免二次燙傷。在許多民用場合，如賓館、會堂、舞臺的裝飾以至於飛機、火車和汽車等交通工具的座椅套、窗簾、床上用具等裝飾以及兒童服裝等同樣應當具備阻燃功能。
一、阻燃技術發展史
中國的阻燃技術始於上世紀50年代，以研究棉織物暫時性
阻燃整理起步，但發展緩慢；上世紀60年代才出現耐久性純棉阻燃紡織品；上個世紀70年代開發了阻燃劑開始對合成纖維及混紡織物阻燃技術進行研究；上世紀80年代，阻燃織物進入了新的發展時期，許多單位開發了棉、滌及混紡織物的阻燃劑及整理技術和阻燃合成纖維。總體來說，阻燃纖維產品正處於快速發展研究階段。
二、定 義 Flame Retardant Fiber
與火源接觸後，纖維不能燃燒(如玻璃纖維)，或燃燒反應不充分，僅有較小火焰燃燒(如氯綸)，火源撤走後，火焰能較快地自行熄滅的纖維都可稱作阻燃纖維。根據纖維的極限氧指數(LOI)值，一般認為氧指數<22屬於易燃材料，氧指數在22~27之間屬可燃材料，氧指數>27屬難燃材料。常見合成纖維和阻燃纖維的LOI如下表所示。
三、極限氧指數LOI(Limit Oxygen Index)
所謂極限氧指數，是指試樣在氧氣和氮氣的混合氣體中，維持完全燃燒狀態所需的最低氧氣體積分數（按標準，纖維應紡成約定線密度紗線，並按規定的經緯密度織成機織布，並洗去油漬等後進行測試）。氧指數高表示材料不易燃燒，氧指數低表示材料容易燃燒。
四、種 類 Flame Retardant Fiber
阻燃纖維的種類很多，經大量研究證明，阻燃纖維所制織的織物具有一定的優越性。下面我們就來介紹一下不同種類的阻燃纖維及其應用。
1、阻燃粘膠纖維
粘膠纖維阻燃改性的方法主要有接枝法、共混法和共聚法，其中共混法是目前常用的一種阻燃方法。
阻燃粘膠纖維遇火後便不會燃燒，形成緻密的碳化層，保護了纖維與氧氣的隔絕，而後自息。由於纖維素纖維本身不熔融，故阻燃粘膠纖維還具有無熔滴的功效。
阻燃粘膠纖維可織成舒適的服用織物，用於內衣、睡衣和床上用品。也可與各種阻燃纖維——腈氯綸、氯綸、阻燃滌綸等混紡，這種混紡物可用於室內裝潢和輔飾材料。
2、Nomex纖維
美國杜邦公司上世紀60年代生產了Nomex，極限氧指數為32左右，其本身具有永久阻燃性而且高溫條件下不會熔融，具有優良的熱穩定性。Nomex同時具有優異的耐化學性，較好的機械效能、手感柔軟、可紡性好，其耐輻射性優良。在防火工作服及消防衣上有很大的應用。
3、芳碸綸（PSA）
屬於對位芳綸系列，極限氧指數為33，難燃，具有自熄性，極少有陰燃或餘燃現象，芳碸綸的陰燃和續燃時間、損毀長度等指標，均能滿足各種不同熱防護服對於阻燃的要求。
4、阻燃滌綸纖維
織造阻燃滌綸纖維的方法主要有共聚阻燃改性、共混阻燃改性和阻燃整理三種。纖維浴火不燃燒，但仍會熔融而出現熔滴。
5、FBI纖維
聚苯並咪唑（PBI）纖維，是1963年由美國空氣力學材料實驗室與Celanese公司開發的非熱塑性阻燃纖維，在空氣中不燃燒，限氧指數高達40，在600℃火焰中較長時間暴露，僅收縮10%，其織物仍保持完整、柔軟。有良好的的耐化學試劑性和吸溼性以及手感，較好的紡織加工效能，因此在消防服上有很好的用途。
6、阻燃腈綸纖維
腈綸的改性可以透過共聚阻燃改性、共混阻燃改性、熱氧化法、阻燃整理和後處理阻燃改性等來獲得，現在工業化的產品大多采用共聚法織造的。
近十年來國內紛紛建造了高層住宅和賓館，對室內裝飾用品的阻燃要求也越來越高。一些工業發達國家很早就制訂了紡織品的阻燃法規，規定劇院、醫院、旅館等公共場所的窗簾、帷帳，老人、兒童、殘疾人的服裝織物都必須達到一定的阻燃標準。阻燃纖維及紡織品的開發和應用越發受到社會關注。
五、阻燃方案
在此，提出了一種基於天然纖維織物的燃燒機理結合當下環保阻燃需要，透過在苧麻織物表面構築層層組裝多層阻燃塗層對其進行阻燃改性從而賦予其優良的熱穩定性和阻燃效能。
苧麻織物表面構築的阻隔層在內膨脹層在外的複合塗層
由於單一的阻隔型塗層對纖維素織物的阻燃性效果較差，而膨脹型阻燃劑則可以發揮較好的阻燃效果。
在苧麻織物表面構築的阻隔層在內膨脹層在外的複合塗層將兩者的優勢較好地連線併發揮出來，燃燒時外層的聚乙烯亞胺/聚磷酸銨(縮寫PEI/APP)膨脹層與空氣良好的接觸並且分解生成磷酸，可以促進底層織物的脫水成炭過程，減少織物的熱解生成可燃性揮發氣體的量，同時內層的聚乙烯亞胺/磷酸鋯（縮寫PEI/ZrP）發揮物理保護層的作用，既能阻礙可燃氣體的釋放同時控制熱量的傳遞，使織物表現出良好的自熄性。從而阻隔層在內膨脹層聚乙烯亞胺/磷酸鋯+聚乙烯亞胺/聚磷酸銨（縮寫PEI/ZrP+PEI/APP）在外塗層對於苧麻織物良好的阻燃自熄效果。
PEI/ZrP/APP三組分膨脹/阻隔複合型組裝塗裝過程示意圖
α-磷酸鋯是典型的陰離子型層狀化合物,作為阻隔型阻燃劑，燃燒過程中在基體表面形成的阻隔層可以有效地隔熱隔氧從而提高基體材料的阻燃性。其特定的層狀結構以及負電荷性並且熱穩定性和機械強度較高,可以作為層層組裝中的負電荷組分，與其他帶正電荷化合物聚乙烯亞胺（縮寫PEI）組合用於阻燃苧麻織物。
1、試樣製備
採用層層組裝法分別在苧麻織物表面構築了雙組分膨脹型阻燃塗層(PEI/APP)、雙組分阻隔型阻燃塗層(PEI/ZrP)、多組分的膨脹阻隔複合塗層：阻隔層在內膨脹層在外的複合塗層(PEI/ZrP+PEI/APP)和膨脹層在內阻隔層在外的複合塗層(PEI/APP+PEI/ZrP)。
2、熱穩定效能
阻隔層在內膨脹層在外(PEI/ZrP+PEI/APP)的複合塗層對於織物熱效能的影響存在一定的協效作用。受熱時外層膨脹層首先發揮作用，APP作為酸源分解，促進纖維素織物的脫水成碳．減少可燃性氣體的釋放，而內層的阻隔型塗層起到直接的物理屏障作用，阻礙可燃性氣體的傳遞以及氧氣和熱量的傳遞，最終賦予織物優異的熱穩定性。
3、阻燃效能
從表中可發現阻隔層在內膨脹層在外的試樣(PEI/ZrP+PEI/APP)降低最為顯著，HRC降低了53％，PHRR降低了53％，THR降低了 56％，織物在600℃的殘炭量也提高了67％，其淨增值明顯高於織物表面組裝的塗層質量，說明織物表面構築的複合塗層有效地促進了纖維素織物的脫水成炭過程．從而使其熱釋放速率和總的熱釋放量大幅下降。
4、垂直燃燒測試
阻隔層在內膨脹層在外(PEI/ZrP+PEI/APP)的試樣整個燃燒過程相對較為溫和，燃燒速率也明顯降低，移走火焰後，陰燃很快就消失，織物的自熄性得到較大的提升，最終得到的殘炭也非常完整厚實，幾乎保持了苧麻織物原有的平紋編織結構。
PS：
阻隔層在內膨脹層在外(PEI／ZrP+PEI／APP)的複合塗層試樣，自組裝處理後織物表面光滑而平整，纖維之間縫隙也有逐漸被複合塗層所填滿，形成連續且均一的表面塗層，且塗層中的P、N元素含量最高。從而擁有最優的阻燃性和自熄性，表現為熱釋放速率和總的熱釋放量的大幅下降以及垂直燃燒中最為完整的殘炭形貌，說明兩種塗層以膨脹在外阻隔在內這樣的形式進行組裝時可以發揮協效阻燃作用。
