阻燃(Flame Retardant)紡織品最基本的要求是能夠降低大部分著火和火勢蔓延的風險,從而爭取更多的逃生時間。將閃燃時間從5min增至15min,意味著增加逃生的成功概率。所謂逃生時間包括發現火災、提醒他人、呼叫消防隊、自己滅火或逃離建筑的時間。
阻燃紡織品延長火災逃生時間的示意圖
根據天然纖維(棉花、羊毛等)和化學纖維(再生纖維素纖維、合成纖維等)兩大類紡織纖維原料制成的紡織品的特點,可分別采取織物阻燃整理和纖維本體阻燃方法實現阻燃功能。相比對織物進行阻燃整理,采用共聚阻燃纖維的織物更耐洗,且手感、染色性和透氣性更優越。
根據預測,全球阻燃面料的市場總額將從2017年的43.79億美元增至2022年的57.87億美元。在預測期內,復合年增長率為5.73%。推動阻燃紡織品發展的主要動力源自2個方面,一是對工作或公共場所安全的關注以及政府法規的日益嚴謹,而對于一些大型的石油化工、天然氣、煤礦等高風險企業,也日益要求采用高性能的阻燃防護服裝;二是全球經濟的復蘇,尤其是亞洲和中國大陸的經濟發展,城鎮化建設的推進,涉及城市建設包括軌道交通、高速列車、汽車等,以及部分個人阻燃防護產品的需求迅速崛起。
按阻燃紡織品的重量推算,聚酯纖維依然占據很重要的比例,盡管芳綸系列阻燃產品的銷售金額估計占30%以上,但以100%聚酯長絲、工業絲和部分聚酯短纖紗為主要產品的聚酯纖維產品仍占據阻燃紡織品約50%的份額。
從阻燃化學品類別來看,涉及民用和部分產業用紡織品的磷系可能占85%,今后這一比例預計還將繼續提高;氧化銻系、聚氯乙烯、聚氟乙烯等涂層或印染整理目前約占10%,預計這一比例將略有下降;用于粘膠纖維、天然纖維(主要是棉花)的磷氮類阻燃劑也會隨著聚酯纖維綜合性能的提升而呈進一步下降的趨勢。
2016年,全球紡織用纖維消耗量已經超過9 000萬t,其中聚酯纖維占50%以上,其在中國大陸的比例甚至超過70%。因此,阻燃聚酯纖維的發展無疑是阻燃紡織品的重點關注對象。這些研究成果一部分已經實現了工業化應用,包括磷系共聚單體以及共聚酯的合成,聚磷酸酯、無機磷以及其它納米材料的共混;磷系、磷氮系對滌綸、滌棉織物的阻燃劑合成以及創新整理技術的應用等。
部分磷系阻燃聚酯及纖維生產商一覽
從目標應用市場分析,傳統阻燃紡織產品和新興阻燃紡織品的發展趨勢各有特點。所謂傳統阻燃紡織品,主要是指窗簾、幕布、寢具、地毯、吸音裝飾布和室內家具等,而新興阻燃紡織品市場是以技術紡織品為主的工作服、醫用紡織品、建筑膜結構材料、工業過濾單絲、交通用紡織品以及建筑和工程材料等。
近幾年,隨著紡織產業鏈結構調整和可持續發展理念得到更加普遍的認知,市場對阻燃聚酯纖維及其紡織品提出了更高的期望,傳統的阻燃聚酯纖維和織物阻燃整理技術亟待升級換代。