响应曲面法优化涤纶纤维阻燃性能  

1、阻燃性能的概念 阻燃纺织品是指在接触火焰或炽热物体后,能防止本身被点燃或可减缓并终止燃烧的劳动 防护织物,适用于在明火、散发火花或熔融金属附近操作,或在有易燃、易爆物质、有着火危 险的环境中作业。 2、阻燃性能的分类 阻燃织物主要通过两种方法获得: 一种是对纺织品进行化学改性或阻燃后处理,该方法成本低,但阻燃性一般随着使用年限和洗 涤次数的增加而逐渐降低或消失。 另一种方法是直接生产阻燃纤维或用耐高温阻燃纤维制成的织物,具有永久阻燃性。高性能 阻燃纤维主要有kevlar、pbi、nomex、芳砜纶、酚醛纤维、三聚氰胺纤维等。 3、阻燃整理方法 阻燃整理主要是在纺织品的后整理加工过程中对织物进行处理，从而使织物具有阻燃性能。 织物阻燃整理工艺简单，投资少，见效快，适合开发新产品。对织物进行阻燃整理，其加工 形式主要有以下几种。 (1)浸轧焙烘法，该方法是阻燃整理方法

为优化庐山楼梯草多糖的提取工艺,在单因素试验的基础上,选取提取温度、提取时间以及液料比为自变量,多糖提取率为响应值,采用中心组合设计的方法,研究各自变量及其交互作用对多糖提取率的影响。利用响应面分析方法,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型,并确定庐山楼梯草多糖提取工艺的最佳条件为提取温度96℃、提取时间4.4h、液料比42∶1(ml/g)、提取1次时,多糖提取率达到最大值。该条件下多糖提取率预测值为13.86%,验证值为14.06%。

为了进一步了解竹炭涤纶纤维的力学性能,解决在纺织生产中存在的问题,测试了竹炭涤纶纤维的力学性能,包括直接拉伸性能、非直接(结节、钩接)拉伸性能和松弛性能等;比较了竹炭涤纶纤维与普通涤纶纤维之间的不同;选择了适当的力学模型,应用origin8.0数据分析软件对竹炭涤纶纤维的非直接(结节、钩接)拉伸性能和松弛性能分别进行拟合,综合分析了实验结果和拟合参数。结果表明:在常温干态条件下,竹炭涤纶纤维的断裂强度、初始模量均低于普通涤纶纤维,断裂伸长和断裂功有所增加;经湿处理后,各项性能较干态时普遍下降。非直接拉伸状态下,竹炭涤纶纤维的断裂强度、断裂伸长、初始模量和断裂功等全部减小;对于竹炭涤纶纤维,多项式模型可以很好地拟合其直接拉伸、结节拉伸和钩接拉伸性能。标准线性固体模型可以很好地拟合竹炭涤纶纤维的松弛性能。

通过合理设计试验方案,选择原料纤度和密度等规格,在asl2000全自动气动剑杆试样织机上研制了4只试样,测试试样的透气性,研究结果表明竹炭涤纶纤维织物透气性能略差,指出了可以调整织物紧度和改变织物组织来改善竹炭涤纶纤维织物的透气性,使其具有更佳的穿着舒适性。

对玉石涤纶纤维的特性、结构与性能进行了基本分析,着重分析了纤维的力学性能。结果表明:玉石涤纶纤维具有良好的强度和伸长率;干、湿态下的断裂强力和断裂伸长变化很小,但不同的拉伸速度对玉石涤纶纤维的拉伸性能却产生很大的影响。

利用计算流体动力学软件fluent6.1对平纹结构纤维过滤器内部气-固两相流动特性进行了数值模拟,基于响应曲面法并利用统计软件minitabv14,研究了结构参数(横向距离,纵向距离)和运行条件(风速)对平纹纤维过滤器过滤效率和压力损失的影响,并分别得出了关于3种影响因子的二次多项式预测模型,对预测模型分析后表明:以上3种影响因素都对平纹纤维过滤器的过滤效率和压力损失有着重要的影响,并对预测结果进行了优化.其结果表明:在横向距离、纵向距离分别为4.27、4.20倍的纤维直径及雷诺数为2.054时,获得较高的过滤效率和较低的压力损失.

采用box-behnken的中心组合实验设计及响应面分析方法对半干法烧结烟气脱硫灰进行改性研究,得到脱硫灰转化率的预测模型。结果表明:通过该预测模型可以很好地描述脱硫灰的转化率与反应温度、反应时间和气固比等重要操作参数之间的关系,r2=0.9903。因素分析表明,反应温度对脱硫灰的转化率影响最大,同时反应温度和气固比的交互作用与反应温度和时间的交互作用对脱硫灰的转化率的影响作用相同。利用得到的改进预测模型可以计算脱硫灰的转化率。

采用共沉淀法合成纳米铁酸镁。用x-ray衍射线、tem表征合成的铁酸镁。通过热分析法研究了用铁酸镁作为阻燃剂的软pvc从室温到1000℃的热降解过程,通过氧指数和拉伸强度的检测,研究了铁酸镁对软pvc性能的影响。结果表明:采用共沉淀法合成的纳米铁酸镁具有尖晶结构,平均粒径为10～17nm;铁酸镁添加量为2.5份时,软pvc的氧指数就由27.4%提高到29.3%,试样的最终残碳量由12.5%提高到16.4%;添加适量的铁酸镁可以较好地改善软pvc试样的机械性能。

采用锥形量热仪法,评价木材阻燃剂frw的系列产品frw-c1和frw-c2的阻燃性能。结果表明,当热辐射功率为50kw/m2时,frw-c1和frw-c2阻燃处理红松的热释放速率、总热释放比红松素材显著降低,点燃时间、残余物质量分数和火灾性能指数均比素材大幅提高,二者均能有效地降低木材燃烧时的热释放和发生强烈火灾的潜在危险性,阻燃作用显著。

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

通过正交实验,应用平板硫化机制得高含油的阻燃复合弹性体。利用差热分析、水平燃烧、力学性能及氧指数测定等对材料的综合性能进行表征。实验结果表明:sebs、白油、氢氧化铝、app、十溴二苯乙烷、二氧化硅的质量比为1∶1∶0.2∶1.25∶0.35∶0.05时,复合弹性体的阻燃效果与拉伸强度最佳。阻燃复合弹性体的炭残量高达13.45%,氧指数为21.4,水平燃烧实验达国家标准fh-1级。

在分析阻燃沥青阻燃机理的基础上,结合阻燃剂的使用要求及发展趋势,选用膨胀型阻燃剂ifr制备阻燃沥青。采用极限氧指数、协同效率和阻燃价值等指标评价了阻燃剂对sbs改性沥青的阻燃效果,通过分析单一阻燃剂、二元复配、三元复配体系的阻燃效果,确定膨胀型阻燃体系的最佳复配比。

采用frw阻燃剂对杉木积成材进行了阻燃处理,用锥形量热仪测定了不同载药率下处理材与未处理材的阻燃性能.结果表明:在50kw/m2的热辐射功率下,杉木积成材经frw阻燃处理后,其热释放速率和总热释放量随着载药率的增大而减小,当载药率为10.07%(质量分数)时,处理材的热释放速率和总热释放量比未处理材降低了约50%;与未处理材相比,处理材的点燃时间明显延长,炭生成量明显增加;frw阻燃处理杉木积成材的阻燃效果显著.

采用自制的膨胀型阻燃剂ifr-1对涤纶织物进行阻燃整理,探讨了阻燃剂用量、焙烘温度、焙烘时间对阻燃效果的影响,确定了最佳阻燃整理工艺.通过热重分析仪(dta-tg)测定阻燃剂及阻燃涤纶的热分解性能.结果表明:膨胀型阻燃剂对涤纶具有很好的阻燃效果,并能起到抗熔滴作用,loi值为28.5%,阴燃续燃时间均为0s,在空气氛下残炭量达9.52%,均远大于纯涤纶.阻燃剂自身有很好的成炭性,也促进了涤纶的成炭.阻燃涤纶的起始分解温度低于纯涤纶,同时拓宽了涤纶的分解温度范围.

滴灌滴头水力性能优化是滴灌技术不断发展的需要。采用响应曲面法研究了梯形迷宫滴头流道的流道宽度、长度、深度、转角和流道单元数等5个关键参数对滴头水力性能(流态指数和流量系数)的影响与最佳水平。试验结果表明,所测试梯形迷宫滴头最优流道宽度、长度、深度、转角和流道单元数分别为1.55mm、2.33mm、1.55mm、46.32°和20,优化后滴头的流态指数为0.4993、流量系数为0.4441,较优化前流态指数提高了5.624%,滴头水力性能得到了改善。

1.ul94测试方法 这个实验测定用于制造设备和器具的塑料的可燃性。它常被用于检测对于可燃性有特殊要 求的产品，其结果会作为最基本的指示。这个重要特性的评估用在以下用途，但并不仅仅局限于 这些用途，包括易点燃性、燃烧速度、火焰传播、燃料的贡献、燃烧强度以及燃烧产物等。ul-94 测试方法（按照美国国家所制定的ul-94方法）被广泛应用于相关的可燃性测定以及评价用在 电力和电子设备的塑料的滴出物。 图1:对于v0,v1,v2级别的ul94燃烧性测试 图2:对于hb级别的水平燃烧测试 图3:对于5va,5vb级别的垂直燃烧测试 下表列出了每个级别所需要的条件。如果一个材料不能按照下表所描述的任一级别的标准执行， 那它属于无类别的。 表1:ul94标准摘要 标准v-2v-1v-0hb5vb5va 燃烧样条的数目2221

研究了氢氧化镁的表面改性及其在软质聚氯乙烯(pvc)中的应用。通过tem、bet对改性前后的氢氧化镁进行了表征,通过tg对氢氧化镁进行了热失重分析;考察了氢氧化镁用量对软质pvc体系阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:改性氢氧化镁比表面积有所增大;在314～430℃范围内,氢氧化镁失重27.5%;改性氢氧化镁在软质pvc体系中有较好的相容性和分散性;添加40g改性氢氧化镁,体系的氧指数由25.5%提高到27.7%,拉伸强度由23.6mpa下降到18.6mpa,既达到了较好的阻燃效果,又对力学性能的影响不大。

本论文分别采用环化磷酸酯和十溴二苯乙烷两种阻燃剂对纯涤纶织物阻燃整理。采用极限氧指数仪、垂直燃烧测定仪和锥形量热仪分别对整理后涤纶织物的阻燃性能进行研究。研究结果表明,两种阻燃剂均能够改善涤纶织物的阻燃性能,阻燃性能均能达到gb20286-2006标准中的阻燃b1级。阻燃整理后,涤纶织物的断裂强力没有受到明显影响。

介绍了硅系阻燃粘胶纤维anti—fcell结构形态、阻燃性能等。anti—feell纤维横截面形态不规整，纤维表面纵向沟槽明显；阻燃剂在纤维中分布均匀，纤维难以燃烧，燃烧时不产生有毒浓烟，且可以自熄；纤维极限氧指数超过27％，灼烧残留物基本在30％以上，阻燃效果好。

对目前常用的阻燃沥青燃烧性性能评价方法进行分析,采用极限氧指数法进行沥青的阻燃性能评价,并对四种阻燃剂的阻燃效果进行分析。

采用锥形量热仪、氧指数(loi)、垂直燃烧法和热重分析研究不同类型溴系阻燃剂对聚丙烯阻燃性的影响,并对溴锑协效比进行优化。结果表明:脂肪溴与脂环溴在降低热释放速率和提高loi上明显优于芳香溴;当溴阻燃剂与sb2o3的质量比为3∶1时,溴锑协同阻燃效果最好;锥形量热仪和loi方法在评价阻燃材料的燃烧性能中具有一致性;热重分析表明,溴锑阻燃剂为气相阻燃,添加了溴阻燃剂的聚丙烯具有两个热解阶段,第一阶段为阻燃剂的分解,可有效抑制点燃,阻燃剂对第二阶段初始分解温度的提高可以改善阻燃性能。

施加不同用量的磷系阻燃剂(0%、2%、4%、6%、8%)于皮革复鞣工序,研究其对皮革阻燃性能的影响。通过测定其湿热稳定性、干热稳定性、成炭性、垂直燃烧、烟密度及氧指数等,比较其不同添加量对皮革性能的影响。试验发现,磷系阻燃剂施加量为8%时,所得皮革的抗燃性最好。