難燃技術をポリエステル生地に応用する方法

抽象的な： 本稿では、一般的なポリエステル生地の通気性の悪さと燃えやすさという特性を踏まえ、広範囲にわたる実験を通じてポリエステル生地の加工技術を探究し、難燃性のメカニズム、難燃性の試験方法、および関連する難燃性の規格について詳しく説明します。.

近年、火災発生件数は年間平均3万件から4万件、死者数は年間平均2,000人から3,000人、火災による損失額は年間平均2億元から3億元に達し、依然として増加傾向にあります。米国、英国、日本における火災原因の調査によると、火災の半数以上が繊維製品から発生していることが分かっています。そのため、世界中の人々は繊維製品の発火防止を重要視しています。.

1. 難燃性生地がなぜ重要なのか

民生用および産業用の繊維製品の消費量の増加傾向、そして室内装飾、キャビン装飾、寝具などへの繊維製品の利用増加に伴い、繊維製品に起因する火災件数も増加しています。1960年代以降、日本、欧州、米国などの国々では、繊維製品の難燃加工の定義、難燃基準、試験方法、そして各種繊維製品の技術指標が提案され、繊維製品の難燃性品質管理の基礎が築かれました。.

BEGOODTEX Aquafyreguad™難燃剤 処理高温セット工程において、パディング法を用いて難燃性物質の小分子をポリエステルの巨大分子に浸透させることで、難燃性を高めます。その結果、これらの生地は優れた難燃性と革新的な耐洗濯性を備え、冶金、化学、防火産業において非常に重要な存在となっています。.

2. ポリエステル繊維の難燃処理について

繊維の燃焼には、熱、空気、可燃性物質という3つの条件が必要です。燃焼プロセスにおいて、繊維は加熱、溶融、熱分解、分解、酸化、発火といった複数の段階を経ます。.

ポリエステル繊維の熱分解

ポリエステルなどの合成繊維が燃焼するには、以下の条件を満たす必要があります。ポリマーが分解してガス状燃焼生成物を生成し、燃焼によって発生した熱がこれらのガス状燃焼生成物を放出できる程度であること、ガス状燃焼生成物とガス状酸素が混合して発火点まで伝播し、燃焼部分がガス状酸素混合物が存在する領域まで伝播すること。これらの条件を緩和するために、難燃剤は熱分解ガスの発生を抑制または排除し、気相燃焼における主要な反応を抑制し、燃焼領域でエネルギーを吸収し、空気を希釈または分離することを目指しています。.

ポリエステル繊維の難燃メカニズム

材料の難燃性は、ガス相遅延、凝縮相遅延、熱交換メカニズムの中断など、さまざまなメカニズムによって実現されることが多いです。

1. ガス相遅延は、燃焼連鎖の成長を促進するフリーラジカルを阻害することによって機能します。.

2.凝縮相遅延は、固相内でのポリマーの熱分解を遅らせたり防止したりします。.

3.熱交換機構の中断には、ポリマーの燃焼によって発生した熱の一部を除去することが含まれます。.

ポリエステル繊維生地は、主に次の 3 つの方法で難燃加工できます。

1.分散染料と同様の吸着構造を持つ難燃剤を設計し、仕上げ染色一浴プロセスで付与する。.

2. ポリエステル繊維と親和性の高い難燃剤をサーモス法で繊維に定着させる。この方法では、使用可能な難燃剤は限られるものの、手触りへの影響は最小限に抑えられ、洗濯堅牢度も良好です。.

3. 使いやすく効果も高い、しかし洗濯には耐えない溶出性難燃剤を採用。天然繊維や化学繊維の織物、telや自動車などの内装材に使用される紙などに適しています。.

3. 難燃処理プロセスの探究

非耐久性難燃処理

非耐久性処理には次のようなプロセスが含まれます。

• スプレー処理：カーテン、壁紙、ソファー、カーペットなどに50～80％を直接スプレーし、自然乾燥させることで優れた難燃効果が得られます。.
• パディング法：50～80%の浸水、乾燥、そしてセット/ストレッチの工程です。柔軟仕上げなどの他の仕上げ処理と組み合わせることもできます。.

耐久性のある難燃処理

BEGOODTEX®のAquafyreguad™を使用することで、50回以上の洗濯に耐えながら、国家難燃基準B2レベルの指標を達成することができます。.

• 前処理工程。難燃加工前にアルカリ還元処理を行うことをお勧めします。これにより、ポリエステル繊維の吸水性の高さと液持ちの悪さといった欠点を解消し、生地表面の異物を除去し、良好な難燃加工効果が得られます。.
• 難燃仕上げ工程。難燃剤の量は生地の厚さに応じて調整する必要があります。Aquafyreguad™ fr91～180 g/L、0、5～10% NaOHでpHを6～6.5に調整します。架橋剤、移行防止剤、柔軟剤はケースバイケースで添加できますが、適合性試験が必要です。.

4. 難燃性織物の共通規格

アメリカ合衆国

米国は1953年以来、可燃性織物法（FFA）などの法律を制定し、1954年と1967年に改正を行いました。この法律は米国議会で可決され、米国消費者製品安全委員会（CPSC）によって施行されました。この法案には、主に燃焼に関する技術仕様が含まれています。

• 衣料品および室内装飾に使用される繊維製品の難燃性基準 衣料品および繊維製品の難燃性基準 (16C.F.R1610)
• ポリエチレンプラスチックフィルムの燃焼性規格：（F.R1611）
• 子供用パジャマの可燃性基準：0～6X（16C.F.R1615）および7～14
• カーペット製品の可燃性基準：（F.R1630）；
• カーペット製品の可燃性性能基準（16C.F.R1631）
• マットレスの燃焼性能基準（16C.F.R1632）

カナダ

カナダでは、繊維製品および衣料品の難燃性に関する法律は、危険物規則および規則に含まれています。カナダでは、州議会がいわゆる「危険物規則」を制定しており、「危険物（子供用パジャマ）規則」、「危険物（カーペット）規則」、「危険物（テント）規則」、「危険物（玩具）規則」、「危険物（マットレス）規則」など、増え続ける規則を厳格に遵守する能力を維持することで、この必然的に複雑化と官僚主義につながる間接的な道を最終的に決定する統治機関となっています。.

日本

分類	基準を規定する	実験方法	製剤ユニット	実施または改訂日（年）
カーテン、テント、エンジニアリングカバー	消防法施行令第4条第3項	45°傾斜方式、洗濯、ドライクリーニング	国防総省	1968
	消防庁告示第11号			1973
寝具、パジャマ	消防署第65号	45°傾斜法による洗浄耐性、経口毒性、皮膚アレルギー	消防	1974
家庭用繊維製品（カーテン、シーツ）	家庭用品の品質表示	JIS L 1091A、B		1972
壁クロス	建築基準法告示第1271号及び同第3415号	煙、熱、燃焼ガスの毒性	建設省	1971
室内装飾用ファブリック	航空法施行規則附属書第1条	水平方式、垂直方式	運輸省航空局	1969
フェリーやその他の船舶の内装装飾用織物	船舶番号367、481	JIS L 1091A、B	運輸省航空局	1971
車内装飾布	JIS D 1201。.	FMVSS302。.	業界会議	1973
電車やバス内の装飾布地や寝具	鉄道監督局行政指導第81号	JIS Z 2150、45°傾斜法	運輸省鉄道局	1969
おもちゃ	おもちゃの焼却基準	水平方式	玩具協会	1973
軍用繊維	国防総省の仕様	JIS L 1091B法	国防総省

オーストラリア

規制の枠組み: オーストラリアの各州では、難燃性性能を規制する独自の難燃性技術要件を定めており、サイズ 00 ～ 14 の子供用ナイトウェアの試験方法が適用されます。子供用パジャマ、キャンプ用ナイトガウン、浴衣、ベビー用寝袋は、AS/NZS 1249 の方法に従って試験され、この規格の子供用イブニングウェアの安全要件に準拠する必要があります。.

イギリス

子供用イブニングウェア（生後3ヶ月から13歳までの子供用）は、英国規格BS5722に準拠した燃焼性能試験に合格する必要があり、大人用イブニングウェアには、燃焼基準を満たしていることを示す恒久的なラベルを貼付する必要があります。難燃剤が使用されている可能性のあるイブニングウェアには、洗濯方法または使用可能な洗剤の種類を明記する必要があります。燃焼性試験の前に、BS5651に準拠した洗濯手順を実施する必要があります。.

中国

• GB17591「難燃性織物」この規格は、難燃性織物の製品分類、技術要件、試験方法、検査規則、包装、表示を規定しています。難燃性織物については、難燃性能に応じて2つの等級が設けられています。より具体的な織物について見ると、一般的に、B1等級は特殊なニーズのある衣料品や装飾織物に適しており、B2等級はほとんどの装飾織物に適しています。.
• GB8965「難燃性保護服」は、様々なブランドの難燃性保護服の技術要件、試験方法、検査手順、ロゴ、包装、輸送、保管基準をまとめたものです。対象は、裸火、火花、溶融金属付近、可燃性物質および発火源が存在する場所で作業する人が着用する難燃性保護服に限られます。生地の難燃性能はGB/T5545に準拠し、GB17591のB1レベルを満たしていなければなりません。.
• GB50222「建築内装防火設計規格」この規格は、カーテン、カーテン、ベッドカバー、家具ラップなどの家庭用装飾用織物の難燃性能と試験方法を規定しています。研究によると、GB/T5545装飾織物の垂直試験において、地下土木建築物の装飾織物はB1レベルに達し、高層土木建築物の装飾織物もB1レベルに達し、高層土木建築物のベッドカバー、住宅やtel のベッドカバーはB1レベルに達し、高層土木建築物のカーテンやカーテンは、建物や家具シートの位置の分離要求に応じてB1またはB2レベルに達する必要があります。.

5. 難燃性織物の評価のための試験方法

限界酸素指数 (LOI) 法

布地のろうそくのような燃焼を維持するために必要な最小酸素濃度は、酸素限界指数法（O2とN2の混合ガス中で燃焼させる）によって決まります。酸素限界指数が高いほど、製品の難燃性は高くなります。逆に、酸素限界指数が低いと、難燃効果は低くなるか、あるいは難燃性がない可能性があります。.

垂直燃焼性試験

垂直試験では、布地を垂直に立てて裸火にさらし、残炎時間や炭化長さなどを測定します。布地の着火に要する時間と炎が布地表面を移動した距離を評価するのに役立ち、様々な用途における布地に関する情報を提供します。垂直燃焼は、国内外で最も包括的な難燃性能試験方法の一つであり、中国GB8965-98「難燃性保護服」、GB17591-1996「難燃性織物」など、様々な業界で規範やガイドラインとなっています。.

45°角燃焼性試験

サンプルは45°の角度で設置され、前述の条件下で1秒間点火されます。生地の燃焼強度は、サンプルの炎が一定距離まで燃え上がるのに要した時間で評価されます。これは基本的に生地の難燃性を表すもので、くすぶり続ける時間、損傷面積、損傷長さなどの試験データに基づいて測定されます。.

水平燃焼性試験

サンプル上の炎の燃え広がる距離と、この距離までの時間は、布サンプルを点火した際に水平方向に15秒間炎が燃え広がる条件での炎の燃え広がる距離と、この距離までの時間に対応し、炎の燃え広がる時間と炎の燃え広がり速度の順序で、布地の炎の燃え広がる状態の軌跡と難燃機能を測定します。.

6. 難燃性を保証するBEGOODTEX製品

BEGOODTEX難燃剤 ポリエステル製品 国際基準に準拠して製造されており、洗濯サイクルを通じて長期間の保護を実現します。.

採用することで fラメ r遅滞性のある テスト LOI試験や垂直燃焼試験など、当社の製品は幅広い用途において火災軽減能力を持つことが実証されています。BEGOODTEXは、ブランドの繊維安全技術において革新を続け、 多機能難燃性生地 中国の GB8965-1998 国家規格および米国の NFPA に準拠しています。.