【摘要】：西藏古建筑由于藏傳佛教文化而呈現(xiàn)出神秘而獨(dú)特的歷史價(jià)值,其中應(yīng)用的大量各式具有鮮明圖案和色彩的懸掛類(lèi)裝飾織物成為這一宗教價(jià)值的直接載體。然而,其易燃性則為這種獨(dú)特價(jià)值帶來(lái)安全隱患。 本文基于西藏古建筑中典型懸掛類(lèi)裝飾織物的阻燃性和宗教性需求,探索可實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保、透明、簡(jiǎn)捷和新型的阻燃方法:首先對(duì)代表性織物的熱解和燃燒特性進(jìn)行了測(cè)定,并對(duì)其纖維成分進(jìn)行鑒別,以此確定阻燃基材布料;其次,通過(guò)溶膠-凝膠技術(shù)制備了一系列無(wú)機(jī)氧化物溶膠,將其單獨(dú)整理純棉和純滌織物,探討了其阻燃性能和機(jī)理;第三,運(yùn)用各種成堿金屬鹽溶液整理純棉和純滌織物,探討了其阻燃性能和機(jī)理;最后,將具有高效阻燃性的溶膠、金屬鹽和傳統(tǒng)阻燃劑進(jìn)行配伍,先后用于復(fù)合整理純棉和純滌織物,探討了其間的阻燃協(xié)效性。全文的主要工作如下: (1)通過(guò)極限氧指數(shù)、垂直燃燒、錐形量熱、小火源燃燒和熱失重等方法測(cè)定了從布達(dá)拉宮采集的代表性裝飾織物的熱解和燃燒特性,結(jié)果發(fā)現(xiàn):大多數(shù)織物整體熱解溫度偏低,殘?zhí)苛枯^少;LOI值低于20.0,屬于易燃織物;燃燒速率很快,持續(xù)時(shí)間很短(＜60s),熱釋放量大(最大熱釋放速率高于50kW/m~2)。 (2)通過(guò)熱解法、燃燒法、光學(xué)顯微投影法和傅立葉變換紅外光譜法等方法對(duì)典型懸掛類(lèi)裝飾織物纖維成分進(jìn)行鑒別,結(jié)果發(fā)現(xiàn)應(yīng)用最多的纖維種類(lèi)依次為纖維素纖維(粘膠和棉等)、人造聚合物纖維(滌綸、錦綸和丙綸)和蛋白質(zhì)纖維(蠶絲和羊毛)。據(jù)此,本文選擇棉和滌綸纖維作為阻燃基材布料。 (3)利用溶膠-凝膠法,制備了SiO_2、TiO_2、SnO_2和Fe_2O_3等一系列溶膠,將其浸漬整理純棉和滌綸織物,通過(guò)極限氧指數(shù)、熱失重、微型量熱等方法判定了其阻燃效應(yīng)以及測(cè)定了其熱解和燃燒特性,通過(guò)動(dòng)態(tài)紅外和掃描電鏡等方法探討了溶膠的阻燃機(jī)理,結(jié)果發(fā)現(xiàn):無(wú)機(jī)氧化物溶膠對(duì)純棉和滌綸織物阻燃性能有限,整理后棉和滌綸織物ΔLOI分別為0.0-3.0和0.0-2.2,達(dá)不到GA 504-2004阻燃裝飾織物標(biāo)準(zhǔn)推薦的B2級(jí)阻燃要求(LOI≥26.0);SnO_2溶膠對(duì)純棉織物阻燃效應(yīng)最好,其作用機(jī)理在于對(duì)棉纖維有催化脫水和成炭效應(yīng),且可維持成炭反應(yīng)。 (4)制備了一系列金屬氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽和醋酸鹽等工作液,將其浸漬整理純棉和滌綸織物,通過(guò)極限氧指數(shù)、熱失重、微型量熱等方法判定了其阻燃效應(yīng)以及測(cè)定了其熱解和燃燒特性,通過(guò)動(dòng)態(tài)紅外和掃描電鏡等方法探討了金屬鹽的阻燃機(jī)理,結(jié)果發(fā)現(xiàn):金屬鹽對(duì)棉織物有高效阻燃性,其阻燃效應(yīng)依金屬氯化物、金屬硫酸鹽、金屬醋酸鹽和金屬硝酸鹽順序逐漸下降,整理后織物的ΔLOI分別為1.3-15.3、0.4-14.4、0.0-6.5和0.0-3.0;FeCl_3·6H_2O、MgCl_2·6H_2O、ZnCl_2和Al_2(SO_4)_3·18H_2O等4種金屬鹽可使整理織物達(dá)到GA 504-2004阻燃裝飾織物標(biāo)準(zhǔn)推薦的B1級(jí)阻燃要求(LOI≥32.0),整理織物最大熱釋放速率降幅約為67-90%,熱解殘?zhí)苛吭龇s為4.01-8.12%;這些高效金屬鹽的阻燃機(jī)理在于能夠持續(xù)催化棉纖維脫水和成炭;這些金屬鹽對(duì)滌綸織物的阻燃效應(yīng)有限,達(dá)不到B2級(jí),阻燃效應(yīng)依金屬氯化物、金屬硫酸鹽、金屬硝酸鹽和金屬醋酸鹽順序逐漸下降,整理后織物的≡L(fǎng)OI分別為0.5-5.7、0.0-3.9、0.0-3.5和0.0-2.2。 (5)將具有良好阻燃性的溶膠、金屬鹽和傳統(tǒng)阻燃劑相互配伍,將其浸漬整理純棉和滌綸織物,通過(guò)極限氧指數(shù)、熱失重、微型量熱等方法判定了其阻燃效應(yīng)以及測(cè)定了其熱解和燃燒特性,利用ΔLOI_(復(fù)合整理)＞{ΔLOI_(傳統(tǒng)阻燃劑),ΔLOI_(溶膠),ΔLOI_(金屬鹽)}的原則確定阻燃協(xié)效性,結(jié)果發(fā)現(xiàn):(硼酸/硼砂)與MgCl_2·6H_2O、ZnCl_2與SnO_2溶膠、MgCl_2·6H_2O與SnO_2溶膠以及CuSO_4·5H_2O與SnO_2溶膠等復(fù)合體系整理織物可達(dá)到B1級(jí),其ΔLOI最高為20.6-21.5(SnO_2溶膠/MgCl_2·6H_2O),最大熱釋放速率最大降幅為95%(CuSO_4·5H_2O/SnO_2溶膠),熱解殘?zhí)苛孔畲笤龇鶠?.67%(SnO_2溶膠/CuSO_4·5H_2O);其阻燃機(jī)理在于催化脫水和成炭效應(yīng)的加和性增強(qiáng)。對(duì)于滌綸織物,這些金屬鹽無(wú)法使其達(dá)到B2級(jí)。
【圖文】：

l一1布達(dá)拉宮內(nèi)具有火災(zāi)隱患的場(chǎng)景示例，除了加強(qiáng)火源的控制和管理外，，從可效的途徑。西藏古建筑內(nèi)的典型可燃懸掛織物分析存有大量可燃懸掛裝飾織物，如卷軸畫(huà)族傳統(tǒng)工藝品。它們具有一定共性，如和紙面繪制，更高級(jí)的有珍珠唐卡、彩繪、花、貼花和寶石綴制等約十余種。除唐面上還要接縫一層由五色哈達(dá)或五色飾。圖1一2為宮殿內(nèi)懸掛唐卡的場(chǎng)景。

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本文編號(hào)：2568405