纖維素是自然界賜予人類最豐富的天然高分子物質(zhì)，不僅來源廣泛，而且可再生。由纖維素紡絲制備纖維的工藝主要有：粘膠法、溶劑法（包括銅氨纖維、離子液體、Lyocell纖維）、氨基甲酸酯法等。纖維素纖維具有優(yōu)異的吸濕透氣性，手感好、穿著舒適，常與毛、棉或各種合成纖維混紡和交織，用于各類服裝及裝飾用品。如Lyocell纖維，被譽為“21世紀綠色纖維”，是近年來新興起的再生纖維素纖維，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類高檔服裝。除此之外，以棉花為原料的各種純棉制品在服裝市場上經(jīng)久不衰，始終占據(jù)著相當重要的位置。

  然而，纖維素織物的極限氧指數(shù)值較低（LOI值為18.6），極易燃燒，成為籠罩在其發(fā)展道路上的一層陰影。據(jù)調(diào)查，因纖維制品燃燒而引起的火災(zāi)已成為現(xiàn)代社會中重大災(zāi)害之一，嚴重危害著人類的生命和財產(chǎn)安全。世界各國對此出臺了相應(yīng)的消防安全法規(guī)，對紡織品的應(yīng)用范圍和阻燃要求日益嚴苛。此外，隨著社會生活水平的提高以及阻燃意識的增強，人們對纖維和織物阻燃性的要求也越來越高。因此，大力研制阻燃纖維素纖維/織物已迫在眉睫。

 纖維素纖維用阻燃劑及其阻燃機理

  纖維素材料在熱裂解時發(fā)生任意鍵的斷裂，產(chǎn)生可燃性焦油液滴和揮發(fā)性氣體，它們都是極易燃燒的物質(zhì)。由于揮發(fā)性氣體的擴散及熱傳導，使火焰蔓延到鄰近的表面并將其加熱到熱裂解溫度，從而加速燃燒。從原則上講，阻燃劑的加入是為了阻止材料的引燃和抑制火焰的傳播。一般阻燃劑的選擇應(yīng)滿足以下四個條件：①阻燃劑對基體材料的阻燃效率；②阻燃材料的加工工藝；③阻燃劑與基體的相容性以及對基體物理性能的影響；④性價比權(quán)衡。一般纖維素纖維用阻燃劑有以下幾種：

鹵系阻燃劑

  鹵系阻燃劑，一般包括氯系、溴系化合物或含有鹵/銻化合物等。鹵系阻燃劑主要是通過氣相阻燃發(fā)揮作用的，既能抑制氣相鏈式反應(yīng)，且其分解產(chǎn)物又可作為惰性物質(zhì)稀釋可燃物的濃度與溫度，還具有覆蓋作用（毯子效應(yīng)）。此外，鹵銻化合物在一定溫度下生成的固態(tài)三氧化銻能促進凝聚相的成炭反應(yīng)。鹵系阻燃劑具有對基材的物理機械性能影響較小，阻燃效率高且性價比適中等諸多優(yōu)點。自十溴二苯醚（DBDPO）等被列入《斯德哥爾摩公約》具有持久性有機污染物質(zhì)的名單之后，關(guān)于鹵系阻燃劑在纖維阻燃上的應(yīng)用日益減少。

磷腈系阻燃劑

  磷腈系阻燃劑，包括磷酸酯、磷腈、聚磷酸銨、三聚氰胺磷酸鹽等。磷系阻燃劑能夠提高材料的成炭率，特別是對含氧量高的聚合物。實際上，磷系化合物是一種良好的成炭促進劑，通過熱分解產(chǎn)生酸源，與纖維素的羥基發(fā)生酯化或者酯交換反應(yīng)。通過進一步加熱，磷酸化纖維素將發(fā)生熱分解，未被磷酸化的纖維素分解生成的可燃揮發(fā)性產(chǎn)物減少，大量的炭層形成。磷系化合物已被證明對纖維素纖維是有效的阻燃劑。Wei Liu等合成了磷系化合物聚（1,2-二羧酸乙烯螺環(huán)二磷酸鹽）（PEPBP），發(fā)現(xiàn)經(jīng)PEPBP阻燃處理棉織物的陰燃時間縮短，炭化長度減小和續(xù)燃時間基本為零。