早期的研究認(rèn)為，紙（紙板）在燃燒時(shí)，火焰前的紙面熱解而產(chǎn)生氣體，由于空氣和這些氣體運(yùn)動(dòng)作用的結(jié)果，火焰沿著紙面運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散、蔓延，同時(shí)紙面被加熱到熱解溫度。但是近年來的研究證明，燃燒時(shí)，紙面熱解而產(chǎn)生的氣體是在火焰的下面。由于氣體擴(kuò)散，使火焰蔓延出熱解區(qū)，同時(shí)由于相中的熱傳導(dǎo)而把鄰近的紙面加熱到熱解溫度，這就是紙（紙箱）的燃燒原理。阻燃性是指材料在接觸火源時(shí)燃燒速度很慢，離開火源時(shí)能很快停止燃燒并自行熄滅。
由紙（紙板）的燃燒機(jī)理可以看出，要賦予紙（紙板）以防火阻燃性，必須從以下三方面入手：隔離紙面和火焰，阻止火焰在紙面燃燒、蔓延；降低或消耗燃燒環(huán)境中的氧，窒息火焰；降低燃燒區(qū)溫度或采用耐火纖維，阻止紙面熱解。上述目的一般都是通過加入化學(xué)藥品來實(shí)現(xiàn)。我們把這種紙張具有阻燃功能的化學(xué)藥品稱為阻燃劑。比較常用的阻燃元素有鹵素、磷、硼、氮、鋁等。阻燃劑一般通過下面幾種途徑達(dá)到阻燃目的。
吸熱效應(yīng)：阻燃劑具有吸熱功能。利用阻燃在受熱時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)（此過程一般為吸熱反應(yīng)），通過阻燃劑吸收熱量以及熱分解產(chǎn)生不燃性揮發(fā)物的汽熱化，使紙及紙制品在受熱情況下溫度難以升高而阻止聚合物熱降解的發(fā)生，起到阻燃作用。
隔離效應(yīng)：阻燃劑燃燒時(shí)能在紙制品表面形成一層隔離層，起到阻止熱傳遞、降低可燃性氣體釋放量和隔絕氧氣的作用。
稀釋效應(yīng)：阻燃劑在燃燒溫度下分解產(chǎn)生大量不燃性氣體，如水、二氧化碳、氨氣等。這些不燃性氣體將可燃性氣體濃度稀釋到可燃濃度范圍以下，以阻止燃燒的發(fā)生。
抑制效應(yīng)：高聚物的燃燒主要是OH自由基連鎖反應(yīng)，此類物質(zhì)具有與OH自由基反復(fù)反應(yīng)生成H2O的能力，結(jié)果抑制了產(chǎn)生自由基的連鎖反應(yīng)。
如用NaHCO3溶液、K2CO3溶液、N2S2O6·2H2O溶液浸漬紙（紙板）而賦予其防火性，其過火燃燒時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：
2NaHCO3→H2O↑＋2Na＋2CO2↑
K2CO3→CO2↑＋K2O
N2S2O6→N2S4O4＋H2O↑→SO2↑
釋放出水汽、CO2、SO2、等不能燃燒的氣體，可以達(dá)到室息火焰的作用；如在紙（紙板）中添加硼砂、硼酸、水玻璃等物質(zhì)。這些物質(zhì)在高溫下并在紙（紙板）中燃燒時(shí)形成玻璃狀保護(hù)層，從而隔離紙面與火焰，阻止火焰在紙面燃燒、蔓延；如在紙（紙板）中添加銨鹽分解釋放出不能燃燒的氮?dú)猓∟H3），并伴有吸熱作用，從而達(dá)到窒息火焰、降低燃燒區(qū)及周圍空氣溫度的目的。賦予紙（紙板）以防火阻燃性的方法和技術(shù)的手段還有很多，而對(duì)于紙制包裝品的防火阻燃則尚無成熟技術(shù)。如果采用防火紙板生產(chǎn)紙制包裝品，當(dāng)然能達(dá)到阻燃的目的。但一般包裝紙板采用防火紙板，在經(jīng)濟(jì)效益方面不可取。采用普通包裝紙板賦予紙制包裝品防火阻燃性，最方便有效的方法是在膠粘劑中添加阻燃劑。現(xiàn)在已知的阻燃劑有很多種，除前面提到的以外，還有鹽、水溶性基復(fù)鹽、霞石（NaOAL2O3SO2）、氣態(tài)氮、鹵素衍生物、凈化等。在眾多的阻燃劑中，阻燃劑既能賦予紙制包裝品以防火阻燃性，又能適合紙制包裝業(yè)的生產(chǎn)要求。
阻燃劑選取原則
選擇阻燃劑，必須遵循如下原則：
不影響現(xiàn)用膠粘劑的物理性能，或用添加了阻燃劑的膠粘劑，其物理性能應(yīng)滿足生產(chǎn)要求。膠粘劑的物理性能包括流態(tài)性、粘著力強(qiáng)度等。
所選阻燃劑應(yīng)價(jià)廉、易得。對(duì)于采用水玻璃為膠粘劑的生產(chǎn)廠家來說，無需另外添加阻燃劉，因?yàn)樗ＡП旧砭褪且环N阻燃劑。由于采用水玻璃生產(chǎn)的紙制包裝品有發(fā)脆、易發(fā)潮泛白等缺點(diǎn)，大多數(shù)廠家均轉(zhuǎn)而采用淀粉膠粘劑。
對(duì)于每一種具有流態(tài)性的膠粘劑，都具有某種最佳粘度和表面張力指標(biāo)。任何顯著地偏離最佳指標(biāo)的傾向，對(duì)膠粘性的質(zhì)量和其應(yīng)用均會(huì)有不良影響。因此，選用阻燃劑，必須考慮其對(duì)膠粘劑的影響。在眾多的阻燃劑中，有些會(huì)降低膠粘劑的流態(tài)性，另外一些則會(huì)提高膠粘劑的流態(tài)性。因此，生產(chǎn)具有阻燃作用的紙制包裝品，應(yīng)向膠粘劑中加入至少兩種以上的阻燃劑。
