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多功能芳砜纶阻燃防护面料的开发

多功能芳砜纶阻燃防护面料的开发
芳纶 1313 赛络混纺纱和纯棉纱为原料，采用方平组织和防撕裂格子组织结构制织了不同规格的芳砜纶混纺面料。经测试，方平组织面料和防撕裂格子面料的平均极限氧指数为 25． 6% 和 27． 3% ，达到了阻燃面料要求。利用 HPC － 5 整理剂和 HPC － 4 交联剂对面料进行拒水拒油整理，以整理剂用量、交联剂用量、焙烘时间为因子进行三因子三水平正交试验。分析结果显示: 3 个因素对方平组织面料的拒水拒油效果没有明显影响，但整理剂用量和交联剂用量对防撕裂格子面料的拒水效果影响显著，3 因素对防撕裂格子面料的拒油效果影响较小。随着科技水平的提高，特种行业对服装面料功能性的要求日趋强烈，旅游、运输、产业用布、航空航天、军工等产业迫切需要开发一种能将阻燃、拒水透湿、拒油、抗静电等多种性能集于一体的多功能纺织品。芳砜纶，学名聚苯砜对苯二甲酰胺纤维，具有优良的耐热性、热稳定性、高温尺寸稳定性、阻燃性、电绝缘性及抗辐射性，同时具有良好的物理机械性能、化学稳定性和染色性，是开发热防护用品的理想原料。1 芳砜纶混纺面料的加工1． 1 纱线原料经纱选用 42 tex 60 /40 芳砜纶/芳纶 1313 赛络纱，纬纱选用 14 tex 纯棉普梳纱。对经纱各项性能指标进行测试，测试结果为: 断裂强度 20． 78 c N/tex，断裂伸长率 18． 27% ，3 mm 以上毛羽指数 26． 46 根/m，条干 CV 值 12． 79% 。． 2 设计面料规格设计面料经纱密度均为 300 根/10 cm，纬纱密度分别为 215 根/10 cm、235 根/10 cm 和 255 根/10 cm，面料组织选用二上二下方平组织和防撕裂格子组织，防撕裂格子面料上机1． 3 面料加工工艺流程面料加工工艺流程为: 1332M 络筒机→GA391 型单纱上浆机 → SW550 型整经机 → 穿结经 → SL8900Evergreen全自动梭织打样机1． 4 面料加工时需注意的问题为了减少经纱断头，整经速度应偏低掌握; 经纱上浆目的是增强减摩，同时贴服毛羽，消除纱线扭结。选用 PVA205 含量为 40% 、LX － 6 丙烯酸和 JX － 2 丙烯OI:10.16549/j.cnki.issn.1001-2044.2014.09.007上海纺织科技 SHANGHAI TEXTILE SCIENCE ＆ TECHNOLOGY ，烘房温度保持 70℃以上，浆纱速度 35 m/min; 在织造过程中，为了使梭口清晰，应采用较大的上机张力; 为了减少纬纱断头，纬纱张力应偏小掌握。2 面料阻燃性能测试面料阻燃性能测试在 JF － 3 型氧指数测定仪上进行，试样大小为 14 × 5 cm，测试布样燃烧 5 cm 自动熄灭时的氧指数值，即为极限氧指数。本实验中方平组织和防撕裂格子面料的平均极限氧指数分别为25． 6%和 27． 3% ，已经达到阻燃面料的极限氧指数值 23% ，说明两种面料可以达到良好的阻燃效果。选取氧气浓度 29． 8% ，测试试样损毁长度，测试氧浓度为 29． 8%时各试样的损毁长度项目经纬密度 /根·( 10cm)－ 1300 × 215 300 × 235 300 × 255方平组织损毁长度 /mm 2． 78 2． 31 2． 26防撕裂格子布损毁长度 /mm 2． 63 2． 54 2． 49 中数据说明，同一种组织面料，在一定范围内，密度越大，损毁长度越小，阻燃效果也越好; 对于同一种密度的面料，不同组织，损毁长度也不同，防撕裂格子面料的损毁长度比方平组织面料小，阻燃效果好。面料的损毁长度与面料的密度有关，密度越大，平方米内阻燃纱线的根数增多，阻燃效果显著，损毁长度减小。3 整理工艺对面料拒水拒油性能的影响3． 1 拒水拒油整理工艺采用含氟拒水拒油整理 HPC － 5 整理剂和 HPC－ 4 交联剂对面料进行处理。以 HPC － 5 整理剂用量、HPC － 4 交联剂用量、焙烘时间为因子，进行三因子三水平正交试验，正交试验设计见 2。实验中，焙烘温度为 180℃。 2 拒水拒油整理正交验设计水平A 整理剂用量/ g·L－ 1B 交联剂用量/ g·L－ 1C 焙烘时间 / min1 40 10 12 50 20 23 60 30 33． 2 拒水拒油效果测试方法3． 2． 1 拒水效果测试方法拒水测试试剂: 蒸馏水，异丙醇试剂。按 3M － Ⅱ－ 1988 测试方法进行拒水效果测试，将异丙醇与馏水以不同体积比混合，分 0 ～ 10 级，10 级为好，0 ～10 级的水 ∶ 异丙醇分别为 10 ∶ 0、9 ∶ 1、8 ∶ 2、7 ∶ 3、6 ∶ 4、5∶ 5、4∶ 6、3∶ 7、2∶ 8、1∶ 9、0∶ 10。拒水效果评定: 在试样上相距 4 cm 的 3 处位置，按级数由低到高滴加直径为 5 mm 的液滴，10 s 内以 3滴中的 2 滴或以上未湿润为通过。再用高一级别的试液进行试验，直至不通过为止，取后通过的级别为该面料的拒水等级。3． 2． 2 拒油效果测试方法拒油测试试剂: 料酒、调和油、玉米油、花生油、芝麻油、芥末油、大豆油、色拉油液滴形状分析仪以大起泡法测定日常生活厨房用油的面张力，自制拒油测试液的面张力值见 自制拒油测试液体系等级 油剂组分 面张力/N·cm－11 料酒 63． 68 × 10－ 32 调和油 47． 09 × 10－33 玉米油46． 14 × 10－ 34 花生油 45． 44 × 10－ 35 芝麻油 44． 56 × 10－ 36 芥末油 43． 52 × 10－ 37 大豆油 42． 25 × 10－ 38 色拉油 31． 58 × 10－ 3根据 3 测试液体系，按等级从低到高选取油剂，在试样上相距 4 cm 的 3 处位置，滴加直径 5 mm 的液滴，30 s 未湿润则通过该级，取后通过的等级为该面料的拒油等级。3． 3 测试结果与分析3． 3． 1 整理效果未经整理的 6 种规格面料经测试均没有拒油能力。拒油整理后，面料的拒油效果明显，方平组织面料整理前后的拒油效果对比见 3。 3 方平组织面料整理前后拒油效果对比 3 显示，面料未经整理时，油滴扩散，接触角为0°，润湿。hEL6Z4


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