阻燃舒适型间位芳纶织物的研制及其相关性能研究

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近年来,随着人们生活水平的提高,大量纺织品进入到人们的生活、工作、学习环境中。但是纺织品在给我们带来舒适、美观、洁净的同时,其易燃属性也为我们带来了重大的安全隐患。人们在关注纺织品使用功能的同时,对其阻燃性能也提出了越来越高的要求。现有阻燃面料的研究多侧重于高温火焰作业环境下的热防护功能,尚缺乏兼具舒适性、经济性和优良外观的阻燃面料。间位芳纶因其独特的分子结构而具有突出的阻燃性和热稳定性,性价比高。为了解决以上问题,本文以间位芳纶为原料,试织不同规格的织物,研究织物结构对其阻燃性能的影响并对织物进行导湿排汗整理,开发阻燃舒适型间位芳纶织物,为在消防、石油、煤矿等环境下工作和生活的人们提供更加安全舒适的日常防护。主要研究内容及成果如下:(1)从织物紧度、织物组织、纱线线密度方面出发设计织制不同规格的织物并对其阻燃性与舒适性进行测试,结合织物平方米克重及厚度,系统地分析织物结构对其阻燃性能的影响,并判断各影响因素的主次顺序及显著性。织物紧度、织物组织及纱线线密度对于间位芳纶织物的阻燃性均有显著性影响。整体而言,织物组织的变化对于织物阻燃性的影响最大,纱线线密度的影响居中,织物紧度的影响在三者中最小。由正交试验可得,阻燃性最优织物的结构参数为29.5tex×2,299×158根/10cm,8/3经面缎纹织物。建议设计开发阻燃舒适型间位芳纶织物时,结构参数以满足舒适性为主,阻燃性次之。即阻燃舒适型间位芳纶织物,应以小紧度、细纱线、结构较松散的规格为主。(2)通过模糊综合评价法对36种织物的舒适性能进行排序,可知绝大部分缎纹织物的排名靠前,缎纹织物整体舒适性能较好,斜纹织物居中,平纹织物整体舒适性在三者中居末位。舒适性最好的织物是14.8tex×2,273×223根/10cm的缎纹织物,该结论与我们的生活经验及理论知识相符,即紧度小、纱线细且结构松散,织物舒适性能好。(3)为进一步改善间位芳纶织物的舒适性,采用酸性高锰酸钾、对苯二甲酰氯、等离子体三种改性方法处理织物,并对其进行导湿排汗后整理。实验结果表明经整理后织物的阻燃性仍能满足国家标准GB/T17591-2006中的B1级水平;经酸性高锰酸钾处理后的织物舒适性有明显的改善,工艺为硫酸质量分数10%,KMnO4质量浓度为5g/L,30℃的恒温处理35min;等离子体改性后织物的舒适性有所提高,但效果不及酸性高锰酸钾;对苯二甲酰氯处理后织物的舒适性反而有下降的趋势。针对越来越多消费者对纺织品阻燃性能提出的要求,本课题开发的阻燃舒适型服装面料可以有效地解决低端产品防护效果不理想、舒适性差等问题,同时为间位芳纶织物舒适性的改善提供了研究思路和理论依据。本产品将市场定位于军队作训服、抢险救援服、消防服、焊接服、易燃易爆场所防护工装等防护服装的面料。
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