基于黏膠復(fù)絲的新型紡織材料

M.Gebert-Germ，B.Müller

Glanzstoff工業(yè)公司(奧地利)

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基于黏膠復(fù)絲的新型紡織材料

M.Gebert-Germ，B.Müller

Glanzstoff工業(yè)公司(奧地利)

摘要：通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)出優(yōu)于普通短纖維的永久阻燃黏膠長(zhǎng)絲，為開(kāi)發(fā)低面密度的輕量級(jí)、多樣性防護(hù)服材料提供可能，同時(shí)材料還滿足穿著舒適性與外觀要求。目前，各服裝生產(chǎn)企業(yè)在該領(lǐng)域的研發(fā)項(xiàng)目已進(jìn)入最后的沖刺階段，首款商品化軟殼產(chǎn)品將于2016年進(jìn)入市場(chǎng)銷售。

關(guān)鍵詞：防護(hù)服；輕質(zhì)；阻燃；黏膠復(fù)絲

1阻燃防護(hù)服

過(guò)去幾年中，人們對(duì)阻燃防護(hù)服等個(gè)人防護(hù)裝備(PPE)的需求不斷增加。阻燃防護(hù)服通常采用機(jī)織面料和針織面料。與此同時(shí)，防護(hù)服的穿著舒適性、功能性和外觀也變得越來(lái)越重要。新型紗線為PPE的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新提供了可能。如Viscont FR紗線，其結(jié)合了黏膠的穿著舒適性與合成纖維的強(qiáng)度性能，作為一種永久阻燃的黏膠長(zhǎng)絲紗，已成功應(yīng)用于針織面料領(lǐng)域。本文將詳細(xì)討論目前阻燃紗線與面料領(lǐng)域的研究進(jìn)展，旨在推動(dòng)軟殼材料的發(fā)展。

2阻燃軟殼復(fù)合材料

軟殼材料是對(duì)一類功能性紡織品的總稱，其主要用于制作現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)和休閑服裝，以及制作夾克和外套的面料。硬殼紡織材料和軟殼紡織材料通常質(zhì)輕，并綜合了服裝外層面料和中間層材料的功能。如，軟殼夾克可作為搖粒絨外套和雨衣的折中產(chǎn)品，并因此減小了服裝的質(zhì)量。根據(jù)不同的后整理工藝和材料，軟殼材料可以像搖粒絨一樣透氣、保暖，也可以防風(fēng)并具有彈性。

Glanzstoff工業(yè)公司和德國(guó)SR Webatex公司合作開(kāi)發(fā)出一種三層結(jié)構(gòu)的阻燃軟殼復(fù)合材料試樣，其面密度為435 g/m2。材料外層采用永久阻燃的面密度為200 g/m2的Viscont FR織物，為改善它的抗靜電性能，織物中還添加有碳纖維增強(qiáng)網(wǎng)；內(nèi)層搖粒絨則為60/40的改性腈綸/棉混紡非織造布，面密度為200 g/m2。在兩層之間包含一層聚四氟乙烯(PTFE)膜。研發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，選擇合適的黏合劑非常重要(圖1)。

圖1　包括Viscont FR 織物、PTFE膜和60/40改性腈綸/棉非織造布的軟殼復(fù)合材料

表1給出了針對(duì)該復(fù)合材料試樣的一些試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。試樣完全達(dá)到ISO 15025垂直燃燒測(cè)試與EN 11612、EN 11611和EN 61482的標(biāo)準(zhǔn)要求。基于外層的測(cè)試數(shù)據(jù)，可推測(cè)該材料在馬丁代爾耐磨損測(cè)試中也會(huì)有良好表現(xiàn)(EN ISO 12947，12 kPa)。其87 000次循環(huán)的測(cè)試結(jié)果遠(yuǎn)超預(yù)期。Viscont FR織物的另一特性是它具有優(yōu)異的抗熔融金屬特性，尤其是對(duì)鋁。該軟殼材料滿足EN 11612中定義的D3類的要求。此屬性主要是基于水滴飛濺到熱爐后會(huì)發(fā)生升華的物理現(xiàn)象，如同蒸汽層中熱盤上方水滴的“浮動(dòng)”現(xiàn)象，Viscont FR在纖維與熱金屬之間形成蒸汽保護(hù)膜(因?yàn)閂iscont FR是一種黏膠纖維，含有約10%的水份)。由于長(zhǎng)絲表面是光滑的，“浮動(dòng)”的金屬液滴可在織物表面自由移動(dòng)，能顯著減少任何其他特定點(diǎn)的熱負(fù)荷，而短纖維則不提供這種流動(dòng)性。Viscont FR長(zhǎng)絲纖維具備的這種形態(tài)特性，加之其高強(qiáng)度特點(diǎn)，有利于為PPE的推廣應(yīng)用提供多樣化的解決方案。

表1　軟殼復(fù)合材料試樣的部分試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果

目前推出的首款產(chǎn)品的市場(chǎng)反饋非常好。然而，對(duì)更輕質(zhì)的軟殼產(chǎn)品解決方案的需求迫在眉睫，難題是更輕質(zhì)的復(fù)合材料一定要更薄，而輕薄材料難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所要求的熱透射率指標(biāo)。表2總結(jié)了目前新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的解決方案。相對(duì)于前文的產(chǎn)品試樣，材料的面密度降低了50%以上。目前正在對(duì)該新產(chǎn)品試樣進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果將于近期公布。

表2　軟殼復(fù)合材料新產(chǎn)品試樣的規(guī)格參數(shù)

3永久阻燃彈性材料

在2013年產(chǎn)業(yè)用紡織品展會(huì)中，Glanzstoff工業(yè)公司展出了一種彈性針織材料的初始試樣，該試樣以芯層采用彈性紗、外覆Viscont FR纖維的包芯紗制得。材料的耐熱性符合EN ISO 11612對(duì)熱阻的要求(EN ISO 17493標(biāo)準(zhǔn)定義的260 ℃條件下)，并且通過(guò)了ISO 15025阻燃測(cè)試。研發(fā)過(guò)程中的一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是黏膠可阻止彈性芯層的滑脫，因?yàn)楹苊黠@它能夠吸收熔融材料。

基于這些研究結(jié)果，對(duì)包芯紗的制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并首次采用由144 dtex彈性紗織制的氨綸織物與Viscont FR織物制備了雙向彈性織物?！半p彈性”代表材料屬性，尤其是描述了紡織品在兩個(gè)不同的方向上拉伸后，不會(huì)失去其初始形狀的能力。按照此原理，經(jīng)紗和緯紗都使用彈性紗線或彈性組合紗線，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)紡織材料縱向和橫向的拉伸要求。盡管市場(chǎng)上已實(shí)現(xiàn)采用短纖維包芯紗制作雙彈性紡織材料，但得到的紡織材料強(qiáng)度低、耐磨性差或彈性有限。阻燃黏膠長(zhǎng)絲在這些方面都進(jìn)行了改進(jìn)。紗線結(jié)構(gòu)非常重要，必須能很好地包裹彈性纖維，且彈性纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)需低于10%時(shí)才不影響材料的阻燃性。在紗線表層添加黏膠的另一優(yōu)點(diǎn)是它容易染色，從而滿足了市場(chǎng)上對(duì)織物顏色多樣性的需求。

表3總結(jié)了新型材料的測(cè)試數(shù)據(jù)。長(zhǎng)絲的使用使得在超過(guò)90 000次循環(huán)下，織物仍可保持良好的耐磨性，而且它的抗起毛起球性能也很好，循環(huán)7 000次后仍可達(dá)到4～5級(jí)。優(yōu)化材料中標(biāo)準(zhǔn)氨綸纖維(市售)與永久阻燃黏膠長(zhǎng)絲的混紡比后，可確保面密度為180～250 g/m2的織物也符合ISO 15025定義的阻燃要求。

表3　Viscont FR 雙向彈性材料的試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果

Viscont為注冊(cè)商標(biāo)

劉磊 譯李剛 校

New textile fabric based on multifilament viscose yarn

Martin Gebert-Germ，Bernhard Müller

Glanzstoff Industries GmbH,St.P?lten/Austria

Abstract:By consistently exploiting the technical advantages that permanently flame-retardant viscose multi-filaments display over established staple fiber solutions，it has been possible to develop prototype low-grammage textile fabrics that offer new possibilities for lightweight multi-norm protective apparel when it comes to wearing comfort and visual appearance.Corresponding development projects with various garment manufacturers are now at an advanced stage the first commercial softshell products shall be available to end-users in the marketplace in 2016.

Key words:protective apparel；lightweight；flame-retardant；multi-filament viscose