芳綸復(fù)合紗織物的阻燃及相關(guān)性能研究

張麗娟，李向紅

（ 1.唐山學(xué)院 時(shí)尚設(shè)計(jì)系，河北唐山 064000；2.河北科技大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，河北石家莊 050018）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快，火災(zāi)發(fā)生的概率大幅度增加，火災(zāi)救援難度也日趨加大，使得提升火災(zāi)救援主要力量的消防員的救援工作更加危險(xiǎn)和艱難。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年約有上萬(wàn)名消防員在救援工作中受傷[1]。為確保消防官兵的工作安全，提高援救效率，作為消防員滅火戰(zhàn)斗服的防護(hù)性能顯得越發(fā)重要。

1 芳綸復(fù)合紗織物的研制

1.1 芳綸復(fù)合紗的紡制

本研究采用芳綸1313粗紗，定量5 g/10 m；芳綸1313長(zhǎng)絲，200D；芳綸1414長(zhǎng)絲，200D。用DSSp-01 型數(shù)字小樣細(xì)紗機(jī)紡制了芳綸1313包芯紗和賽絡(luò)菲爾紗，芳綸1414包芯紗和賽絡(luò)菲爾紗。

1.2 芳綸復(fù)合紗織物的織造

織造芳綸復(fù)合紗的流程為：SW550小型整經(jīng)機(jī)—穿結(jié)經(jīng)—SL8900EG型全自動(dòng)梭織小樣樣機(jī)。由于經(jīng)紗是芳綸16 tex×2的股線，經(jīng)紗無(wú)需上漿。

分別織造了經(jīng)密為255根/10 cm、緯密為220根/10 cm的芳綸1313包芯紗織物和賽絡(luò)菲爾紗織物，芳綸1414包芯紗織物和賽絡(luò)菲爾紗織物，織物標(biāo)號(hào)如表1。

表1 芳綸織物標(biāo)號(hào)

2 芳綸復(fù)合紗織物阻燃性能

測(cè)試儀器為YG(B)815D-1型（垂直法）織物阻燃性能測(cè)試儀。試樣尺寸為30 cm ×8 cm，分經(jīng)向和緯向，阻燃實(shí)驗(yàn)按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5455—1997進(jìn)行。測(cè)試結(jié)果如表2所示。

表2 芳綸復(fù)合紗織物阻燃測(cè)試結(jié)果

在阻燃實(shí)驗(yàn)中，樣布沒(méi)有熔融、滴落現(xiàn)象，根據(jù)消防服外層GA 10—2014標(biāo)準(zhǔn)，織物符合消防服外層阻燃要求。比較阻燃實(shí)驗(yàn)結(jié)果，4種織物的結(jié)果相似，經(jīng)向和緯向變化不大，紗線結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)絲種類(lèi)對(duì)結(jié)果影響不大，都符合要求。另外，織物阻燃性能與紗線種類(lèi)和織物結(jié)構(gòu)有關(guān)，織物經(jīng)緯紗密度也會(huì)對(duì)織物阻燃性能有影響。分析織物阻燃實(shí)驗(yàn)，紗線纖維性能對(duì)織物阻燃性起關(guān)鍵因素。芳綸1313長(zhǎng)絲和1414長(zhǎng)絲具有良好的耐高溫性和阻燃性，并且無(wú)熔融和滴落現(xiàn)象[2]。

3 芳綸復(fù)合紗織物熱穩(wěn)定性能

實(shí)驗(yàn)按消防服標(biāo)準(zhǔn)附錄B 熱穩(wěn)定性要求進(jìn)行，試樣大小為10 cm×10 cm。熱穩(wěn)定性能測(cè)試結(jié)果如圖1所示。

圖1 芳綸復(fù)合織物熱穩(wěn)定性測(cè)試

根據(jù)消防服外層GA 10—2014標(biāo)準(zhǔn)得出，4種織物都符合消防服外層熱穩(wěn)定性要求。芳綸纖維本身具有很好的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，高溫下尺寸變化很小，決定了4種芳綸復(fù)合纖維織物的熱穩(wěn)定性都很好。由此可知，芳綸1313長(zhǎng)絲和芳綸1414長(zhǎng)絲及其紗線結(jié)構(gòu)對(duì)織物熱穩(wěn)定性影響較小。

4 芳綸復(fù)合纖維織物抗?jié)裥阅?/h2>

測(cè)試儀器為YB813型沾水度測(cè)量?jī)x，試樣大小為 18 cm×18 cm。按照 GB/T 4745—2012《紡織品防水性能檢測(cè)和評(píng)價(jià) 沾水法》測(cè)試織物表面的抗?jié)裥阅?，結(jié)果如表3所示。

表3 織物抗?jié)駥?shí)驗(yàn)

分析得出，4種芳綸復(fù)合紗織物的抗?jié)裥匀珵?級(jí)，根據(jù)消防服外層GA 10—2014標(biāo)準(zhǔn)，4種織物都符合消防服外層抗沾濕要求?？椢锟拐礉裥阅苤饕墉h(huán)境溫度、濕度、纖維種類(lèi)和狀態(tài)、抗水和拒水整理等因素影響，芳綸復(fù)合紗織物的紗線結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)絲種類(lèi)對(duì)織物的抗沾濕性影響不大。若紡紗纖維是疏水纖維，導(dǎo)水性差，則抗沾濕性強(qiáng)；若紡紗纖維是親水纖維，吸濕導(dǎo)水性強(qiáng)，則抗沾濕性能差。此外，若環(huán)境潮濕，溫度較高，織物導(dǎo)水性增強(qiáng)，則抗沾濕性能差；若織物經(jīng)過(guò)抗水整理或拒水整理，織物抗沾濕性能就會(huì)增強(qiáng)[3-5]。

5 芳綸復(fù)合紗織物縮水率

實(shí)驗(yàn)應(yīng)用全自動(dòng)洗衣機(jī)，試樣準(zhǔn)備按GB/T 8628—2001,洗滌方法按 GB/T 8629—2001的 5A執(zhí)行，數(shù)據(jù)計(jì)算按GB/T 8630—2002執(zhí)行,試樣大小為10cm×10cm，測(cè)試結(jié)果如圖2。

圖2 織物縮水率性能折線圖

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和消防服外層GA 10—2014標(biāo)準(zhǔn)，織物符合消防服外層縮水率性能要求。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，芳綸1414織物的縮水率大于芳綸1313，織物經(jīng)向縮水率大于緯向，緯紗的紗線結(jié)構(gòu)，即包芯紗和賽絡(luò)菲爾紗對(duì)織物縮水率的影響不大。芳綸1414復(fù)合紗的吸濕性大于芳綸1313復(fù)合紗，芳綸1414織物的縮水率大于芳綸1313織物[6]。

6 芳綸復(fù)合紗織物耐洗色牢度

實(shí)驗(yàn)應(yīng)用耐洗色牢度實(shí)驗(yàn)機(jī)，試樣大小為10 cm×4 cm，執(zhí)行實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 3921—2008，測(cè)試結(jié)果如表4。

表4 織物耐洗色牢度表

根據(jù)消防服外層GA 10—2014標(biāo)準(zhǔn)，織物的耐洗色牢度為4～5級(jí)，都符合消防服織物的耐洗色牢度要求。芳綸1313長(zhǎng)絲和芳綸1414長(zhǎng)絲及其紗線結(jié)構(gòu)對(duì)織物耐洗色牢度影響較小。

7 結(jié)論

芳綸1313包芯紗、芳綸1313賽絡(luò)菲爾紗、芳綸1414包芯紗、芳綸1414賽絡(luò)菲爾紗4種織物的阻燃性能、縮水率、表面抗?jié)裥阅堋岱€(wěn)定性能和耐洗色牢度相差不大，且均符合消防服性能標(biāo)準(zhǔn)要求。比較而言，相同紗線結(jié)構(gòu)下，芳綸1313復(fù)合紗織物的耐光色牢度好于芳綸1414。相同長(zhǎng)絲種類(lèi)下，紗線結(jié)構(gòu)對(duì)織物性能的影響不明顯。