預氧化／腈氯綸阻燃織物性能研究

歐陽潔，吳漢榮，李 煒

（1.東華大學，上海 201620；2.汕頭市奧山服飾有限公司，廣東汕頭 515000）

預氧化／腈氯綸阻燃織物性能研究

歐陽潔1，吳漢榮2，李 煒1

（1.東華大學，上海 201620；2.汕頭市奧山服飾有限公司，廣東汕頭 515000）

預氧化纖維具有極佳的阻燃性能，腈氯綸纖維具有優良的服用性，二者可用于阻燃服裝面料的開發。文章采用賽絡紡將預氧化纖維與腈氯綸纖維以三種不同比例進行混紡，研究了混紡比對織物的阻燃性以及服用性能的影響。結果表明，預氧化含量越高，織物阻燃性越好，但其拉伸性能和耐磨性越差。結合兩方面進行綜合考慮，方可達到合理的織物設計要求。

預氧化纖維；腈氯綸；阻燃；混紡；賽絡紡

賦予紡織品阻燃性能的方法一般有兩種：一是選用阻燃纖維紡紗、織造；二是對織物進行阻燃整理。與阻燃整理相比，采用阻燃纖維織造阻燃效果更佳、耐久性和手感更好［1－3］。預氧化纖維屬準不燃產品，極限氧指數可達55，阻燃性能長久。但該材料無卷曲、靜電大、纖維光滑，紡紗有一定難度，織造斷頭率高。腈氯綸原料成本低廉，具有一定的阻燃性，同時還保留腈綸優異的可紡性和服用性［4－5］。將這兩種纖維混紡可開發出既具有優異阻燃性又具有一定服用性的阻燃織物。本文以這兩種纖維為原料，用賽絡紡分別紡制預氧化／腈氯綸混紡比為80／20、70／30和60／40的紗線，對比研究了混紡比對織物的阻燃及服用性能尤其是機械性能的影響。

1 實驗

1.1 原料

本次實驗采用的預氧化絲和腈氯綸纖維均為汕頭市奧山服飾有限公司提供，其主要性能如表1所示。

1.2 試樣制備

1.2.1 紡紗

紡紗工藝流程為：開松（DHU清梳聯合試驗機）→梳理（AS181A梳棉試驗機，梳理兩道）→并條（一并，二并）→粗紗（FA498粗紗機）→細紗（TH101棉型細紗機）

表1 纖維規格和性能

為了使不同成分的纖維混合均勻，對纖維進行逐份開松，每份30 g，按照實驗方案進行配比，共8份。由于纖維的靜電較大，開松前需添加抗靜電油劑，并密封擱置24 h后再進行開松。纖維開松后對其進行梳理，為了保證纖維網的均勻，每份梳理兩道。并條次數為兩次，頭并牽伸倍數為7倍，二并根數為8根，其牽伸倍數為8倍。賽絡紡是一種較為新型的紡紗方式，在細紗機上喂入兩根保持一定間距的粗紗，經牽伸后，由前羅拉輸出這兩根單紗須條，并由于捻度的傳遞而使單紗須條上帶有少量的捻度，拼合后被進一步加捻成類似合股的紗線，卷繞在筒管上。其特點是毛羽少，強力高，耐磨性好。喂入的粗紗細度為450 tex，喂入的條子隔距為6 mm，紗線細度為37 tex，捻度為700捻／m。

1.2.2 織造

織造過程為：穿綜→穿筘→整經→開口→引緯→打緯→卷取→下機。使用的織機為SGA598型半自動織樣機。為了使織物達到比較厚重且緊密的效果，采用2／1雙層接結組織，織物克重為250 g／m2。

2 測試結果及討論

2.1 紗線測試

紗線主要性能測試結果如表2所示，測試紗在標準狀態（標準大氣壓下，溫度20℃，相對濕度65%）下放置24 h以上。力學性能測試采用HD021N型電子單紗強力儀，毛羽測試采用YG172型紗線毛羽測試儀，條干測試采用YG135G條干均勻度分析儀。測試條件：溫度20℃，相對濕度65%。

表2 紗線性能測試結果

從表2結果中可以看出，隨著預氧化纖維含量的降低，紗線強力不斷增大，毛羽量不斷增加，這是因為預氧化纖維存在著強力低、纖維間抱合力差、纖維呈脆性等缺點，隨著腈氯綸含量的增加，由于腈氯綸纖維卷曲多、抱合力強，紗線強力會增大，但同時毛羽也隨之增多。當預氧化纖維含量在70%時，紗線條干均勻度最好。

2.2 織物阻燃性能測試

評價紡織品的燃燒性能主要包括4個指標：點燃時間、火焰的蔓延性、燃燒的破壞性和極限氧指數［6－9］。本實驗主要對火焰的蔓延性進行測量，采用垂直法對阻燃性能進行測試，測試標準為GBT5455—1997，在YG（B）815D－Ⅰ垂直燃燒儀上進行。測試樣品在標準狀態下放置48 h以上，每個方案剪取10塊織物（經向5塊，緯向5塊）進行測試，尺寸為8 cm（寬）×30 cm（長），測試火焰高度40 mm，點火時間12 s，使用的重錘質量為226.8 g。測試條件為溫度20℃、相對濕度65%，測試結果如表3所示。

表3 玄武巖織物阻燃性測試結果

根據GB 8965《國家防護服裝阻燃防護》，織物的續燃時間小于2 s，陰燃時間小于2 s，且損毀長度小于50 mm，即可達到A級防護要求。從表3中可知，以上阻燃織物除預氧化／腈氯綸（60／40）外均可達到此要求。預氧化／腈氯綸（80／20）的阻燃性能最好，而預氧化／腈氯綸（60／40）的阻燃性能最差，即預氧化纖維含量越多，織物的損毀長度越小，織物的阻燃性能越好。這是因為預氧化纖維的極限氧指數遠高于腈氯綸，紗線中預氧化纖維含量越多，則由它制成的織物阻燃性能越好。可見，纖維性能及其混紡比在很大程度上決定了織物的阻燃性能。

2.3 織物強力測試

測試所用儀器為HD026電子織物強力儀，測試標準為GB／T 3923.1—1997。裁取經向、緯向試樣各5塊，尺寸為150 mm×50 mm。實驗參數：隔距：100 mm；速度：100 mm／min；實驗方式：定速拉伸；預加張力：2 N。測得的實驗平均值如表4所示。

表4 織物強力測試數據

表4結果顯示，各織物均達到了GB8965中要求的450 N。但隨著預氧化纖維含量的降低，織物強力增大，這與紗線強力的測試結果一致，都是因為腈氯綸的卷曲度高，抱合力強，能在纖維之間纏繞，提高混紡紗的強力，進而改善織物強力。

2.4 織物耐磨性測試

測試所用儀器為YG401E型織物平磨儀（馬丁代爾儀）。測試時，使試樣在一定壓力下與標準磨料進行相互摩擦，導致試樣破損，最后記錄試樣破損的耐磨次數以表示織物的耐磨性能。再采用視覺描述方式評定試樣的起毛起球等級，如表5所示。

表5 織物耐磨性測試結果

從表5中可以看出，隨著預氧化纖維含量的增加，紗線耐磨性下降，耐磨次數從8700減少到8000。織物的耐磨性由多方面原因決定，就纖維和紗線結構來說，主要由纖維強力以及紗線內纖維之間的抱合力決定，由于預氧化絲和腈氯綸的強力差別不大，但腈氯綸的抱合力遠優于預氧化絲，故隨著腈氯綸的增加，織物耐磨性提高。

3 結語

將腈氯綸與預氧化纖維混紡后，紗線的力學性能，織物的阻燃性能、拉伸性和耐磨性都有一定的改變。隨著腈氯綸纖維含量的增加，織物的阻燃性會有所下降，但是其拉伸性能和耐磨性能都得到一定的改善。作為服用織物，不僅要考慮織物的阻燃性能，也需注意織物的力學性能，才能保證織物在穿著過程中不會輕易被外力所破壞。故在設計預氧化／腈氯綸阻燃織物時，要綜合考慮其阻燃性能和服用性能，要在保證一定阻燃性能的前提下，盡量優化織物的服用性能。

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Research on Flame Retardant Fabric Made from PANOF／Vinyon N Fiber

OuyangJie1，WuHanrong2，LiWei1
（1.Donghua University，Shanghai 201620，China；2.Shantou City Aoshan Garment Ltd.，Shantou 515000，China）

Preliminary heat treatment in oxidizing fiber（PANOF）has excellent performance of thermal insulation and flame－resistance，while Vinyon N possesses good wearing properties.PANOF was blended with Vinyon N in three proportions using Sirospun to investigate the blending ratio effects on the fire retardant and mechanical properties of the fabric.Results indicated that the more PANOF contained，the better the flame retardant property the fabric showed，while the poorer intensity and wearability the fabric performed.The flame retardant performance and wearing characteristics should be both considered when the fabric is developed.

PANOF；Vinyon N fiber；flame retardant；blending；Sirospun

TS155.6

A

1009－3028（2012）02－0004－03

2011－01－29

歐陽潔（1988—），女，湖南衡陽人，碩士研究生。