滌/棉混紡阻燃面料服用性能的模糊綜合評判

滌/棉混紡阻燃面料服用性能的模糊綜合評判*

周祥(江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院紡染工程學(xué)院，南通,226007)

摘要：對6種不同規(guī)格的滌/棉混紡面料進(jìn)行阻燃整理，并對阻燃整理前后面料的透氣性能、透濕性能、懸垂性能、阻燃性能和毛細(xì)效應(yīng)進(jìn)行測試；采用模糊綜合評判方法對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，通過對標(biāo)準(zhǔn)化值和權(quán)系數(shù)的計(jì)算求出綜合評判值，得到滌/棉混紡阻燃面料綜合服用性能的優(yōu)劣排序。

關(guān)鍵詞：阻燃整理，滌/棉混紡面料，服用性能，模糊綜合評判

中圖分類號：TS197文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

收稿日期：2014-08-20

作者簡介：周祥，男，1974年生，副教授。研究方向?yàn)榧徔椘吩O(shè)計(jì)及紡織品檢測。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、消費(fèi)者生活水平的提高和安全意識的增強(qiáng)，具有防護(hù)功能的紡織品需求日益增加，尤其是阻燃織物逐漸占據(jù)市場主導(dǎo)地位。滌/棉混紡面料性能優(yōu)良，是當(dāng)今用途較廣的紡織產(chǎn)品之一，對滌/棉混紡面料進(jìn)行阻燃整理并對其各項(xiàng)性能進(jìn)行研究，對于阻燃紡織品的發(fā)展具有重要意義。本文采用模糊綜合評判方法，從面料的透氣性、透濕性、垂直燃燒損毀長度、懸垂性和毛細(xì)效應(yīng)等方面，對滌/棉混紡面料的服用性能進(jìn)行客觀評價(jià)。

1面料規(guī)格與結(jié)構(gòu)參數(shù)

面料規(guī)格與結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。為了使試驗(yàn)結(jié)果更加具有可比性，面料均采用GA708型噴氣織機(jī)織造，組織為平紋、2/2斜紋，經(jīng)紗為14.6 tex滌/棉(65/35)混紡紗，緯紗為14.6 tex純棉紗，經(jīng)密均為220根/10 cm，僅改變緯密(分別為180、190、200根/10 cm)。對滌/棉混紡面料阻燃整理前后的透氣性、透濕性、垂直燃燒損毀長度、懸垂性和毛細(xì)效應(yīng)進(jìn)行了測試。

*2014江蘇省高等職業(yè)院校國內(nèi)高級訪問學(xué)者計(jì)劃資助項(xiàng)目(2014FX019);江蘇省先進(jìn)紡織工程技術(shù)中心項(xiàng)目(蘇政辦發(fā)〔2014〕22號)；南通市新型纖維材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(CP12014003)；2014年度高校“青藍(lán)工程”科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(蘇教師〔2014〕23號)

表1　織物規(guī)格與結(jié)構(gòu)參數(shù)

為了能夠準(zhǔn)確地反映阻燃整理對織物性能的影響，盡可能縮小所選織物試樣的結(jié)構(gòu)參數(shù)差異，采用堿退漿法(非離子精練劑2～5 g/L，氫氧化鈉3～6 g/L，浴比1∶30，溫度95 ℃，時(shí)間60 min)進(jìn)行退漿，以去除坯布上的漿料及部分雜質(zhì)，使得測試結(jié)果更為準(zhǔn)確。退漿后將布取出用冷水沖洗2～3次，晾干，然后將織物放在二級標(biāo)準(zhǔn)大氣(即溫度20 ℃±2 ℃，相對濕度65%±3%)條件下放置48 h以上，使試樣在吸濕狀態(tài)下達(dá)到平衡。將每個(gè)編號的織物分為兩份，一份進(jìn)行阻燃整理(阻燃整理劑采用TDBPP和THPC，250 g/L，經(jīng)過兩浸兩軋，壓余率為70%～80%，烘干溫度100 ℃，熔烘溫度160 ℃)，另一份作為對照樣。

2性能測試及結(jié)果

2.1　測試方法

采用YG461D型數(shù)字式織物透氣量儀，按照GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測定》測試面料的透氣率；采用YG601-Ⅱ型電腦式織物透濕儀，按照GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗(yàn)方法 第1部分：吸濕法》測試面料的透濕量；采用LFY-45型織物毛細(xì)管效應(yīng)儀，根據(jù)FZ/T 01071—2008《紡織品 毛細(xì)效應(yīng)試驗(yàn)方法》測試面料的毛細(xì)效應(yīng)；采用LLY-351型織物動態(tài)懸垂儀(傘式法)，根據(jù)GB/T 23329—2009《紡織品 織物懸垂性的測定》測試面料的懸垂性能；采用YG815A型織物垂直燃燒儀，根據(jù)GB/T 5455—1997《紡織織物 阻燃性能測定 垂直法》測試面料的燃燒性能[1-3]。

2.2　面料性能測試結(jié)果

阻燃整理前后12種面料的相關(guān)性能測試結(jié)果見表2。

表2　面料服用性能測試結(jié)果

注：織物編號1#～6#為未阻燃整理的織物，織物編號Z1#～Z6#為阻燃整理后的織物。

3模糊綜合評判

3.1　建立因素集

建立因素集U={U1U2U3U4U5U6U7}。其中，U1為透氣率，U2為透濕量，U3為經(jīng)向毛細(xì)效應(yīng)，U4為緯向毛細(xì)效應(yīng)，U5為動態(tài)懸垂系數(shù)，U6為靜態(tài)懸垂系數(shù)，U7為垂直燃燒損毀長度。

3.2　確定評判集

為便于比較，應(yīng)將單位、數(shù)量級不同的性能指標(biāo)用公式(1)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將其壓縮到[0，1]閉區(qū)間內(nèi)。

(1)

式中：Ri——經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的第i個(gè)數(shù)據(jù)；

Ui——第i個(gè)因素?cái)?shù)據(jù)；

Umin——因素最小值；

Umax——因素最大值。

由于垂直燃燒損毀長度和懸垂系數(shù)與織物服用性能呈負(fù)相關(guān)，所以這兩個(gè)因素的標(biāo)準(zhǔn)化值為1-Ri。經(jīng)計(jì)算得到的評判矩陣如下：

3.3　權(quán)重計(jì)算

采用意見加權(quán)計(jì)算以提高模糊綜合評判的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。權(quán)系數(shù)A為征求15名消費(fèi)者的意見所得。重要性排在第一計(jì)6分，第二計(jì)5分，依次類推，排在最后的計(jì)1分，具體結(jié)果見表3。

表3　面料各項(xiàng)性能得分情況

3.4　綜合判定結(jié)果

綜合判定值B=A·R，由綜合判定值B判別出阻燃面料綜合性能的優(yōu)劣情況。

B=A·R=(0.180.140.100.140.140.19)

由上述綜合判定值可以看出，12種面料的綜合評判結(jié)果由優(yōu)到差依次為：4#、Z4#、1#、5#、Z1#、Z5#、6#、Z6#、2#、3#、Z2#、Z3#。

3.5　結(jié)果分析

(1)當(dāng)面料的組織結(jié)構(gòu)和經(jīng)密保持不變時(shí)，隨著緯密的增加面料的服用性能降低。這主要是因?yàn)殡S著緯密的增加，經(jīng)緯紗的屈曲程度加劇，面料毛細(xì)效應(yīng)的阻力增加，吸水高度下降；面料孔隙減小，透氣率降低；面料厚度、緊度增加，水汽透過面料所經(jīng)過的路徑變長，透濕率減小，面料的透濕性降低；交織次數(shù)越多，紗線間的空隙越小，紗線之間的氧氣飽和度越低，面料的垂直損毀長度越小，面料的阻燃性能越好；面料的緊度也隨之增加，紗線松動的自由度變小，阻礙了面料的懸垂，同時(shí)緯密增大，面料厚度也增大，其剛性增加，則面料的懸垂性變差。

(2)當(dāng)面料的經(jīng)緯密保持不變時(shí)，斜紋面料的服用性能優(yōu)于平紋面料。這是因?yàn)槠郊y面料的交織點(diǎn)多，浮長短，纖維束縛得較緊密，故平紋面料的透氣性比斜紋面料差；斜紋組織浮長線長，減小了織物毛細(xì)效應(yīng)的阻力，斜紋面料的毛細(xì)效應(yīng)優(yōu)于平紋面料；平紋組織的浮長線比斜紋的短且平紋交織更為緊密，孔隙小，所以透濕性降低；平紋面料經(jīng)緯線交織次數(shù)最多，紗線間空隙較小，氧氣飽和度也比較小，面料的阻燃性能好；而斜紋面料的經(jīng)緯紗線交織次數(shù)要小于平紋面料，紗線之間的空隙較大，氧氣飽和度比平紋面料稍大，斜紋面料的燃燒性能比平紋面料差；平紋的交織次數(shù)比斜紋多，平紋面料的靜、動態(tài)懸垂系數(shù)比斜紋面料的大。

(3)當(dāng)面料的組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)密和緯密相同時(shí)，阻燃整理后的面料服用性能降低。這主要是因?yàn)樽枞紕┕讨诿媪系谋砻妫疫€滲透至纖維內(nèi)部，使面料中的交織孔隙和纖維、紗線間的縫隙減小，紗線松動的自由度變小，從而使面料的透氣性下降，氧氣飽和度也下降；同時(shí)阻燃劑在受熱時(shí)加速纖維的脫水炭化，減少可燃性氣體的產(chǎn)生，從而使燃燒時(shí)無火焰或者是稍有火焰以達(dá)到阻燃的目的，使得面料的毛細(xì)效應(yīng)、透氣率、透濕量、垂直燃燒損毀長度降低，阻礙了面料的懸垂。

4結(jié)語

(1)4#面料的服用性能最好，Z3#面料的服用性

能最差。

(2)當(dāng)面料的組織結(jié)構(gòu)和經(jīng)密保持不變時(shí)，隨著緯密的增加面料的服用性能降低。

(3)當(dāng)面料和經(jīng)緯密保持不變時(shí)，斜紋面料的服用性能優(yōu)于平紋面料。

(4)當(dāng)面料的組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)密和緯密相同時(shí)，雖然面料的阻燃性能增加，但經(jīng)阻燃整理后面料的服用性能降低。

參考文獻(xiàn)

[1]朱進(jìn)忠.紡織材料學(xué)實(shí)驗(yàn) [M].2版.北京：中國紡織出版社，2008.

[2]李棟高，蔣惠鈞.絲綢材料學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，1994.

[3]趙書經(jīng).紡織材料實(shí)驗(yàn)教程[M].北京：紡織工業(yè)出版社，1989.

Fuzzy comprehensive evaluation of polyester/cotton

blended flame retardant fabric wearability

ZhouXiang

(School of Textile and Dyeing Engineering, Jiangsu College of Engineering and Technology)

Abstract:The flame retardant finishing for six polyester/cotton blended fabrics was made. The properties, such as air permeability, moisture permeability, drapability, flame retardant and capillary effect, of twelve polyester/cotton blended fabrics were tested before and after finishing. The method of fuzzy comprehensive evaluation was adopted to analyze the test data. The comprehensive wearability sorting of the twelve polyester/cotton blended fabrics was obtained．

Keywords:flame-retardant finishing, polyester/cotton blended fabric, wearability, fuzzy comprehensive evaluation