基于黏膠復絲的新型紡織材料

M.Gebert-Germ，B.Müller

Glanzstoff工業公司(奧地利)

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基于黏膠復絲的新型紡織材料

M.Gebert-Germ，B.Müller

Glanzstoff工業公司(奧地利)

摘要：通過不斷的技術創新，研發出優于普通短纖維的永久阻燃黏膠長絲，為開發低面密度的輕量級、多樣性防護服材料提供可能，同時材料還滿足穿著舒適性與外觀要求。目前，各服裝生產企業在該領域的研發項目已進入最后的沖刺階段，首款商品化軟殼產品將于2016年進入市場銷售。

關鍵詞：防護服；輕質；阻燃；黏膠復絲

1阻燃防護服

過去幾年中，人們對阻燃防護服等個人防護裝備(PPE)的需求不斷增加。阻燃防護服通常采用機織面料和針織面料。與此同時，防護服的穿著舒適性、功能性和外觀也變得越來越重要。新型紗線為PPE的開發與創新提供了可能。如Viscont FR紗線，其結合了黏膠的穿著舒適性與合成纖維的強度性能，作為一種永久阻燃的黏膠長絲紗，已成功應用于針織面料領域。本文將詳細討論目前阻燃紗線與面料領域的研究進展，旨在推動軟殼材料的發展。

2阻燃軟殼復合材料

軟殼材料是對一類功能性紡織品的總稱，其主要用于制作現代運動和休閑服裝，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品，并因此減小了服裝的質量。根據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，也可以防風并具有彈性。

Glanzstoff工業公司和德國SR Webatex公司合作開發出一種三層結構的阻燃軟殼復合材料試樣，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網；內層搖粒絨則為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。研發過程中發現，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合材料

表1給出了針對該復合材料試樣的一些試驗測試結果。試樣完全達到ISO 15025垂直燃燒測試與EN 11612、EN 11611和EN 61482的標準要求。基于外層的測試數據，可推測該材料在馬丁代爾耐磨損測試中也會有良好表現(EN ISO 12947，12 kPa)。其87 000次循環的測試結果遠超預期。Viscont FR織物的另一特性是它具有優異的抗熔融金屬特性，尤其是對鋁。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發生升華的物理現象，如同蒸汽層中熱盤上方水滴的“浮動”現象，Viscont FR在纖維與熱金屬之間形成蒸汽保護膜(因為Viscont FR是一種黏膠纖維，含有約10%的水份)。由于長絲表面是光滑的，“浮動”的金屬液滴可在織物表面自由移動，能顯著減少任何其他特定點的熱負荷，而短纖維則不提供這種流動性。Viscont FR長絲纖維具備的這種形態特性，加之其高強度特點，有利于為PPE的推廣應用提供多樣化的解決方案。

表1　軟殼復合材料試樣的部分試驗測試結果

目前推出的首款產品的市場反饋非常好。然而，對更輕質的軟殼產品解決方案的需求迫在眉睫，難題是更輕質的復合材料一定要更薄，而輕薄材料難以達到標準所要求的熱透射率指標。表2總結了目前新產品開發中的解決方案。相對于前文的產品試樣，材料的面密度降低了50%以上。目前正在對該新產品試樣進行試驗測試，測試結果將于近期公布。

表2　軟殼復合材料新產品試樣的規格參數

3永久阻燃彈性材料

在2013年產業用紡織品展會中，Glanzstoff工業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對熱阻的要求(EN ISO 17493標準定義的260 ℃條件下)，并且通過了ISO 15025阻燃測試。研發過程中的一個重要發現是黏膠可阻止彈性芯層的滑脫，因為很明顯它能夠吸收熔融材料。

基于這些研究結果，對包芯紗的制備工藝進行了優化，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。“雙彈性”代表材料屬性，尤其是描述了紡織品在兩個不同的方向上拉伸后，不會失去其初始形狀的能力。按照此原理，經紗和緯紗都使用彈性紗線或彈性組合紗線，可以同時實現紡織材料縱向和橫向的拉伸要求。盡管市場上已實現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度低、耐磨性差或彈性有限。阻燃黏膠長絲在這些方面都進行了改進。紗線結構非常重要，必須能很好地包裹彈性纖維，且彈性纖維的質量分數需低于10%時才不影響材料的阻燃性。在紗線表層添加黏膠的另一優點是它容易染色，從而滿足了市場上對織物顏色多樣性的需求。

表3總結了新型材料的測試數據。長絲的使用使得在超過90 000次循環下，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7 000次后仍可達到4～5級。優化材料中標準氨綸纖維(市售)與永久阻燃黏膠長絲的混紡比后，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測試結果

Viscont為注冊商標

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