基于芳砚纶纤维的永久性阻燃面料研究与开发

摘要

传统的阻燃棉织物由于其阻燃性能和织物强度的限制，已不能满足现代消防领域的要求。目前我国所需的高性能阻燃材料大部分依靠进口，价格昂贵。为降低国产消防服面料的成本，提高消防服面料的综合性能，本课题以解决芳砜纶纤维的可纺性，改善芳砜纶纤维成纱性能和织造性能为主要研究内容，开发一种基于芳砜纶纤维的永久性阻燃面料，用于消防服领域。
　　 在测试分析芳砜纶纤维及其预配伍纤维的物理性能、化学性能、拉伸断裂性能等纺织性能指标的基础上，依据纺织纤维的燃烧机理，选择了芳纶1313作配伍纤维，并且研究了混纺比与成纱质量的关系，综合织物的阻燃性能要求，确定了配伍纤维的合理混比。
　　 通过优化纤维前处理工艺和梳理工艺，解决了因芳砜纶纤维体积比电阻高、摩擦系数小、卷曲率低等纤维性能特点造成的棉卷、生条等半制品成型不良的难题。采用赛络纺纱方法，通过优化捻系数等纺纱工艺参数，确定了成纱的临界捻度，有效改善了成纱的条干均匀度、强度、毛羽等质量指标。
　　 确定了与纤维性能相匹配的浆纱工艺。依据新型消防服面料的强力、克重等质量标准，设计了不同的织物组织并上机试织。织物性能测试发现，纱线的混纺比例和织物组织结构对织物经向的撕破强度影响显著，采用特殊的防撕裂格子组织，能够有效改善织物的撕破强度，且为进一步降低织物的平方米克重提供了依据。
　　 测试了不同混纺比、不同组织结构的织物阻燃性能，分析上述参数对织物阻燃性能的影响，发现当织物经纬密度相同时，最终织物的阻燃性受纱线混纺比和织物组织结构的的影响并不显著。因此，可以确定影响织物阻燃性能的关键因素是组成织物的纱线结构，纤维原料以及织物的紧度。
　　 基于上述研究，本课题开发出了一种基于芳砜纶纤维的永久性阻燃面料，该面料的强力和阻燃性能均满足消防服面料的标准要求。