高阻燃腈纶纤维针织物性能研究

邹志伟，王秋美，徐雪梅

(青岛大学，山东 青岛 266071)

1 前言

近些年来，纤维的阻燃性日益受到人们的关心和重视。腈纶用途广泛，但是，其属易燃性纤维，极限氧指数(LOI)仅约为18[1]，在合成纤维中属最低[2]，其燃烧时会放出毒性较大的腈化物和氨气等。因此，腈纶的阻燃性就显得尤为重要。随着腈纶市场竞争的加剧，国际上纷纷开发各种适合不同需要的阻燃腈纶，以提高产品附加值、扩大市场份额。本文主要针对高阻燃腈纶纤维含量对针织物的性能影响进行分析研究。

2 实验

2.1 试验样品

将纯精梳棉纱、高阻燃腈纶纤维/精梳棉(30/70)混纺纱、高阻燃腈纶纤维/精梳棉(50/50)混纺纱、高阻燃腈纶纤维/精梳棉(70/30)、纯高阻燃腈纶纤维纱按照双罗纹组织进行编织。

试样的后处理工艺流程为：洗涤12 min→漂洗6 min→脱水1 min→漂洗2 min→脱水1 min→漂洗2 min→脱水6 min。处理后的试样平铺晾干[3]。

2.2 实验仪器及实验条件

2.2.1拉伸断裂实验

试验仪器：LFY-201B多功能织物强力机。

试验条件：试样尺寸为20 cm×5 cm，沿着织物纵行方向每种织物各裁五块试样。夹持长度为100 mm，拉伸速度为200 mm/min，预加张力为5 N。

2.2.2顶破性能实验

试验仪器：LFY-201B多功能织物强力机。试验条件：直径6 cm的圆形试样，每种织物各裁五块，弹子直径25 mm，弹子下降速度60 mm/min。

2.2.3悬垂性试验

试验仪器：YG(L)811-DN型织物动态悬垂风格仪。试验条件：直径125 mm的圆形试样，每种织物各裁五块，光源1，转速30 rpm。在动态、静态下测试织物的悬垂性。

2.2.4耐磨性试验

试验仪器：Y522型圆盘式织物平磨试验仪。试验条件：试样尺寸为直径125 mm的圆形试样，加压重锤为250 g，每种织物各裁五块试样，磨损200转后测试质量损失率。

2.2.5透气性试验

试验仪器：YG461E电脑式透气性测试仪。试验条件：压差100 Pa，S为50 cm2，符合标准GB/T5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》，温度20℃，相对湿度65%。

2.2.6保暖性试验

试验仪器：YG(B)606D型平板式保温仪。试验条件：试样尺寸为30 cm×30 cm，每种织物各裁五块试样，温度为20 ℃，相对湿度为65%。

2.2.7毛细管效应试验

试验仪器：YG(B)871型毛细管效应测定仪。试验条件：试样尺寸为20 cm×2 cm，沿着织物横列、纵行方向每种织物各裁五块。水温为36℃，温度为20℃，相对湿度为65%。

3 实验结果及分析

3.1 织物的力学性能

织物的力学性能指标见表1。

从表1可以看出，随着高阻燃腈纶纤维含量的增加，织物的断裂强力、断裂伸长率和顶破强力都逐渐升高。这是因为腈纶纤维的断裂强度高于棉，所以随着腈纶纤维含量的增加，织物的断裂强力及顶破强力变好。悬垂系数随腈纶纤维含量增加而增大。因为腈纶纤维的初始模量低于棉纤维，所以腈纶纤维含量越高，织物的悬垂性越好，越柔软。重量损失率随着高阻燃腈纶纤维含量增加而减小，这表明高阻燃腈纶纤维含量越高，织物的耐磨性越好。

3.2 织物的舒适性能

织物的舒适性能指标见表2。

从表2可以看出，随着高阻燃腈纶纤维含量的增加，克罗值和保温率增加，传热系数下降，即高阻燃腈纶纤维的含量越高，织物的保暖性越好。而随着高阻燃腈纶纤维含量越大，织物的芯吸高度越高，这表明腈纶纤维含量越高，织物的毛细管效应越好。

表1 针织物的基本力学性能指标

表2 针织物的舒适性能指标

4 结论

通过针织物性能的对比分析，得到高阻燃腈纶纤维含量对针织物物理机械性能及舒适性能的影响：高阻燃腈纶纤维含量越多，织物的拉伸断裂强力、顶破强力越大，悬垂性越好，越柔软，保暖性、透气性、毛细管效应越好。

参考文献：

[1]任铃子.中国腈纶工业发展与对策[J].合成纤维工业,2000,(1):14—21.

[2]朱建民,何静,孙庆丰.差别化纤维现状分析与发展建议[J].合成纤维工业,2000,(1):1—4.

[3]刘涛.圣麻纤维/棉混纺针织产品开发及性能研究[D].青岛:青岛大学,2010.