阻燃高耐晒织物的制备及性能研究

王超 陈慰来 沈建春 汪晗琪

摘 要：以阻燃涤纶网络丝作经纱，色母粒涤纶长丝和阻燃涤纶网络丝作纬纱，制备了4种结构不同和6种结构相同但纬纱配比不同的织物，通过织物垂直燃烧仪来测试织物阻燃性能，并利用电脑测色配色仪来测试织物耐晒性能。结果表明：织物结构越紧密，织物阻燃和耐晒性能越好;相同组织结构，织物纬纱中色母粒涤纶长丝与阻燃涤纶网络丝为2∶1时，耐晒性能最好;在日晒环境和织物紧密程度相同时，织物表面色母粒涤纶长丝占比面积越大，织物耐晒性能越好。

关键词：阻燃性能;耐晒性能;阻燃涤纶;色母粒涤纶

中图分类号：TS156

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2020）05-0040-05

Research on Preparation and Properties of Flame Retardant and Sunproof Fabric

WANG Chao1， CHEN Weilai1， SHENG Jianchun2， WANG Hanqi1

（1.College of Materials and Textiles， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China;2.Zhejiang Maya Fabric Co.， Ltd.， Haining 314400， China）

Abstract：The flame-retardant polyester network yarn was used as the warp yarn， and the masterbatch polyester filament and the flame-retardant polyester network yarn were used as the weft yarn to prepare 4 fabrics with different structures and 6 fabrics with the same structure but different weft ratios. The flame retardant property of fabrics was tested by the fabric vertical burner， and the computer color tester was applied to test sunproof performance of fabrics. The results show that the tighter the fabric structure， the better the flame retardant and sun-resistant properties of the fabric. For the same structure， when the ratio of masterbatch polyester filament in the weft yarn and flame retardant polyester network yarn is 2∶1， the fabrics have the best sunproof property. When the sun exposure environment and the tightness of the fabric are the same， the larger the proportion of masterbatch polyester filament on the surface of the fabric， the better the sunproof proeprty of the fabric.

Key words：flame retardant property; sunproof property; flame retardant polyester; masterbatch polyester

隨着科技的发展以及人们生活水平的提高，室内纺织品不仅仅局限于美观装饰作用，而更加偏向于安全、功能和美观并重。已有研究表明，室内火灾起因大多由电器引起，之后经室内纺织品开始蔓延，尤其装饰类织物、床上用品、服饰用品等[1-6]。而今市场上已经有着较多的阻燃织物，但因价格问题以至于饭店、酒店以及商场很少使用阻燃织物，因此研究一款既安全、性价比又高的具有阻燃性能的功能性面料就成为了当务之急[7-8]。

织物褪色是一个复杂的过程，在阳光的照射下染料分子吸收光能后产生能级跃迁，分子发生一系列的化学反应，破坏了染料分子的稳定性导致分解褪色，因此织物在经过长时间的阳光照射后会产生色差，严重影响到织物的美观，这也使得室内纺织品的使用寿命比预计的要短[9-10]。

针对上述两种现象，研发了一款拥有阻燃和耐日晒性能的复合功能性织物，采用阻燃涤纶网络丝为经纱，色母粒涤纶长丝和阻燃涤纶网络丝为纬纱制备阻燃高耐晒织物，打破了功能性纺织品单一功能性的界限，将多种功能综合于同一织物，是对传统型纺织品的创新与开发，对后续功能纺织品的开发具有一定的指导作用。

1 实 验

1.1 实验材料

实验材料：阻燃涤纶网络丝，纱线纤度为16.67 tex（杭州联宇纤维有限公司），色母粒涤纶长丝，纱线纤度为16.67 tex（舫柯纺织品有限公司）。

实验仪器：JSM-5610扫描电子显微镜（日本电子株式会社）;DataColor650型电脑测色配色仪（DATACOLOUR公司）;YG815A型织物阻燃性能测试仪（方圆仪器有限公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 织物规格设计及制备

织物试样经浙江省纺织测试研究院通过GB/T 8427—2008《纺织品色牢度试验耐人造光色牢度：氙弧》（报告编号：国纺委字第201842076号）日晒298h后测试得到织物的耐光色牢度等级为6级，超过常规防晒织物的3～4级。

利用DataColor650型电脑测色配色仪测得织物K/S值如图6、图7所示。

由图6可知，在波长区间为350～450 nm里，即光谱光为紫、蓝，补色光为黄、橙时，试样的K/S值波动最大;之后缓慢下降。通过对照图中不同试样的K/S曲线发现5枚缎纹双层即A4样的波动范围最大，平纹双层A1样波动范围最小。波动范围大小能判断织物同色性好坏，波动范围越大，同色性越差，织物耐晒性能越弱，反之，织物耐晒性能越好。分析可得耐晒性能强弱排列为A1>A3>A2>A4。其中A2试样和A3试样K/S值较为接近，可能是由于两者的里组织都为3上2下斜纹，织物组织系数较为相近导致的，且因A3试样表组织为缎纹组织相比A2试样的斜纹组织其色母粒涤纶在表面的占比面积要大，所以A3试样的耐晒性能要优于A2试样。

B系列织物是以纬纱中色母粒涤纶长丝含量来设计的，从图7中可以看出，织物K/S值的波动范围大致随着色母粒涤纶长丝含量的增加而逐渐减小，随着色母粒涤纶长丝含量的增加，织物同色性越好，耐晒性能越强，这是因为色母粒涤纶长丝中含有色母颗粒，较为普通涤纶长丝拥有更好的染色固色性能，在经受阳光照射时，不易老化褪色。但在纬纱中阻燃涤纶网络丝与色母粒涤纶长丝的占比为1∶2时，织物K/S值波动范围最小，耐日晒性能最好，这可能是由于阻燃涤纶网络丝因表面经阻燃剂喷涂后形成膜使得其相比于色母粒涤纶长丝能反射更多的阳光。

通过测试计算可得织物的L，a，b以及ΔE值见表3。

表3中A系列织物的ΔE值在总体上随着织物组织系数的增大而增大，A3试样的ΔE值最低。能看出织物耐晒能力与织物结构紧密程度有关，织物越紧，耐晒能力约强。织物结构紧密，织物纱线之间的空隙小，当阳光照射在织物表面时，能更好地抵挡紫外线的照射。其中A2和A3试样的组织系数和紧度相近，但因A3试样的表组织为纬面缎纹组织，相比与A2试样，A3试样色母粒涤纶长丝在织物表面的占比面积更大，所以A3试样的ΔE值要远远小于A2试样。B系列织物的ΔE值随着纬纱中色母粒涤纶长丝含量的增大而减小，在相同光照环境和织物紧度的情况下，色母粒涤纶在织物表面的占比面积越大，织物耐晒性能越好，这是由于色母粒涤纶纤维相比普通涤纶纤维具有更好的染色固色率，在经受阳光照射时更加不易褪色。

3 结 论

a）织物阻燃和耐晒性能与织物结构和纬纱投纬比例密切相关。

b）织物阻燃性能与织物结构相关，在织物纬纱配比相同时，织物组织系数越小，阻燃性能越好。其中A1-A3试样均达到装饰织物阻燃B1级标准，A4试样达到B2级标准，其中平纹双层织物阻燃性能最好。织物阻燃性能与纬纱配比相关，在织物结构相同时，B1-B4试样均达到装饰织物阻燃B1级标准，B5-B6试样达到装饰织物阻燃B2级标准。

c）织物耐晒性能与织物结构有关，结构越紧密，织物对光的反射效果越好，其中A1试样的耐晒性能最好。在日晒环境和结构相同时，织物纬纱中色母粒涤纶长丝的含量越高，织物耐晒性能越好，随着纬紗中色母粒涤纶含量的增高，织物表面色母粒涤纶长丝的占比面积跟着增加，织物的耐晒能力越强。当纬纱中阻燃涤纶与色母粒涤纶的投纬比例为1∶2时，织物耐晒性能最好。

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