阻燃面料的阻燃性能探讨

阻燃面料的阻燃性能探讨　　选用12种阻燃面料，通过对面料进行厚度、克重、经纬密度、阻燃性能及面料经过多次洗涤之后阻燃性能的变化来探究面料各项性能间的相互关系。结果发现，阻燃性能优的6种面料为PBO，芳纶1414，TWARON、芳纶1313混纺面料，芳纶IIIA，芳纶1313，芳纶、腈纶和粘胶混纺面料。面料越厚，克重越大，经纬密度越小，面料热防护性能越好。火灾往往会造成严重的财产损失和人员伤亡，消防安全已引起越来越多的关注。消防人员的防护服须具有高的热防护性能来确保自身安全。提高面料阻燃性能成为一种必然。热防护服系统的性能受面料厚度、克重、经纬密度等多种因素的影响。试验选取12种应用于功能性服装的阻燃面料，简述2类阻燃面料，比较阻燃性能并探讨与厚度、克重、经纬密度的关系，为优化面料性能、提高面料阻燃性能提供指导。　　1　阻燃面料分类阻燃防护服面料所用的阻燃材料分为2类,一类是本质阻燃或耐高温的纤维材料,另一类是用普通天然或合成纤维经过阻燃改性或阻燃整理制作的。1.1　本质型阻燃面料本质型高性能阻燃纤维主要是分子结构具有较高的热稳定性和裂解温度，自身的结构就具有高的极限氧指数和热容，永久阻燃性和良好的耐热、隔热性能，较好的热稳定性，能够抑制大分子裂解成易燃的小分子，从而使纤维不易着火燃烧。这类织物的价格较高，具有代性的织物有TWARON、芳纶、Nomex（芳纶1313）、碳纤维、PBO等。1.1.1　由于缺乏脂肪族CH基团使其内在耐燃性相当出色PBO纤维的分子结构：染整技术·2·第38卷1.1.2　基于芳香族聚合物结构的耐火纤维芳纶1313的分子结构：ONNOnNHNHCOCOn芳纶1414的分子结构：CCNHNHOOn1.1.3　基于线形和对称芳香族结构的高模量、高强度耐火纤维TWARON的分子结构：NHNHCCOOn1.2　阻燃后整理面料阻燃后整理类织物由于采用阻燃剂处理后得到，阻燃剂在高温下分解成难燃性气体将纤维与空气层隔开，纤维燃烧所需的氧气量达不到要求，从而达到阻燃目的。另外，阻燃后整理类织物在高温环境下阻燃剂会分解，有高温的残留物生成，该残留物会对消防员造成额外的伤害。　　阻燃后整理可以应用于所有的纤维与纺织品，以棉纤维等纤维素纤维与其他合成纤维组成的混纺织物为主。阻燃后整理的改性方法应用简便，工艺流程相对简单，目前，已经有针对不同的纤维与纺织品的商业化生产的阻燃整理方法。其缺点主要是阻燃耐久性不理想，对织物的手感、强力等有一定的影响。　　2　材料与方法2.1　面料对12种应用于功能性服装的阻燃面料编号：1，牛津布；2，600D长丝牛津布；3，棉纤维；4，棉20×20；5，棉7×7；6，芳纶IIIA；7，芳纶1414；8，芳纶1313；9，TWARON、芳纶1313；10，芳纶、腈纶、粘胶；11，PBO；12，碳纤维。2.2　阻燃面料的组织规格测定2.2.1　厚度仪器：YG141N型数字式织物厚度仪（宁波纺织仪器厂）。试验环境：三级标准大气条件，温度(20±2)℃、相对湿度为(65±5)%。原理：按GB/T1380-1997的有关规定执行。将试样放置在基准板上，用压脚对试样施加压力，测量接触试样的压脚面积与基准板之间的距离，即为厚度值。步骤：选择50N的压脚。调整数显的零位，置零后空试几次，零位稳定后再正式测试织物。按下启动按钮（需按2s以上）；　　当压脚升起时，将面料放置在基准板上；当压脚压在面料上一定时间后，读书指示灯即自动亮，记录数显上厚度的显示值。再按下启动按钮，将面料移动到一个新的位置，重复10次。2.2.2　克重仪器：JA3003B电子天平（上海越平科学仪器有限公司）。试验环境：三级标准大气条件，温度(20±2)℃、相对湿度为(65±5)%。原理：按GB/T26497-2011（电子天平）的有关规定执行。步骤：在LTD指示灯显示为0.0000g时，打开天平门，将被测物小心置于秤盘上，关闭天平门，待数字不再变动后即得被测物的质量。打开天平门，取出被测物，关闭天平门。测试10次，取平均值。2.2.3　经纬密度仪器：Y511B型织物密度镜（宁波纺织仪器厂）。　　试验环境：三级标准大气下，温度(20±2)℃、相对湿度为(65±5)%。原理：按GB/T4668-1995的规定执行。步骤：机织面料为在密度镜下数出10cm面料的经向和纬向纱线根数。将密度镜放到试样上，应和织物经纬纱近似平行，使镜头内刻线对准零位。转动手柄，记下试样纱线的根数，直到所测定10cm内的纱线数，样品经纬向不同部位各测试10次，分别取平均值。2.3　火焰防护性及耐洗涤性测定2.3.1　火焰防护性仪器：FPT-30A火焰防护评价实验机（株式会社大荣科学精器制作所）。试验环境：三级标准大气下，温度(20±2)℃、相对湿度为(65±5)%。原理：本机是评价防热和防火的防护服在面临短时间火焰时的热运动的装置。在构成防护服的布和其他材料所编织成的试料下侧，加以具有一定热量密度(80kW/m2)±5%的火焰。通过试样上侧安装AXLvd4u