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1、芳纶阻燃面料的开发 L L l 东省纺织科学研究院纪芳王万秀高鲁青王中珍 国产阻燃纺织品，大多为纯化纤或纯棉后整理产品，普遍存在手感粗硬，强力低、遇火融滴等缺陷，集耐 久性、服用性等综合性能于一体的高档耐久性阻燃纺织品多数依赖进V I 。为了开发国内高品质的阻燃产品，替代 进口，我们优选并采用了芳纶、阻燃粘胶纤维，综合芳纶、阻燃粘胶特性进行混纺( 芳粘6 5 3 5 、5 0 5 0 ) 、织 造及其印染后整理工艺研究，制定了从原料选配到纺纱、织造、漂染、柔软整理等一系列最佳生产工艺路线，并 通过其中关键技术的攻关，研制开发出具有耐久阻燃性能的芳纶系列产品，取得了良好的效果。 1 原料及产品性
2、能 1 1 原料性能 芳纶( N o m e x ) 纤维属于芳香族聚酰胺类，为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维。具有优异的耐热性能；良好的 阻燃性能和耐化学品性能；具有良好的机械陛能：断裂强度高，伸长较大，手感柔软，高温下不软化，不熔融，仅 炭化，燃烧时烟雾浓度低，且发热量低，耐洗涤，经多次洗涤阻燃I 生能保持良好，有较好的尺寸稳定性和服用性。 阻燃粘胶是一种含硅酸盐的纤维素纤维。以纤维素为主体，其大分子内部形成硅酸盐分子网络和大量的化 学结合水。其物理机械性能与普通粘胶纤维相类似，不但吸湿透气易染色，而且耐酸耐碱耐虫蛀：与其他阻燃纤 维相比较，成本低，无污染，可加工成各种纺织品。并可通过自然生物降
3、解成为有机和无机的混合土壤。在燃烧 条件下炭化成无毒的S i O ，。 纤维技术指标如表l 。 表1 芳纶1 9 6 t e x 项目芳纶阻燃粘胶纤维 纤度( d t e x ) 1 6 51 6 5 长度( m m ) 5 l3 8 强力( c N d t e x ) 3 61 5 1 9 伸长( ) 3 01 8 2 5 回潮率( ) 6 59 l l 1 2 产品性能 产品具有柔软的手感，良好的蓬松性、悬垂性、吸湿透气性和较高的强力、耐磨性，良好的布面光洁度、色 牢度，以及遇火炭化不融滴等优良特性，从而满足高中档阻燃服装、装饰面料的质量要求。 2 工艺流程 我们以产品表面风格和提高织物服
4、用性能为重点，围绕阻燃产品综合特性，制定了从纺纱、织造到染色、后 整理等工艺设备流程及参数的研制方案，进行了反复实验、筛选、确定，达到了预期效果。具体工艺流程如下： 芳纶纤维厂整经一穿经 I 一混棉一梳棉一并条一, l t f ) - - 细纱一定型一捻线一络筒一定型一lI 一织造 阻燃粘胶纤维_ JL 一卷纬一 一染色一后整理一成品 3 纺纱过程中解决的问题 由于芳纶纤维十分蓬松，弹性大，伸长率高，且加工时易积聚静电；阻燃粘胶纤维湿强低，耐磨性差，易 2 9 4 起静电，纤维呈现脆性，纤维与纤维之间的抱合力差，成条困难，纱条膨松且强力较低，纺纱时存在断头率高等 缺陷，在纺纱过程中着重解决以下
5、几个问题： ( 1 ) 纺制芳纶时要保持较高的加工环境湿度，以避免静电积聚。梳棉相对湿度为6 0 0 , o ：并条为5 5 6 0 0 A ，； 细纱为4 5 5 0 。 ( 2 ) 精梳工序阻燃粘胶纤维湿强低，耐磨性差，采用低速度、中分梳、小牵仲、快转移工艺，以减轻对阻 燃纤维的损伤和由于易起静电造成的缠绕现象，减少棉结、杂质与短绒。芳纶纤维条子相对蓬松，清花工序成卷 时加压罗拉需要较高压力，以防止棉卷撕裂，圈条器及喇叭口等导条装置处保持光滑流畅，以减少摩擦。 ( 3 ) 因芳纶纤维长度为5 l m m ，粗纱捻度在2 3 5 7 T 1 0 c m 左右，不宜太高。采用较小定量和较小粗纱
6、捻系 数以降低细纱牵伸力不匀，从而减少了成纱粗细结、提高了纱条的条干均匀度水平。细纱捻系数适当加大，一般 取设计公制捻系数为3 8 3 左右较合适。 ( 4 ) 细纱采用大的后区牵伸隔距及小的后区牵仲倍数，牵伸皮辊采用立达软皮辊以改善成纱条干，确保细 纱质量。 ( 5 ) 采用自动络筒机络筒成型，既可减少纱疵、又可利用无接头纱提高布面质量。 ( 6 ) 由于芳纶纤维处于单纱和股线状态时都易发生扭曲，因此采用两次定捻，即单纱和股线各在8 5 。C 中定 捻4 0 r a i n ，以得到较好的伏捻效果，保证后道工序不产生小辫纱。 ( 7 ) 合纺有色芳纶纱时，捻度应较高以达到较好的成纱强力，合股
7、纱的捻度应为单纱捻度的7 0 ，并且捻 向同单纱相反，以平衡扭矩。 4 产品品种及织造过程中解决的问题 4 1 产品规格 阻燃服装面料从服用性能需求出发，要求挺括、耐磨、美观；从安全性需求出发，要求阻燃、耐高温。在 织物组织规格设计时，首先考虑满足安全性要求。织物的组织结构、重量、厚度等都会影响织物的燃烧性。如纱 线的捻度高，织物组织结构紧密，透气性小，不易与周围空气充分接触，燃烧就困难，同类组织结构的织物，中 位面积的重量越重，越不易引燃。根据以上分析，我们决定生产粗厚股线1 2 左斜纹织物，基本达到预期效果。 产品规格：1 9 6 X 2 1 9 6 X2 3 1 5 2 1 2 5l1
8、9 5 c m 4 2 织造过程中解决的问题 在整经时适当加大张力圈重量，防止产生小辫纱，保证经轴卷绕密度；浆纱时选择适当的浆料和上浆温度， 保证纱线毛羽服帖、表面光滑，避免纱线粘连，提高纱线强度，保持纱线一定的柔软度、仰长度，从而使织造过 程开口清晰，断头减少；织造时，适当加大上机张力，以使布面平整，纹路清晰。 5 染色工艺 由于粘胶纤维湿强力要比干强力低得多，因此，在湿处理过程中，要尽可能进行松式加工或低张力加工。另 外，由于粘胶纤维结晶度、取向度、聚合度和杨式楼量都比较低，也要求尽量采用松式加工。因此我们选择溢流 染色机染色。 5 1 生产设备溢流染色机 5 2 工艺流程坯布一一烧毛退浆
9、染色后处理 5 3 烧毛、退浆 因坯布表面有不规则的茸毛存在，需对其进行烧毛加工，采用二正二反，烧毛级数应达3 4 级。采用碱退 浆时化学及天然浆料、油剂和蜡质都有较好的去除效果。工艺条件如表2 所示。 5 4 染色 2 9 5 表2 退浆工艺条件 I N a O H ( 1 0 0 ) ( g i )精练剂( g 1 )时问( m i n )温度( )洗涤剂( g 1 ) I 1 574 08 5 9 52 因芳纶纤维不易染色，我们采取只染阻燃粘胶的方法进行染色。采用B 型活性染料。B 型活性染料以一氯 均三嗪基团为连接基，在染色母体上引入乙烯砜硫酸酯，使之兼有两种活性基团的优点，染色性能稳
10、定，固色率 高、匀染性好，对染色工艺条件的变化有相当大的适应弹性。 染色处方：B 型活性染料( o W f ) ：2 ；N a S O 。；2 5 9 L ；温度：6 0 。C ； 浴比：l ：1 0 染 染料1 2 盐1 2 盐 清洗 图1 染色工艺 5 5 定型 芳纶混纺织物的热性能不同予其它合成纤维织物。由于芳纶织物的耐热性，能够在高于标准条件时保持尺 寸稳定。为了提高芳纶混纺织物的尺寸稳定性，应在1 8 0 “ C 3 0 s 条件下定型。 6 结语 该产品经过从原料的选用、工艺方案的实施及半成品质量等逐道工序的严格把关、优化了工艺参数、修正 了不利于产品质量的因素，解决了阻燃纤维在纺纱、织造、染色、后整理过程中的技术难题，成品阻燃整理前后 的阻燃检验指标达至I J G B 8 9 6 5 1 9 9 8 阻燃防护服、G B 5 0 2 2 2 - 1 9 9 5 建筑内部装修设计防火规范标准要求。产品永久 性阻燃效果明显，织物强力高，柔软舒适，经多次洗涤后不影响阻燃效果，阻燃防护效果理想。赢得了消费者的 欢迎，获得了良好的经济效益。 2 9 6
