基于聚酰亞胺纖維滅火防護(hù)服外層面料的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)的增加，引發(fā)火災(zāi)的助燃物質(zhì)、可燃物質(zhì)逐漸增多，火災(zāi)頻發(fā)，嚴(yán)重危及著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。滅火消防員是救災(zāi)第一線的工作人員，為搶救生命與財(cái)產(chǎn)，同時(shí)也為保障消防員的生命安全，提高消防裝備質(zhì)量，尤其是滅火防護(hù)服的質(zhì)量就尤為的重要。
　　滅火防護(hù)服屬于功能性服裝，原料要求耐火阻燃。軼綸聚酰亞胺纖維是一種天然的耐火阻燃高性能纖維，它強(qiáng)伸性能好，可紡性高，是制作滅火防護(hù)服外層面料的最佳材料之一。本課題是以國(guó)產(chǎn)聚酰亞胺纖維制成

2、的紗線為原料，根據(jù)GA10-2014《消防員滅火防護(hù)服行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)外層面料的性能要求，研究該纖維用于消防服用外層面料的可行性。具體研究如下：
　?。?）分別測(cè)試和分析FY型、FB型、FO型三種軼綸聚酰亞胺纖維紗線的性能，主要包括紗線強(qiáng)伸性能、毛羽性能、捻縮和耐化學(xué)性能。結(jié)果表明，F(xiàn)Y型單紗力學(xué)性能良好，有害毛羽少，捻縮率偏大，耐堿性略差；經(jīng)過(guò)單紗紡紗工藝改進(jìn)、熱濕定捻工藝改良以及反向合股加捻，F(xiàn)Y型單紗制成的雙股紗線捻縮率過(guò)大的問(wèn)

3、題得到良好改善，此外，合股工藝提高了紗線的拉伸性能，捻度不勻、條干不勻有所下降。FB型紗線材料與FY型略有不同，前者添加了黑色染色劑，使紗線呈現(xiàn)黑色，但測(cè)得的力學(xué)性能明顯低于后者，在紗線選擇上不能作為優(yōu)選方案。FO型紗線擁有良好的斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長(zhǎng)率，但由于其耐堿性過(guò)差，織造和使用的堿性環(huán)境容易損壞面料性能，因此也不宜作為滅火防護(hù)服外層面料設(shè)計(jì)的原料紗線。綜上，原料紗線選擇最終選定FY型雙股紗線。
　?。?）織物組織設(shè)計(jì)選用四種常

4、規(guī)工裝面料組織結(jié)構(gòu)：平紋、1/3斜紋、2/2斜紋以及1/2斜紋；織物密度范圍根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，確定在478.9≤PT+PW≤506.3根/10cm之間，且任意方向密度大于136根/10cm，因此設(shè)計(jì)240×240、250×250根/10cm兩水平密度。按照上述要求設(shè)計(jì)八個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)織造得相關(guān)試樣并測(cè)試，八塊試樣面料的平方米克重均符合設(shè)定要求的200g額定量的（100±5）％范圍內(nèi)。進(jìn)一步對(duì)試樣面料進(jìn)行力學(xué)、熱學(xué)等性能測(cè)試，結(jié)果表明，表征其

5、熱學(xué)性能的阻燃性、熱穩(wěn)定性、熱防護(hù)性三項(xiàng)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，且遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求；力學(xué)性能中織物經(jīng)緯向拉伸斷裂性能遠(yuǎn)大于650N，但撕裂性能不能完全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的不應(yīng)小于100N的指標(biāo)，需要進(jìn)一步研究提高。此外，測(cè)得試樣面料的耐水洗色牢度和耐摩擦色牢度較好，織物的防水抗?jié)裥阅懿患?，需要進(jìn)行表面防水處理。
　?。?）針對(duì)試樣面料撕裂性能不能達(dá)標(biāo)的情況，重點(diǎn)研究了如何提高該性能的問(wèn)題。在不改變紗線原料的情況下，主要從織物組織結(jié)構(gòu)和經(jīng)緯密度

6、兩方面研究其與面料撕裂性能的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，在限定經(jīng)緯密度范圍內(nèi)，織物組織結(jié)構(gòu)是影響撕裂性能的重要因素。其中方平組織面料由于其特殊的結(jié)構(gòu)特征，撕裂強(qiáng)力高，力學(xué)性能好。試驗(yàn)表明22方平組織的面料力學(xué)性能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，可以用于制作滅火防護(hù)服外層面料?？椢锩芏扔绊懡?jīng)緯向撕裂性能，但由于本設(shè)計(jì)中織物密度限定，密度影響程度并不大。此外還發(fā)現(xiàn)，減小經(jīng)緯向密度差異，可以提高緯向撕裂強(qiáng)力值。
　　本文研究表明，聚酰亞胺纖維制成的面料在熱學(xué)、力學(xué)、