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            科技創新

            高阻燃滌綸芳砜綸交織面料研究

            阻燃滌綸芳砜綸交織面料研究

            為了制備高阻燃交通工具內飾面料,以阻燃滌綸為經紗,阻燃滌綸/芳砜綸為緯紗進行交織;研究芳砜綸含量對面料阻燃和力學性能的影響,并確定滌綸、芳砜綸最佳配比為1∶1。為了進一步提高面料的阻燃性能,采用非離子水性聚氨酯乳液、聚磷酸銨、三聚氰胺、氫氧化鎂等為原料,按一定比例復配成阻燃涂層膠,并對上述最佳配比的阻燃滌綸/芳砜綸交織面料進行阻燃涂層整理;研究涂層面料的阻燃和力學性能,并觀察面料的燃燒過程。

            結果表明,芳砜綸提高了面料的阻燃性能,但卻降低了面料的力學性能,極限氧指數LOI最大值達27。阻燃涂層膠進一步提高了面料的阻燃性能,極限氧指數LOI最大值接近29.5,燃燒時無煙、熔滴微量。最佳阻燃工藝:經紗采用阻燃滌綸,緯紗采用芳砜綸,阻燃涂層膠用量為160g/m2,涂層軋車壓力0.3MPa、浸漬時間0.5h,預烘溫度100℃、時間4min,焙烘溫度170℃、時間3min。隨著技術的發展,人們對交通工具內飾面料的要求越來越高,簡單歸納起來有4個方面:具有更多的功能性和舒適性;更加綠色健康、環保和可回收;更高的安全性;整體化開發與設計[1-3]。

            而動車座椅面料除具有普通座椅面料的要求外,更需要其有良好的阻燃性和力學性能。聚酯因其高強力、高模量、回潮低、易燃性差、防腐等優點而備受汽車廠商的青睞,另滌綸面料尺寸穩定、耐磨性好,經特殊處理具有優良的抗紫外線特性。因而目前全球90%的汽車座椅面料使用的是聚酯纖維,少量使用聚酰胺纖維,主要制成長絲、變形紗、POY等形式[4-8]。但是普通滌綸的極限氧指數只有22%,遠遠達不到交通工具內飾高阻燃的要求。本研究為了改善交通工具內飾面料的阻燃、力學性能,采用阻燃滌綸為經紗,滌綸/芳砜綸為緯紗進行交織,研究芳砜綸含量對交織面料阻燃和力學性能的影響,并確定最佳配比;為了進一步提高面料的阻燃性能,采用非離子水性聚氨酯乳液、聚磷酸銨、磷酸等為原料,復配制成阻燃涂層膠體系,探討上膠量對交織面料阻燃、力學性能的影響。

            課題的研究將為交通工具內飾用面料的設計與性能研究提供有益的參考。1 試驗部分1.1 原材料與設備原材料:75tex阻燃滌綸長絲,江蘇曠達汽車面料集團股份有限公司;20S/2芳砜綸纖維,上海紡織科學研究院和上海市合成纖維研究所;陽離子水性聚氨酯乳液(化學純),上海思沃化學有限公司;聚磷酸銨(化學純),山東省東營京東化工有限責任公司;三聚氰胺(化學純),蘇州勝宏化工有限公司;氫氧化鎂,青島榮天化工有限公司。儀器設備:全自動劍桿織樣機(SU111型),無錫中陽機電有限公司生產;面料拉伸強力測試儀(YG026C-300型),常州市第二紡織機械有限公司生產;掃描電子顯微鏡(SU1510型),日本HITACHI公司生產;電熱鼓風干燥箱(101A-4S型),南京沃環科技實業有限公司生產;氣動立式小軋車(HD394A),南通宏大實驗有限公司生產。

            測試內容1.2.1 阻燃性能參照GB/T?。玻矗埃叮梗场睹媪洗怪比紵踔笖捣ā罚郏梗輼藴室?,測試阻燃涂層面料的極限氧指數LOI值,觀察熔滴、發煙量。將試樣夾于試樣夾上垂直于燃燒筒內,在向上流動的氧氮氣流中,點燃試樣上端,觀察其燃燒特性,并與規定的極限值比較其續燃時間或損毀長度。通過在不同氧濃度中一系列試樣的試驗,可以測得維持燃燒時氧氣百分含量表示的最低氧濃度值。1.2.2 拉伸性能參照GB/T?。常梗玻常保保梗梗贰睹媪蠑嗔褟娏蛿嗔焉扉L率的測定(條樣法)》[10]標準要求,測試阻燃涂層面料的經、緯紗拉伸性能。將試樣兩端夾在面料拉伸強力測試儀的鉗口上,隔距長度為20mm(因面料的伸長率<75%),并設置拉伸速度為100mm/min,預加張力為0.5N。

            啟動儀器直至布樣破損,記錄其斷裂強度和斷裂伸長率。1.2.3?。樱牛碗婄R掃描利用SU1510型掃描電子顯微鏡對阻燃涂層整理前后交面料燃燒殘留物進行形貌觀察。2 試樣制備2.1 滌綸/芳砜綸阻燃面料阻燃滌綸纖維為經紗,芳砜綸與滌綸為緯紗(比例分別為0∶1、1∶1、2∶1、1∶0),采用平紋組織結構,并在SU111型全自動劍桿織樣機上進行交織制成滌綸/芳砜綸阻燃面料,備用。交織面料的經密為212根/10cm,緯密為82根/10cm;克重大約為180g/m2。2.2 滌綸/芳砜綸涂層阻燃面料2.2.1 阻燃涂層膠的制備阻燃涂層膠的組分為:非離子水性聚氨酯60%,聚磷酸銨30%,三聚氰胺5%,氫氧化鎂5%,增稠劑極少量。

            將適量的聚磷酸銨,三聚氰胺,氫氧化鎂加入水性聚氨酯乳液中,攪均勻后加入少量增稠劑,以調節體系黏度,制得適合涂層用的阻燃涂層膠。2.2.2 滌綸/芳砜綸涂層阻燃面料涂層整理工藝為:第1步,采用二浸二軋法,將面料充分浸漬于阻燃劑內0.5h,軋車壓力0.3MPa;第2步,用小軋車擠壓,重復2次;第3步,將浸漬阻燃涂層液的面料放置于烘箱中,在100℃溫度下預烘4min;第4步,將面料放置于170℃溫度下焙烘3min,取出、冷卻。bbb9DNE


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