芳纶复合纱织物的阻燃及相关性能研究

张丽娟，李向红

（ 1.唐山学院 时尚设计系，河北唐山 064000；2.河北科技大学 纺织服装学院，河北石家庄 050018）

随着我国经济的快速发展以及城市化进程的加快，火灾发生的概率大幅度增加，火灾救援难度也日趋加大，使得提升火灾救援主要力量的消防员的救援工作更加危险和艰难。据统计，全世界每年约有上万名消防员在救援工作中受伤[1]。为确保消防官兵的工作安全，提高援救效率，作为消防员灭火战斗服的防护性能显得越发重要。

1 芳纶复合纱织物的研制

1.1 芳纶复合纱的纺制

本研究采用芳纶1313粗纱，定量5 g/10 m；芳纶1313长丝，200D；芳纶1414长丝，200D。用DSSp-01 型数字小样细纱机纺制了芳纶1313包芯纱和赛络菲尔纱，芳纶1414包芯纱和赛络菲尔纱。

1.2 芳纶复合纱织物的织造

织造芳纶复合纱的流程为：SW550小型整经机—穿结经—SL8900EG型全自动梭织小样样机。由于经纱是芳纶16 tex×2的股线，经纱无需上浆。

分别织造了经密为255根/10 cm、纬密为220根/10 cm的芳纶1313包芯纱织物和赛络菲尔纱织物，芳纶1414包芯纱织物和赛络菲尔纱织物，织物标号如表1。

表1 芳纶织物标号

2 芳纶复合纱织物阻燃性能

测试仪器为YG(B)815D-1型（垂直法）织物阻燃性能测试仪。试样尺寸为30 cm ×8 cm，分经向和纬向，阻燃实验按标准GB/T 5455—1997进行。测试结果如表2所示。

表2 芳纶复合纱织物阻燃测试结果

在阻燃实验中，样布没有熔融、滴落现象，根据消防服外层GA 10—2014标准，织物符合消防服外层阻燃要求。比较阻燃实验结果，4种织物的结果相似，经向和纬向变化不大，纱线结构和长丝种类对结果影响不大，都符合要求。另外，织物阻燃性能与纱线种类和织物结构有关，织物经纬纱密度也会对织物阻燃性能有影响。分析织物阻燃实验，纱线纤维性能对织物阻燃性起关键因素。芳纶1313长丝和1414长丝具有良好的耐高温性和阻燃性，并且无熔融和滴落现象[2]。

3 芳纶复合纱织物热稳定性能

实验按消防服标准附录B 热稳定性要求进行，试样大小为10 cm×10 cm。热稳定性能测试结果如图1所示。

图1 芳纶复合织物热稳定性测试

根据消防服外层GA 10—2014标准得出，4种织物都符合消防服外层热稳定性要求。芳纶纤维本身具有很好的耐热性和尺寸稳定性，高温下尺寸变化很小，决定了4种芳纶复合纤维织物的热稳定性都很好。由此可知，芳纶1313长丝和芳纶1414长丝及其纱线结构对织物热稳定性影响较小。

4 芳纶复合纤维织物抗湿性能

测试仪器为YB813型沾水度测量仪，试样大小为 18 cm×18 cm。按照 GB/T 4745—2012《纺织品防水性能检测和评价 沾水法》测试织物表面的抗湿性能，结果如表3所示。

表3 织物抗湿实验

分析得出，4种芳纶复合纱织物的抗湿性全为3级，根据消防服外层GA 10—2014标准，4种织物都符合消防服外层抗沾湿要求。织物抗沾湿性能主要受环境温度、湿度、纤维种类和状态、抗水和拒水整理等因素影响，芳纶复合纱织物的纱线结构和长丝种类对织物的抗沾湿性影响不大。若纺纱纤维是疏水纤维，导水性差，则抗沾湿性强；若纺纱纤维是亲水纤维，吸湿导水性强，则抗沾湿性能差。此外，若环境潮湿，温度较高，织物导水性增强，则抗沾湿性能差；若织物经过抗水整理或拒水整理，织物抗沾湿性能就会增强[3-5]。

5 芳纶复合纱织物缩水率

实验应用全自动洗衣机，试样准备按GB/T 8628—2001,洗涤方法按 GB/T 8629—2001的 5A执行，数据计算按GB/T 8630—2002执行,试样大小为10cm×10cm，测试结果如图2。

图2 织物缩水率性能折线图

根据实验结果和消防服外层GA 10—2014标准，织物符合消防服外层缩水率性能要求。实验发现，芳纶1414织物的缩水率大于芳纶1313，织物经向缩水率大于纬向，纬纱的纱线结构，即包芯纱和赛络菲尔纱对织物缩水率的影响不大。芳纶1414复合纱的吸湿性大于芳纶1313复合纱，芳纶1414织物的缩水率大于芳纶1313织物[6]。

6 芳纶复合纱织物耐洗色牢度

实验应用耐洗色牢度实验机，试样大小为10 cm×4 cm，执行实验标准为GB/T 3921—2008，测试结果如表4。

表4 织物耐洗色牢度表

根据消防服外层GA 10—2014标准，织物的耐洗色牢度为4～5级，都符合消防服织物的耐洗色牢度要求。芳纶1313长丝和芳纶1414长丝及其纱线结构对织物耐洗色牢度影响较小。

7 结论

芳纶1313包芯纱、芳纶1313赛络菲尔纱、芳纶1414包芯纱、芳纶1414赛络菲尔纱4种织物的阻燃性能、缩水率、表面抗湿性能、热稳定性能和耐洗色牢度相差不大，且均符合消防服性能标准要求。比较而言，相同纱线结构下，芳纶1313复合纱织物的耐光色牢度好于芳纶1414。相同长丝种类下，纱线结构对织物性能的影响不明显。