腈氯纶纤维的物理性能研究
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
毕业论文
题目腈氯纶纤维的物理性能研究学院名称纺织与材料学院
指导教师
职称讲师
班级
学号
学生姓名
2016年5月19日
i
摘要
本篇论文的主要内容为腈氯纶纤维的物理性能研究,分为腈氯纶的概况及发展历史、腈氯纶纤维的概念及特点、腈氯纶纤维的阻燃性能及力学性能的试验研究、腈氯纶纤维的应用、腈氯纶纤维的发展前景五个部分。
腈氯纶的概况及发展历史部分,讲述了腈氯纶最早于1950年由美国联合碳化物公司Dynel投入工业生产,90年代,我国抚顺腈氯纶化学厂从意大利斯尼亚(Snia)公司引进了腈氯纶生产线,并发展至今。
腈氯纶纤维的概念及特点部分,讲述了腈氯纶纤维是一种改性腈纶纤维,是丙烯腈单体与含阻燃元素的乙烯基化合物得到的共聚物经湿法或干法纺丝而制成的纤维,其内含有丙烯腈重量百分比小于85%的但大于35%的成纤材料。
并且具有类似羊毛般的手感和高阻燃性,而且具有耐酸及耐化学药剂性。
腈氯纶纤维的阻燃性能及力学性能的试验研究部分为试验以及实验结果分析部分,本文采用腈氯纶纤维(极限氧指数为33.4)与棉纤维以不同的混纺比混纺成纱,再织成相同组织和密度的机织物,用以研究混纺织物阻燃性能、力学性能与混纺比之间的关系。
主要包括试验材料和方法部分,测试结果与分析部分以及最后的结论。
腈氯纶纤维的应用部分,由于腈氯纶纤维的高阻燃性以及它材质的柔软等特性,腈氯纶纯纺及其混纺织物广泛被用于室内装饰材料、床上用品、防护服、工业用布、玩具、普通衣料、人造毛皮、防化服等方面。
腈氯纶纤维的发展前景部分,包括提高白度技术、提高阻燃性技术、高收缩技术、凝胶染色技术四个部分。
关键词:腈氯纶物理性能用途发展前景
Abstract
The main content of this paper for the nitrile chlorofibre fiber physical performance research, divided into nitrile chlorofibre history, general situation and development of the concept and characteristics of nitriles chlorofibre fiber, acrylic chlorofibre fiber flame retardant property and mechanical properties of experimental research, the application of nitriles chlorofibre fiber, acrylic chlorofibre fiber development prospect of five parts.
General situation and development history part of nitrile chlorofibre, tells the story of nitrile chlorofibre as early as 1950 by the American union carbide Dynel into industrial production, in the 90 s, our country fushun acrylic chlorofibre chemical plants from Italy, Virginia (Snia) company has introduced the nitrile chlorofibre production line, and development to the present day.
Concept and characteristics of the part of the nitrile chlorofibre fiber, tells the story of nitrile chlorofibre fiber is a kind of modified acrylic fiber, acrylonitrile monomer and copolymer of vinyl compounds containing flame retardant elements made by wet or dry spinning fiber, they contain acrylonitrile weight percentage is less than 85% but more than 35% of fibre materials. And with similar handle of wool and high flame retardancy, and the acid and chemical resistance.
Nitrile chlorofibre fiber flame retardant properties and mechanical properties of test research is divided into test and experiment result analysis part, this paper USES the nitrile chlorofibre fiber (limiting oxygen index for 33.4) and cotton fiber in different blended yarn blending ratio, and then woven into the same group and density of woven fabric, blended fabric flame retardant performance, to research the relationship between the mechanical properties and blended ratio. Part mainly includes the test materials and methods, test results and analysis section, and the final conclusion.
Nitrile chlorofibre fiber application part, due to the high flame retardant acrylic chlorofibre fiber and its soft texture features, such as acrylic chlorofibre pure yarn and blended fabric is widely used in interior decoration materials, bedding, protective clothing, industrial fabrics, toys, plain cloth, artificial fur, chemical protective clothing, etc.
Nitrile chlorofibre fiber development prospect, including higher whiteness, improve the flame retardancy, high shrinkage, gel dyeing technology of four parts.
Key words: nitrile chlorofibre;physical properties;application;development prospects
目录
摘要............................................. 错误!未定义书签。
Abstract ............................................ 错误!未定义书签。
目录.. (iii)
第1章腈氯纶的概况及发展历史....................... 错误!未定义书签。
1.1 腈氯纶的概况 (1)
1.2 腈氯纶的发展历史 (1)
第2章腈氯纶纤维的概念及特点 (2)
2.1腈氯纶纤维的概念 (2)
2.2腈氯纶纤维的特点 (2)
第3章腈氯纶纤维的阻燃性能及力学性能的试验研究 (3)
3.1试验材料和方法 (3)
3.1.1试验材料 (3)
3.1.2性能测试与测试方法 (3)
3.2测试结果与分析 (4)
3.2.1混纺织物阻燃性能测试结果与分析 (4)
3.2.2混纺织物力学性能测试结果与分析 (6)
3.3结论 (8)
第4章腈氯纶纤维的应用 (9)
第5章腈氯纶纤维的发展前景 (11)
5.1提高白度技术 (11)
5.2提高阻燃性技术 (11)
5.3高收缩技术 (11)
5.4凝胶染色技术 (12)
参考资料 (13)
致谢 (14)
第1章腈氯纶的概况及发展历史
1.1腈氯纶的概况
腈氯纶纤维是我国生产阻燃织物的主要品种.广泛应用于生产高档绒毛织物,人造毛皮,室内装饰品,童装及特种防护服,工业用滤柑等。
随着我国人民生活水平的不断提高和有关防火材料的标准法规的制定.对纺织制品的阻燃化要求急速提高.阻燃纤维尤其是腈氯纶纤维的研究和生产势在必行。
腈氯纶为聚丙烯腈纤维,它是用85%以上的丙烯腈和少量第二、第三单体共聚,通过湿法或干法纺丝而制得的。
腈纶于1950年在美国开始工业化生产,是目前主要的合成纤维品种之一。
由于腈纶的性质类似羊毛,所以它又称为“合成羊毛”。
腈纶生产以短纤维为主,它可以纯纺,也可以与羊毛或其他纤维混纺,制成衣着用织物,毛线、毛毯和针织品,特别适用于作窗帘。
腈也可制长丝束,供加工成腈纶膨体纱。
此外,腈纶还是生产碳纤维的主要原料。
纺织品纤维和服装纤维的消费,并不涉及事纺织行业国家的消费。
1999年,高收入经济国家对纺织品纤维的需求仅占纤维消费市场份额的46%,发达国家对纺织品纤维的消费增加15亿包,而其它国家的纺织品纤维消费却增加了0.36亿包,产生这种变化的一个重要原因是商收入家纺织品纤维的人均消耗量已经较高,而大多数发展中国家在90年代收入的增长已不同寻常。
可预测,收入较高而人均纤维消费原本较低的国家,将是纤维消费量增长的主要地区。
1989~1999年,美国、欧洲和日本的棉花购买量增加了800万包,1989年,棉花占高收入国家纤维市场份额的38%,1999年这一份额升至40%,1989年之后,对其他纤维购买量增加了800万包。
其它国家在纤维消费方面的表现截然不同,高收入以外的国家和地区,1989年对纺织和服装的消费,棉花显然居主导地位,占58%。
1989年因纺织品和服装而消耗的棉花用量达到4900万包.到1999年,这些国家和地区对棉纺织品和服装的购买量折合用棉量减少了400万包,为4500万包,而其他纤维量则增长4000万包,1999年这部分棉花在这部分地区的市场份额跌至39%。
1.2腈氯纶的发展历史
腈氯纶最早于1950年由美国联合碳化物公司Dynel投入工业生产,Kanecaron是日本钟渊化学工业公司1957年开发并商品化的一种共聚阻燃改性聚丙烯腈纤维。
年产量达2.4万吨,是世界上产量最大、规格最多的一个阻燃纤维品种。
用该纤维生产的人造兽毛皮在国际上享有一定的声誉。
1984年该生产技术获日本纤维科学技术学会奖,1987年该纤维的原液着色纺纱技术荣获日本纤维科学技术学会奖。
在此基础上,1991年开发成功了阻燃性能更好的可与棉、羊毛、聚酯等混纺的新型Kanecaron纤维一Protex,并于1993年获得日本纤维科学技术学会奖。
90年代,我国抚顺腈氯纶化学厂从意大利斯尼亚(Snia)公司引进了腈氯纶生产线,年产5000吨,该纤维采用丙烯腈、偏二氯乙烯和丙烯酰胺甲基丙烷磺酸纳的共聚物进行制造,极限氧指数高达35%,且耐光、耐水、耐汗、耐磨损及耐热处理,染色性能良好,可以生产有光、半有光及消光三个品种和多种规格尺寸的腈氯纶。
该装置自从投产以来,其后序加工工作也在进行,现已生产出腈氯纶装饰布、防护服及毯类三个系列产品,并在市场上有了一定的销量。
尽管如此,我国阻燃腈氯纶发展水平与发达国家相比,仍有很大差距主要表现在产品品种少,功能单一,阻燃技术水平低,生产规模较小等几方面。
为使我国阻燃腈氯纶工业发展壮大,除重点引进国外阻燃腈氯纶生产技术外,积极发展自己的科研技术,加快腈氯纶阻燃纤维的工业化步伐,是非常必要的。
这必须引起国内有关部门及生产企业的足够重视。
第2章腈氯纶纤维的概念及特点
2.1 腈氯纶纤维的概念
腈氯纶纤维是一种改性腈纶纤维,是丙烯腈单体与含阻燃元素的乙烯基化合物得到的共聚物经湿法或干法纺丝而制成的纤维,其内含有丙烯腈重量百分比小于85%的但大于35%的成纤材料。
具有类似羊毛般的手感和高阻燃性,而且具有耐酸及耐化学药剂性。
2.2 腈氯纶纤维的特点
腈氯纶纤维具有类似羊毛般的手感和高阻燃性,而且具有耐酸及耐化学药剂
性。
(1)优秀的阻燃性能。
纤维天然具备的阻燃性能使材料可以通过各国苛刻的阻燃要求,即使与其他天然纤维混纺仍然具有不变的阻燃性。
(2)自然、柔软的手感。
腈氯纶纤维具有类似其他天然纤维一般的柔软、自然手感,吸水性能以及舒适性。
(3)燃烧无熔融、收缩现象。
腈氯纶服装面料燃烧时无收缩和熔融现象,而只产生碳化。
2.3腈纶的主要物理和化学性质
(1)形态腈纶的纵面或有少量沟槽,截面随纺丝方法不同而异,干法纺丝的纤维截面呈哑铃形,湿法纺丝的则为圆形。
(2)强伸性和弹性腈纶的强度为17.6~30.8cN/tex,比涤纶和锦纶都低,其断裂伸长率为25%~46%,与涤纶、锦纶相仿。
腈纶蓬松、卷曲而柔软,弹性较好,但多次拉伸的剩余变形较大,因此腈纶针织的袖口、领口等易变形。
(3)吸湿性和染色性腈纶结构紧密,吸湿性低,一般大气条件下回潮率为2%左右。
此外,腈纶的染色性不够好,但现在可采用阳离子染料染成各种鲜艳的色泽。
(4)耐光性腈纶耐光性和耐气候性特别优良,在常见纺织纤维中最好。
腈纶放在室外曝晒一年,其强力只下降20%,因此腈纶最适宜做室外用织物。
(5)耐酸碱性腈纶具有较好的化学稳定性,耐酸、耐弱碱、耐氧化剂和有机溶剂。
但腈纶在碱液中会发黄,大分子发生断裂。
(6)其他性质腈纶的准结晶结构使纤维具有热弹性,所以腈纶可制成各种膨体纱。
此外,腈纶耐热性好,不发霉,不怕虫蛀,但耐磨性差,尺寸稳定性差。
腈纶相对密度较小。
涤纶的染色性差,一般应采用高温高压染色。
(7)其他性质涤纶的耐热性很强,耐光性仅次于腈纶,导电性差,易产生静电,织物易吸尘沾污。
涤纶具有良好的化学稳定性,且不易发霉和虫蛀。
第3章腈氯纶纤维的阻燃性能及力学性能的试验研究
在市场上绝大部分阻燃服用织物是经阻燃处理的棉织物,这种织物穿着舒适,但由于洗涤和穿着的原因,阻燃性能会随使用时问的推移而降低。
本文采用腈氯纶纤维(极限氧指数为33.4)与棉纤维以不同的混纺比混纺成纱,再织成相同组织和密度的机织物,用以研究混纺织物阻燃性能、力学性能与混纺比之间的关系。
3.1 纤维的阻燃机理
从纤维燃烧的机理看,热和氧气是纤维燃烧的2个基本要素。
几乎所有的合成高聚物都会燃烧,因为它们包含了碳、氢2种元素,能在燃烧中释放出大量能量。
在着火状态中,会有许多高活性的分于碎片存在,其中较重要的是自由基团。
它们是燃烧自生链式反应的载体,所释放的能量传递给周围使液体挥发,使固体热解,使燃烧继续下去。
要达到阻燃的目的,就必须切断由可燃物、热和氧气构成的燃烧循环。
腈氯纶纤维就是在成纤高聚物合成过程中,把含有阻燃元素(卤素)的化合物作为共聚单体导队大分子链中经纺丝而赋予阻燃性的。
3.2 纤维阻燃性的衡量标准
纤维的阻燃性一般用极限氧指数(L0I,即能维持燃烧的最低氧含量的百分率)表示。
标准状况下,空气中的氧含量约为21%。
若纤维的LOI值大于21%,离开火焰后,在空气中就不能继续燃烧。
一般来说,LOI大于26%的纤维就可认为是阻燃纤维。
阻燃腈氯纶的LOI值达28%~37%,对织物阻燃能力的全面评价,不仅取决于LOI值,还取决于纤维的结构,包括产品组成中所有可变因素,如纺线的支数、单位面积的重量、织物组织、接触火焰的面积等。
油料、浆料和染料也会影响阻燃效果,所以使用时必须考虑这些因素及其相互关系。
3.3 腈氯纶阻燃纤维的性能
腈氯纶,又称改性腈纶,是指共聚物中丙烯腈所占比例在35%~85%(一般为40%~60%)的纤维,它是用丙烯腈与氯乙烯或偏氯乙烯的共聚物经湿法或干法纺丝而制成的,除丙烯睛、氯乙烯或偏二氯乙烯等单体外,一般选片j烷基或烯基磺酸盐作为第3单体,以改善纤维的染色性能。
从化学结构上看,腈氯纶纤维中既有用于制造腈纶纤维的聚丙烯腈链节,又有片j于制造含氯纤维的聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯链节,所以它兼有这2种纤维的优点,即不但具有腈纶纤维的质轻、高强、保暖等优良的纺织性能,而且具有含氯纤维的阻燃性。
其散纤维及织物可用分散染料或离子染料染色,常用于制造人造毛皮,室内装饰品,童装及工业用滤布
等,是阻燃纤维中最重要的品种之一。
3.4 腈氯纶的生产方法
世界上已工业化生产的阻燃腈氯纶产品人多是采用片j共聚法制造的,将含阻燃元素的乙烯基化合物作为共聚单体与丙烯腈进行共聚而实现阻燃。
改性腈氯纶商品的生产工艺路线,其阻燃单体主要以偏氯乙烯为主。
这是因为丙烯腈和偏氯乙烯町在常压下聚合,用偏二氯乙烯作阻燃共聚单体,具有投资少和工艺简单等优点,生产的纤维含氯量比氯乙烯作单体的纤维高、阻燃性好。
但根据不同的技术要求和工艺路线,也可使用氯乙烯甚至溴乙烯作阻燃共聚单体。
腈氯纶的生产,一般可分为聚合、纺丝和回收三部分。
相比较而言,典型的化工分离过程,生产原理和操作较简单,而聚合和纺丝则要复杂得多。
(1)聚合
纺制腈氯纶所片j共聚合物的聚合工艺,按原液制备方法可分为2种,即步法和两步法,按照生成共聚物的状态,可分为沉淀聚合和溶液聚合2种,沉淀聚合是指单体溶于聚合介质,而共聚物则不溶于聚合介质,以沉淀的形式析出,这属于两步法生产工艺。
沉淀聚合又分乳相共聚和水相共聚,前者产品组成共聚物质量好但反应时间长,成本高,回收困难;后者则反应温度低,时间短,分子量和转化率较高。
溶液聚合是指单体和共聚物均溶于聚合介质,聚合溶液脱单体后可直接纺丝。
这属于两步法工艺。
其特点是工艺流程短、占地少、反应时问长、转化率低、自动控制复杂,一般来说共聚合是容易的,但要得到理想的能纺出优质纤维的共聚物是很复杂的,共聚合所控制的主要工艺参数是单体的配比、共聚温度、停留时间和引发剂的引入量,控制的主要目标是共聚物粘度和分子量。
(2)纺丝
腈氯纶纺丝亦分为干法纺丝和湿法纺丝。
干法纺丝常用溶剂有二甲基甲酰胺和丙酮,其特点是纤维性能好、产量高、但溶剂的汽化量大、能耗较高、操作较复杂。
湿法纺丝所用的溶剂有二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚矾、硝酸疏氰酸钠和丙酮,其特点是操作简单,但速度和产量低。
3.5 纤维细度试验
纺织纤维的细度是纤维的形态尺寸指标,与纺织加工及纱布质量关系密切。
在粗细相同的纱线中,纤维越细,纱线截面中的纤维根数越多,纤维与纤维之间总的接触面积大,
纤维之间抱合好,拉断纱线时,纤维不易滑脱,成纱强度高。
纤维越细,纱条的理论不匀越低,纱线条干均匀。
细纤维的抗弯、抗扭刚度小,纱中毛羽数量少,纱表面光洁,手感柔弱,加工成的织物光泽柔和,悬垂性好,宜制作内衣织物和薄织物。
在纺织生产中,为保证成纱质量,在原料选配中,必须根据纱线的粗细与产品要求选择纤维的细度。
在纺织加工中,细纤维容易产生扭结和纠缠,因此开松、梳理时纤维受力作用不宜十分剧烈,但在牵伸、加捻及成纱过程中,细纤维纱条抱合好,断头少,加捻效率高;粗纤维纱条则容易断头,加捻效率亦低。
由于纤维细度对纺织生产与产品质量有着密切的关系,因此纺织生产中必须对每批原料测定细度,以便掌握原料性质,做到合理使用原料,确定合理的加工工艺。
纤维细度指标有直接指标和间接指标两种。
常用的纤维细度直接指标有直径(宽度)
g。
周长可表示纤维的本质细度,比表面积是气流仪测d、截面积S、周长P、比表面积E
细度的特征参数。
对于圆形截面的纤维,个直接指标可以下式换算:
S=
当纤维横截面为非圆形时,其换算关系为:
S
纤维细度间接指标常用与线密度有关的指标来表示,如公制支数Nm、旦数Nden、特数Ntex及马克隆值M等。
公制支数以单位重量(g)的纤维所具有的长度(m)表示。
旦数以9000m长的纤维所具有的重量(g)表示。
马克隆值是马克隆气流仪的读数值,无量纲,此数值接近于每英寸纤维的重量(μg)。
间接细度指标之间的换算关系为:
Nm
纤维细度测试方法分直接法和间接法两种。
直接法是用显微镜或投影仪直接测量纤维的直径或截面积。
间接法有中断切断称重法、振动法、气流法测定纤维公制支数、旦数、特数或马克隆值等。
主要纺织纤维的细度范围为:细绒棉0.22~0.15tex(4500~6500公支);羊毛Φ7~240μm;苎麻1~0.4tex(1500~2500公支);茧丝0.22~0.44tex(2~4旦);绢丝约0.14tex(约7000公支);棉型化纤0.11~0.22tex(1.0~2旦);毛型化纤0.33~0.55tex(3~5旦);中长型化纤0.22~0.33tex(2~3旦)。
一、中段称重法测定纤维的公制支数实验的目的要求
利用纤维切断器切取一定长度的腈氯纶纤维,经称重计数根数,根据定重制细度定义求出公制支数。
通过试验,掌握中段称重法测定腈氯纶纤维公制支数的方法和公制支数的计算。
二、试验仪器和试样
试验仪器为Y171型纤维切断器(10mm)、显微镜或投影仪(放大倍数150~200)和扭力天平(称量25mg及10mg各一架)。
试样为腈氯纶纤维一种。
并需备有限制器绒板、梳针(稀针10针/cm,密针20针/cm)、一号夹子、压板、镊子、小钢尺和载玻片等。
三、中段称重法测定腈氯纶纤维细度的原理
中段称重法测定纤维细度的原理是将纤维排成一端平齐平行伸直的纤维束,然后用纤维切断器在纤维中段切取10mm长的纤维束,再在扭力天平上称重,计数这一束中段纤维的根数,根据纤维切断长度、根数和重量,计数纤维的公制支数。
四、试样准备
1.取样从试样中取出1500~2000根纤维,可从下列公式求得n根纤维的约计重量:
W
式中:W——n根纤维的重量(mg)
L——纤维名义长度(mm)
N——纤维名义细度(Nm)
N——纤维根数。
2.整理纤维束将试样手扯整理2次,用左手握住纤维束整齐一端,右手用1号夹子从纤维束尖端分层夹取纤维置于限制器绒板上,反复移植两次,叠成长纤维在下短纤维在上的一端整齐、宽约5~6mm的纤维束。
五、试验方法和步骤
1.梳理
3.5试验材料和方法
3.5.1 试验材料
试验用腈氯纶纤维线密度1.5 dtex,长度38mm;棉纤维线密度1.6 dtex,长度29mm。
纺成线密度为28tex、捻系数为340、捻向为z捻的6种混纺纱,腈氯纶与棉的混纺比分别为0/1O0、20/80、 40/60、 60/40、 80/20、 100/0。
将上述6个混纺比的纱分别织造成三上一下左斜纹机织物,经纱密度480根/10 cm,纬纱密度285根/10 cm。
试样编号为1、2、3、4、5、6。
3.5.2 性能测试与测试方法
(1)性能测试
本文分别采用极限氧指数法和垂直燃烧法测试织物的阻燃性能,定量指标有极限氧指数、续燃时间、阴燃时间和损毁长度。
目前普遍认为当材料极限氧指数达到27。
以上时织物具有阻燃作用。
续燃时间、阴燃时间反映材料持续燃烧的能力和潜在的危险性,其值越小越好。
损毁长度是指在规定试验条件下,材料损毁面积在规定方向上的最大长度,其值长度越长,材料阻燃性能越差,反之亦然。
本文还测试了混纺织物力学性能,测试项目有经纬向拉伸、撕破和顶破强力,以期找到合适的混纺比,确保织物阻燃又耐用。
(2)测试仪器与方法
极限氧指数:采用LFY一606型氧指数测定仪,按照GB5454—1997测试。
试样在温度(20±2)℃,相对湿度(65±3)%条件下平衡8 h~12 h,取出后置于密封容器里待测;点火器为丁烷点火器。
垂直燃烧法:采用LLY一07A型织物阻燃性能测试仪,按GB5455—1997要求测试织物续燃时间、阴燃时间和损毁长度。
试样尺寸为300mm X 80 mm,5经5纬;重锤质量为226.8g。
试样在温度(20±2)℃,相对湿度(65±3)%下平衡8 h~12h,取出后置于密封容器里待测。
拉伸断裂强力:采用HD026N型电子织物强力仪测试,测试条件为相对湿度63%,温度20℃;拉伸速度200 mm/min,预加张力5 N,隔距200 mm,试样尺寸300 mm x50 mm,经纬向各测5块求其平均值。
撕破强力:采用HD026N型电子织物强力仪测试,拉伸速度100 mm/min,长度250 mm,单缝法试样尺寸200 mm×50mm,经纬向各测5块求其平均值。
顶破强力:采用HD031E型电子织物破裂强力仪测试,采用弹子法,速度100 mm/min,试样直径60 mm,取3块求平均值。
3.6 测试结果与分析
3.6.1 混纺织物阻燃性能测试结果与分析
(1)极限氧指数测试结果分析
腈氯纶棉混纺织物极限氧指数与腈氯纶含量关系曲线见图1。
从图1中可看出:腈氯纶棉混纺织物极限氧指数随腈氯纶含量的增加而增大;当腈氯纶含量较小时,混纺织物极限氧指数随腈氯纶含量的增加急剧增大;腈氯纶含量较大时,混纺织物极限氧指数增大的幅度较缓慢。
该现象主要由腈氯纶的阻燃性能决定的。
腈氯纶燃烧时略微收缩,表面炭化且无熔滴,极限氧指数为33.4。
在标准状态下,棉纤维的回潮率远大于腈氯纶纤维的回潮率(1.36%)。
棉纤维中混入少量腈氯纶纤维,织物在点燃时腈氯纶略微收缩炭化,接触火焰的织物变得较为致密,一方面阻止了氧气与棉纤维、腈氯纶纤维的进一步接触和热量的传递,另一方面棉纤维中所含水分的蒸发需要吸收大量的热量,减缓了燃烧的激烈程度。
因此表现为腈氯纶含量较小时,混纺织物极限氧指数随腈氯纶含量的增加急剧增加。
随腈氯纶含量的增加(较大时),腈氯纶燃烧炭化和略微收缩,织物紧密,织物氧指数逐渐增加,棉纤维含量减少,织物所含水分减少,降低了对热量的消耗,并且棉纤维易燃烧,此时织物极限氧指数的增加幅度较为缓慢。
应用origin7.5软件对腈氯纶棉混纺织物极限氧指数与腈氯纶含量之间的关系进行分析,得到拟合方程:
其中相关系数为0.9974。
由拟合方程得出,在腈氯纶含量大于44%时,混纺织物极限氧指数大于27,织物表现出较好的阻燃性能。
(2)垂直燃烧法测试结果分析
经向垂直燃烧试验结果见表1。
由表1可知,垂直燃烧时,损毁长度随腈氯纶含量的增加逐渐减小;在腈氯纶含量较小时,损毁长度减小的幅度较大;当腈氯纶含量较大时,损毁长度减小。