阻燃面料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)以及檢測(cè)方法
是經(jīng)過特種生產(chǎn)技術(shù)整理有效防止火焰的蔓延，阻燃整理后的紡織品在接觸火源時(shí)不會(huì)燃燒，而是指使織物在火焰中能降低其可燃性，能減緩蔓延的速度，不形成大面積的燃燒;而離開火焰后，能很快自熄，不再燃燒或陰燃。具有良好的耐用洗滌性能。
主要的工藝包含:THPC(水溶性阻燃劑滲入纖維內(nèi)部，經(jīng)過氨熏化學(xué)反應(yīng)后變成高分子聚合物，與纖維發(fā)生永久性交聯(lián))，CP(Pyrovatex)
美國標(biāo)準(zhǔn)
國國家防火委員會(huì)(National Fire Protection Association)制定了一系列不同阻燃防護(hù)服技術(shù)性能的標(biāo)準(zhǔn),而阻燃面料主要相關(guān)的有NFPA2112
NFPA 2112工業(yè)用個(gè)人防護(hù)阻燃服標(biāo)準(zhǔn)
阻燃測(cè)試采用 ASTM D6413 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的垂直燃燒法,材料經(jīng)測(cè)試后必須滿足以下要求:
平均炭化長度不能超過 102 mm。平均續(xù)燃時(shí)間不能超過 2s。試樣點(diǎn)燃后不能有熔融滴落物。對(duì)于多層材 料，每一層都需要單獨(dú)測(cè)試并通過以上要求。
其余包含的測(cè)試內(nèi)容有:
間接HTP(Heat Transfer Performance)≥25J/c㎡(6.0 cal/c㎡)直接HTP(Heat Transfer Performance)≥12.6J/c㎡(3.0 cal/c㎡)熱縮(Thermal Shrinkage)≤10%明火(Flash Fire)≤50%(暴露區(qū)域，手和腳)
歐盟標(biāo)準(zhǔn)
歐盟關(guān)于防護(hù)服的阻燃測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要由歐盟技術(shù)委員會(huì)(CEN/TC)制定，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)有EN ISO 11611:2007、EN ISO 11612:2008、ENISO 14116:2008/AC:2009
EN11611:2007焊接及類似工藝用防護(hù)服
測(cè)試按照ISO 15025:2000標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，其中包括表面燃燒和垂直燃燒兩種測(cè)試方法。根據(jù)材料的類型，可選擇其中一種或兩種方法進(jìn)行測(cè)試。 對(duì)于表面燃燒測(cè)試，材料必須滿足以下要求:
任何檢測(cè)試樣經(jīng)點(diǎn)燃后不能燃燒蔓延至織物邊沿或是織物上端。任何檢測(cè)樣經(jīng)點(diǎn)燃后不能有破洞形成。任何檢測(cè)樣經(jīng)點(diǎn)燃后不能有燃燒熔滴或是熔融物墜落。平均續(xù)燃時(shí)間須小于等于2s。平均陰燃時(shí)間須小于等于2s。
EN ISO 11611對(duì)阻燃安全等級(jí)分為Class 1和Class2，兩個(gè)級(jí)別的技術(shù)指標(biāo)相同，材料必須符合上述表面和底部燃燒所規(guī)定的要求。
EN11612:2007高溫環(huán)境下操作工人防護(hù)服
該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)面料的總體性能、構(gòu)造設(shè)計(jì)、尺寸的穩(wěn)定性、火焰蔓延、耐熱及融化金屬性能、尺碼標(biāo)記和嘜頭作了要求，阻燃測(cè)試方法按照ISO 15025標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，阻燃性能要求同EN11611一致，但EN ISO 11612標(biāo)準(zhǔn)沒有對(duì)安全級(jí)別進(jìn)行劃分。
我國標(biāo)準(zhǔn)
中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布的關(guān)于消防服和焊接服標(biāo)準(zhǔn)GB 8965.1-2009、
GB8965-1:2009 B級(jí)
阻燃測(cè)試按照GB/T 5455-1997垂直燃燒法執(zhí)行，B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求
續(xù)燃時(shí)間≤2s 陰燃時(shí)間≤2s 損毀長度≤100mm 不允許有熔融滴落物
測(cè)試方法
1垂直法
該種測(cè)試方法規(guī)定試樣垂直放置(試樣的長度方向與水平線垂直)，燃燒源在試樣的下方引燃試樣，測(cè)試試樣的最小點(diǎn)燃時(shí)間、續(xù)燃時(shí)間、阻燃時(shí)間、火焰蔓延速度、炭化長度(損毀長度)、炭化面積(損毀面積)等與阻燃性能有關(guān)的指標(biāo)。垂直燃燒法主要用于服用紡織品、窗簾等織物的阻燃測(cè)試。
常見垂直法測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):
GB/T 5455 紡織品燃燒性能試驗(yàn)
GB/T 8745 紡織品燃燒性能織物表面燃燒時(shí)間的測(cè)定
CA TB117 美國加州防火阻燃測(cè)試
16 CFR 1615/1616 兒童睡衣易燃性標(biāo)準(zhǔn)
245°傾斜法
該種測(cè)試方法規(guī)定試樣45°傾斜放置(試樣的長度方向與水平線成45°角)，燃燒源在試樣下方的上表面或下表面引燃試樣，測(cè)量試樣向上燃燒一定距離所需的時(shí)間、或測(cè)量試樣燃燒后的續(xù)燃、阻燃時(shí)間、火焰蔓延速度、炭化長度、炭化面積或測(cè)量試樣燃燒至試樣下端一定距離處需要接觸火焰的次數(shù)等與阻燃性能有關(guān)的指示。45°傾斜法主要用于地毯等織物的阻燃測(cè)試。
常見傾斜法測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):
GB/T 14645紡織織物燃燒性能45°方向損毀面積和接焰次數(shù)測(cè)定
ASTM D 1230服裝紡織品可燃性的試驗(yàn)方法
NFPA 702 美國加州醫(yī)院服裝和床上用品面料阻燃標(biāo)準(zhǔn)
BIFMA 室內(nèi)裝潢材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
3水平法
該種測(cè)試方法規(guī)定試樣水平放置，在試樣的頭端點(diǎn)火，測(cè)定火焰在試樣上的蔓延距離及蔓延此距離所用的時(shí)間，計(jì)算出燃燒速率，用燃燒速率來表征織物阻燃性。水平法主要用于對(duì)汽車內(nèi)飾裝飾材料的阻燃測(cè)試。
常見水平法測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):
FZ/T 01028 紡織織物燃燒性能測(cè)定水平法
GB 8410 汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性
FMVSS302(美國)聯(lián)邦交通車輛的內(nèi)部裝飾材料的燃燒性能
IEC 60695-11-10 著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第11-10部分:50W水平和垂直火焰的試驗(yàn)方法。
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2021中國(山東)國際紡織博覽會(huì)在即開幕
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技術(shù) | 芳綸混紡紗的工藝實(shí)踐與探討
1.1 芳綸纖維特點(diǎn)
1.1.1 良好的機(jī)械特性
芳綸是柔性高分子材料，低剛度高伸長特性使之具備與普通纖維相同的可紡性，可用常規(guī)紡機(jī)加工成各種織物或無紡布，而且芳綸面料耐磨、抗撕裂，可廣泛使用在勞動(dòng)保護(hù)，軍品生產(chǎn)等特殊領(lǐng)域。
1.1.2 優(yōu)異的阻燃、耐熱性能
芳綸纖維是一種阻燃纖維，其極限氧指數(shù)LOI值≥28%，屬于難燃纖維，所以芳綸面料不會(huì)在空氣中燃燒、熔化或產(chǎn)生熔滴，不散發(fā)有害氣體，也不助燃，有自熄性。
1.1.3 穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)
芳綸纖維可在220℃高溫下長期使用而不老化，其電氣性能與機(jī)械性能的有效性可保持10年之久，而且尺寸穩(wěn)定性極佳。
1.1.4 耐輻射性
芳綸纖維耐α、β射線以及紫外光線的輻射性能十分優(yōu)異。例如在β射線輻射量累積到1000Mrad時(shí)，其強(qiáng)度仍基本保持不變。
1.1.5 芳綸纖維的用途
芳綸纖維可應(yīng)用于航天航空、機(jī)電、建筑、汽車、體育用品等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面，主要用于勞動(dòng)保護(hù)（消防服、消防靴、消防包等）、特種裝備戰(zhàn)斗服（飛行服，防輻射服、防化作戰(zhàn)服等高性能軍隊(duì)服裝）等行業(yè)，是一種新型高科技合成纖維，具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等特點(diǎn)。芳綸纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)見圖1。
1.2 阻燃粘膠纖維的性能
1.2.1 永久阻燃性能
阻燃粘膠纖維燃燒時(shí)幾乎沒有火焰，在很短的時(shí)間內(nèi)就熄滅了，既不會(huì)續(xù)燃，也不會(huì)陰燃。
1.2.2 優(yōu)異的隔熱性能
阻燃粘膠纖維能有效阻止高溫?zé)彷椛鋫鬟f。高溫下纖維不收縮、不變形。
1.2.3 抗電弧及抗靜電性
阻燃粘膠纖維保持了粘膠纖維原有的天然抗靜電性。
1.2.4 吸排濕性
阻燃粘膠纖維制成的衣物穿著時(shí)舒適透氣。高溫環(huán)境下利于汗液排出。
1.2.5 優(yōu)良的染色性
阻燃粘膠纖維具有天然纖維上色容易、染色鮮艷、色牢度好的特點(diǎn)。
1.2.6 綠色環(huán)保
阻燃粘膠纖維以再生的天然植物為原料，廢棄物可自然降解，符合環(huán)保要求。磷系阻燃也符合歐盟阻燃無鹵的要求。
1.2.7 阻燃粘膠纖維的用途
阻燃粘膠纖維是一種具有阻燃抗熔滴性能的高技術(shù)纖維新材料。與合成聚酯類阻燃纖維相比，既保證了纖維優(yōu)良的物理性能，又實(shí)現(xiàn)了低煙、無毒、無異味、不熔融滴落等特性。隨著國內(nèi)外阻燃強(qiáng)制法規(guī)的推進(jìn)及人們防火安全意識(shí)的提高，阻燃紡織品的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，延伸到家居、內(nèi)衣等領(lǐng)域，對(duì)阻燃紡織品的要求也從單純的防護(hù)擴(kuò)展到追求更佳的舒適、透氣及性能。阻燃粘膠纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)見圖2。
1.3 芳綸纖維及阻燃粘膠的主要物理指標(biāo)
芳綸纖維及阻燃粘膠的主要物理指標(biāo)見表1。
二、紡紗工藝流程的技術(shù)要求
2.1 色料的準(zhǔn)備
客戶要求色紡紗，故需對(duì)芳綸進(jìn)行染色，采用載體染色法，染色工藝和滌綸差不多，選擇載體的原則是：促染效果要好，用量要少，要無毒無氣味。芳綸纖維經(jīng)前處理后50度加入載體HPS-505，運(yùn)行10分鐘，升溫到70度，加入陽離子染料，運(yùn)行10分鐘，加入硝酸鈉（氯化鈉）運(yùn)行10分鐘，然后以1度/分升溫到130度并保溫60分鐘，以1度/分降溫到75度，對(duì)色，排液，清洗（芳綸染色流程見圖3）。阻燃粘膠用原白纖維與染色芳綸混紡。
圖3 芳綸染色流程
2.2 原料的處理
由于芳綸纖維染色后比電阻大，靜電現(xiàn)象嚴(yán)重，纖維預(yù)處理不當(dāng)容易繞錫林、并條吸花、不下條子、纏羅拉等，因此需要對(duì)原料進(jìn)行養(yǎng)生處理，加入一定的抗靜電劑和水，并嚴(yán)格執(zhí)行養(yǎng)生時(shí)間（必須確保16小時(shí)以上，并放置在28度，相對(duì)濕度65%的環(huán)境中）。
阻燃粘膠因是白色色母粒纖維素纖維，為了避免梳理過程中形成白結(jié)，故此纖維不能加油水養(yǎng)生，芳綸養(yǎng)生后與阻燃粘膠進(jìn)行料混紡紗。
2.3 工藝流程
因芳綸和粘膠兩種纖維的靜電較大且蓬松，纖維長度的一致性好，為了減少紡紗時(shí)纖維損傷，采用短流程紡紗工藝，工藝流程為：
BC262和毛（自動(dòng)喂棉機(jī)）→A186梳棉→FA306頭并→FA306二并→FA306三并→FA306四并→FA458粗紗→FA506細(xì)紗→自動(dòng)絡(luò)筒
2.4 紡紗過程中存在的問題及技術(shù)參數(shù)
2.4.1 梳棉工序工藝技術(shù)措施
因芳綸和阻燃粘膠纖維均為化纖，纖維的整齊度好、雜質(zhì)少、靜電現(xiàn)象嚴(yán)重，梳棉工序一定要確保少損傷，以開松為主，并盡量減少返花造成結(jié)增加。應(yīng)主要解決梳棉成條困難、堵斜管問題，為提高纖維的轉(zhuǎn)移效果，錫林-蓋板隔為0.35、0.35、0.30、0.30、0.35mm，生條定量為17.5g/5m，上下軋輥間隔距為0.20mm，提高各通道光潔度，減少堵塞斷條。錫林轉(zhuǎn)速為330r/min，刺輥轉(zhuǎn)速為780r/min，蓋板速度為81mm/min，道大轉(zhuǎn)速為17r/min，以上工藝上機(jī)后，所紡生條棉結(jié)為4粒/g，棉網(wǎng)清晰度良好，生條外觀光滑細(xì)膩。
2.4.2 并條工序工藝技術(shù)措施
由于芳綸與阻燃纖維具有輕微靜電，生產(chǎn)中要重點(diǎn)解決纏繞羅拉膠輥現(xiàn)象，主要措施有：
(1)并條膠輥用WSN型涂料，好于酸處理膠輥。
(2)車速偏低控制，喇叭口偏小掌握，提高條子抱合力。
(3)滿筒長度由2km改為1.6km，減輕條子與上圈條器表面的磨擦。
并條采用四道并合，前羅拉線速為190m/min，喇叭口2.4mm，熟條定量19.5g/5m，羅拉隔距9×20mm。
2.4.3 粗紗工序工藝技術(shù)措施
合理選擇粗紗捻系數(shù)，既要提高纖維間抱合力，又要防止粗紗出“硬頭”，經(jīng)優(yōu)選捻系數(shù)定為71。紡紗時(shí)紡紗張力偏小掌握，以減少紗條意外伸長。
粗紗定量為5.5g/10m，總牽伸7.09倍，前羅拉轉(zhuǎn)速為180r/min，羅拉隔距10×26.5×3lmm。
2.4.4 細(xì)紗工序工藝技術(shù)措施
細(xì)紗總牽伸30.83倍，后牽伸1.32倍，捻系數(shù)376，前羅拉轉(zhuǎn)速183r/min，羅拉隔距18×24mm，鉗口隔距塊3.0mm。
經(jīng)測(cè)試，紡紗成紗指標(biāo)為：重量偏差+1.6％，條干CV值14.34％，細(xì)節(jié)5個(gè)/km，粗節(jié)55個(gè)/km，棉結(jié)145個(gè)/km，單紗斷裂強(qiáng)度為17.58cN/tex，強(qiáng)力CV值9.8％。
從成紗質(zhì)量來看，除棉結(jié)稍多外，其他指標(biāo)良好。我們認(rèn)為棉結(jié)相對(duì)較多的主要原因是纖維之間產(chǎn)生相對(duì)滑移，紗條牽伸的扭結(jié)造成，尚需努力克服。
三、其它技術(shù)要求
由于芳綸纖維十分蓬松，彈性大，伸長率高，且加工時(shí)易集聚靜電；阻燃粘膠纖維濕強(qiáng)力低，耐磨性差，纖維之間的抱合力差，成條困難，紗條蓬松，紡紗時(shí)存在斷頭率高等難點(diǎn)，在紡紗過程中應(yīng)采取以下措施：
（1）紡制芳綸時(shí)要保持較高的環(huán)境濕度，以避免靜電集聚，梳棉相對(duì)濕度65%，并條62%，細(xì)紗58%。
（2）因芳綸纖維長度為44mm，粗紗捻度不易太高，采用較小的定量和較小的牽伸倍數(shù)，細(xì)紗捻系數(shù)適當(dāng)加大，一般控制在370。
（3）絡(luò)筒張力偏小控制，采用化纖捻接器，接頭強(qiáng)力必須確保達(dá)到原紗強(qiáng)力的85%，外觀質(zhì)量良好。
（4）芳綸纖維染色后日曬牢度只有3級(jí)，有待進(jìn)一步技術(shù)攻關(guān)。
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