芳綸1414-棉混紡織物的研究與開發(fā).pdf

1、以低密度、高強度、高模量、耐高溫性良好著稱于世的高性能纖維——芳香族聚酰胺纖維，是當前因其實用價值高而被批量生產(chǎn)和使用的高性能纖維品種之一[1]。技術(shù)壁壘高的聚對苯二甲酰對苯二胺纖維由于具有非常重要的軍工戰(zhàn)略意義而長期被幾個工業(yè)大國家所壟斷。相比較，我國芳綸研發(fā)起步較晚，在強大的市場需求面前亟需繼續(xù)加快研究步伐。目前國內(nèi)有針對性的特殊工種防護裝備存在:防護裝備相比國外同領(lǐng)域的技術(shù)含量較低，投入資金短缺，研究范圍狹窄等問題，其中煤礦礦工服

2、尤為不理想。因此，執(zhí)行勞動保護用品發(fā)放標準，改善工作服面料機械性能，提高服用功能勢在必行。
　　本選題借鑒國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)防護裝備研究的現(xiàn)有成果，針對井下礦工現(xiàn)用普通工作服存在的缺陷，通過對普通工作服的研究找到不足，提出新型防護服的設(shè)計要求和功能目標。
　　本課題試驗原料由美國杜邦公司采用低溫溶液縮聚法生產(chǎn)的Kevlar49和國產(chǎn)細絨棉(后文簡稱Kevlar49/Cotton)。通過一系列紡紗、織造實踐，和各種性能檢測分析，獲

3、知織物的服用性能和功能性能受原材料特性、紡紗工藝、織造工藝、成紗結(jié)構(gòu)等諸多因素影響的結(jié)論。
　　通過模糊決策意見集中法的Borda數(shù)法對不同比例的Kevlar49/Cotton混紡紗進行了多目標最優(yōu)化選擇，聚類分析各個性能測試結(jié)果，并將成紗質(zhì)量進行優(yōu)劣排序。得出的結(jié)論為:Kevlar49/Cotton混紡紗隨著Kevlar49纖維含量的增多，其綜合性能呈現(xiàn)越好，但考慮到所紡纖維與紡紗設(shè)備的匹配程度、原料成本、經(jīng)濟效益以及紡紗效果，

4、最終確定以Kevlar49纖維的重量百分比為30％的混紡紗作為織造工序的原料。
　　為使所設(shè)計的防護服具有防靜電功能且確保其持久性，采用嵌織含導電纖維復合紗的方法來傳導靜電即設(shè)計成四組異緯織物。以單因素實驗法對四組織物的力學性能和防護性能進行測試，從上述對純棉織物和不同Kevlar49/Cotton混紡異緯織物綜合性能優(yōu)劣排序及分類中得知:Kevlar49/Cotton混紡異緯織物的性能確實優(yōu)于純棉織物，并隨著織物中導電紗根數(shù)越多

5、，混紡異緯織物的綜合性能呈現(xiàn)越優(yōu)異。
　　在此基礎(chǔ)上，對Kevlar49/Cotton混紡異緯織物經(jīng)濟效益以及生產(chǎn)成本進行核算并分析，得出結(jié)論:經(jīng)紗為27.9×2tex30/70 Kevlar49/Cotton混紡紗，緯紗為27.9×2tex純棉雙股線，并每間隔8根純棉紗打入一根27.9×2+2.2tex混紡導電紗的織物試樣最適合將其開發(fā)成煤礦防護服。
　　該織物符合涉危、涉爆相關(guān)行業(yè)對防護裝備的高標準要求，不但具有較好的市