羊毛聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡阻燃織物設(shè)計(jì)及打樣【畢業(yè)設(shè)計(jì)+開題報告+文獻(xiàn)綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　　（二零 屆）</b></p><p>　　羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡阻燃織物設(shè)計(jì)及打樣</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 紡織工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　摘要：隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)、旅游交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展以及外銷

3、紡織品的強(qiáng)力需求，阻燃紡織品存在巨大的潛在市場，加速阻燃紡織品的開發(fā)以及商品化生產(chǎn)已刻不容緩。本文介紹了阻燃織物的應(yīng)用領(lǐng)域、阻燃機(jī)理及其制備方法，對最新研究成果進(jìn)行了總結(jié)，對阻燃織物的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及相應(yīng)法律法規(guī)進(jìn)行了說明和展望。針對羊毛、聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的原料特點(diǎn)，選擇了特殊的紡紗油劑，制訂了合理的紡紗工藝和技術(shù)措施，開發(fā)了5種不同混紡比的羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡紗，并在手搖針織橫機(jī)上織成同一規(guī)格的針織物。通過極限氧指數(shù)法測試分

4、析討論了5種阻燃針織物試樣的阻燃性能。研究結(jié)果表明：隨著聚丙烯腈預(yù)氧化纖維比例的提高，織物陰燃時間和毀損長度都單調(diào)遞減，但當(dāng)聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的比例達(dá)到較高水平時陰燃時間和毀損長度的變化就不大了，綜合考慮織物的阻燃性能、生產(chǎn)操作難度、服用性能和生產(chǎn)成本等影響，本文認(rèn)為聚丙烯腈預(yù)氧化纖維與羊毛的混紡比為40/60時，織物就可以達(dá)到較高的阻燃效果，而且此時加工工藝操作簡單，產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量較高，生產(chǎn)成本較經(jīng)濟(jì)，是一種較好的羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖

5、維混紡阻燃針織物開發(fā)方案。</p><p>　　關(guān)鍵詞：羊毛；聚丙烯腈預(yù)氧化纖維；阻燃織物；極限氧指數(shù)</p><p>　　Design and product development of flame retardant fabric with Wool/PANOF blended yarn</p><p>　　顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音</p>&l

6、t;p><b>　　字典</b></p><p>　　Abstract：with the continuous progress of urban modernization, and the rapid development of tourism, transportation and demand for textiles export, fire-retardant texti

7、les there is a huge potential market, to accelerate the development and commercialization of flame-retardant textile production has become essential. This article describes the application field of flame retardant fabric

8、s, flame retardant mechanism and preparation methods, the latest research results are summarized on the Developme</p><p>　　Keywords: Wool; PANOF; Flame retardant fabric; Limiting oxygen index</p><

9、p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1緒 論1</b></p><p><b>　　1.1 概述1</b></p><p>　　1.2 相關(guān)研究的最新成果及動態(tài)1</p><p>　　1.2.1 紡織品的阻燃機(jī)理1</p>

10、;<p>　　1.2.2 紡織品的阻燃方法2</p><p>　　1.2.3 阻燃紡織品的應(yīng)用領(lǐng)域2</p><p>　　1.2.4 阻燃紡織品的發(fā)展與產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀3</p><p>　　1.2.5 阻燃紡織品法規(guī)4</p><p>　　1.2.6 相關(guān)研究存在的問題與發(fā)展方向5</p><p>

11、;　　1.3 研究內(nèi)容、研究方法與預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)6</p><p>　　1.3.1 課題的研究內(nèi)容6</p><p>　　1.3.2 課題的研究方法與技術(shù)路線6</p><p>　　1.3.3 研究難點(diǎn)6</p><p>　　1.3.4 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)6</p><p>　　1.4 論文詳細(xì)工作進(jìn)度和安排6

12、</p><p>　　2羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡阻燃織物設(shè)計(jì)及打樣8</p><p>　　2.1 實(shí)驗(yàn)原材料8</p><p>　　2.2 羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡工藝9</p><p>　　2.2.1 紡紗工藝流程9</p><p>　　2.2.2 原料選配與和毛工序9</p>&l

13、t;p>　　2.2.3 梳理工序9</p><p>　　2.2.4 細(xì)紗工序10</p><p>　　2.2.5 絡(luò)筒工序11</p><p>　　2.3 織物打樣11</p><p>　　2.3.1 針織橫機(jī)各部位名稱及功能11</p><p>　　2.3.2 手搖橫機(jī)的基本操作12</p&g

14、t;<p>　　2.3.3 手搖橫機(jī)打樣操作應(yīng)注意的問題12</p><p>　　2.4 本章小結(jié)12</p><p>　　3織物阻燃性能測試與分析13</p><p>　　3.1 試驗(yàn)材料13</p><p>　　3.2 測試儀器與測試方法13</p><p>　　3.2.1 測試儀器13

15、</p><p>　　3.2.2 測試方法13</p><p>　　3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論14</p><p>　　3.4 本章小結(jié)16</p><p>　　4 總結(jié)與展望17</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p>　　致 謝錯誤

16、!未定義書簽。</p><p><b>　　附錄19</b></p><p><b>　　附錄A19</b></p><p><b>　　緒 論</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　隨

17、著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展，各類紡織品在人類的生活中起著越來越重要的作用，紡織品種的不斷增多，由于大部分紡織品不具備阻燃性而引起的潛在火災(zāi)威脅也進(jìn)一步增大。近年來，因織物燃燒引起的火災(zāi)在世界各國不斷增加。據(jù)公安消防部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國平均每年因織物燃燒引起的火災(zāi)約3~4萬起，死亡人數(shù)達(dá)3000人左右，火災(zāi)損失超過2億元。在歐洲，每年約有5000多人喪命于織物燃燒造成的火災(zāi)[1]。因此如何減少紡織品燃燒危險性及燃燒時有毒氣體的釋放，減少人民

18、生命財產(chǎn)的損失，已引起全世界的關(guān)注和重視。</p><p>　　我國近年來也在大力開展對阻燃紡織品的研究開發(fā)，并取得了相當(dāng)進(jìn)展，如阻燃纖維的開發(fā)、阻燃整理技術(shù)的研究等。隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，旅游、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，以及外銷紡織品的需求，阻燃紡織品存在巨大的潛在市場，因此加速阻燃紡織品的開發(fā)以及商品化生產(chǎn)已刻不容緩[2]。</p><p>　　1.2 相關(guān)研究的最新成果及動態(tài)</p

19、><p>　　所謂“阻燃”，并不表示阻燃紡織品在接觸火源時不會燃燒，而是織物在火中能盡可能降低可燃性，減緩蔓延速度，不形成大面積燃燒，而離開火焰后能很快自熄，不再燃燒或陰燃。</p><p>　　1.2.1 紡織品的阻燃機(jī)理</p><p>　　阻燃劑與紡織品的燃燒有著密切的關(guān)系，最新觀點(diǎn)認(rèn)為：燃燒應(yīng)有四要素——燃料、熱源、氧氣、鏈反應(yīng)。而通常織物燃燒又可分為三個階段，

20、即熱分解、熱引燃、熱點(diǎn)燃，對于不同燃燒階段的四要素采用相應(yīng)的阻燃劑加以抵制，就形成了各種各樣的阻燃機(jī)理及中斷阻燃機(jī)理。一般把阻燃機(jī)理大致分成5種：</p><p>　?。?）吸熱反應(yīng)阻燃機(jī)理：采用具有高熱容量的阻燃劑的吸熱反應(yīng)機(jī)理。主要是利用阻燃劑在高溫下發(fā)生脫水、相變或脫鹵化氫等吸熱分解反應(yīng)特性，降低纖維表面和火焰區(qū)的溫度，減慢熱裂解反應(yīng)速度，抑制可燃性氣體的生成。</p><p>　　

21、（2）形成自由基阻燃機(jī)理：阻燃劑吸熱變成氣體，該氣體在火焰燃燒區(qū)大量捕捉高能量的羥基自由基和氫自由基，降低它們的濃度，從而抑制或中斷燃燒的連鎖反應(yīng)，阻燃劑在氣相過程發(fā)揮阻燃作用。</p><p>　?。?）熔化阻燃機(jī)理：在熱和能量的作用下，阻燃劑轉(zhuǎn)變成熔融狀態(tài)，在織物表面形成不能滲透的覆蓋層，可阻擋熱傳導(dǎo)和熱輻射，減少反饋給纖維材料的熱量，從而抑制熱裂和燃燒反應(yīng)。</p><p>　　（4

22、）生成不燃性氣體阻燃機(jī)理：阻燃劑吸熱分解放出氮?dú)?、二氧化碳、二氧化硫和氨等不燃燒氣體，使纖維材料裂解處的可燃性氣體濃度被稀釋到燃燒極限以下。同時，這種不燃性氣體還有散熱降溫作用。</p><p>　?。?）凝聚相阻燃機(jī)理：通過阻燃劑作用，改變纖維大分子鏈的熱裂解反應(yīng)過程，促使其發(fā)生脫水、縮合、環(huán)化、交聯(lián)等反應(yīng)，減少可燃揮發(fā)物形成[3]。</p><p>　　1.2.2 紡織品的阻燃方法&l

23、t;/p><p>　　阻燃和防火為同義詞，阻燃加工的目的是使纖維制品在火焰中能降低其可燃性，能減緩蔓延的速度，不形成大面積燃燒，而離開火焰后，能很快自熄，不再燃燒或陰燃。阻燃加工的方法通常有纖維的阻燃處理和織物的阻燃整理兩類[4]：</p><p>　?。?）纖維的阻燃處理</p><p>　　阻燃處理方法分為提高成纖高聚物的熱穩(wěn)定性和原絲阻燃改性兩種。纖維的阻燃處理是

24、對一些本身是可燃的原絲（如滌綸、棉綸、腈綸）加入某種阻燃劑，使其抑制燃燒過程中的游離基；或是改變纖維的熱分解過程，促進(jìn)脫水炭化；有些則是使阻燃劑分解釋放出不燃?xì)怏w覆蓋在纖維表面，起隔絕空氣作用。目前，制備阻燃性能的纖維一般有兩種方法：一種方法是直接選用具有不燃或耐燃性能的纖維原料制備阻燃纖維，如聚四氟乙烯纖維、酚醛纖維、預(yù)氧化纖維、芳綸、芳砜綸、PBI、PBO等，這些纖維具有優(yōu)異的耐溫耐燃性能，但價格昂貴；另外一種方法是在聚合體或紡絲時

25、加入一些阻燃劑，如采用阻燃母?；蜃⑷氲姆椒ㄉa(chǎn)阻燃纖維，常見的有阻燃滌綸、阻燃粘膠、阻燃改性腈綸等，這類纖維價格要相對便宜很多。</p><p>　　通常研究者采用纖維材料的極限氧指數(shù)LOI（%）來表征纖維的阻燃性能，一般將LOI 低于20%的纖維稱為易燃纖維，20%~26%之間的稱為可燃纖維，26%~34%的稱為難燃纖維，35%以上稱為不燃纖維[5]。</p><p>　?。?）織物的阻

26、燃整理</p><p>　　阻燃織物通?？赏ㄟ^后整理法和阻燃纖維法得到。阻燃后整理法主要是通過浸軋的方法，使阻燃劑或阻燃中間體向纖維可及區(qū)擴(kuò)散、滲透、吸附，然后在一定條件下使其與纖維大分子結(jié)構(gòu)中活性基團(tuán)反應(yīng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或者以其機(jī)械性粘接、沉積在織物表面，使織物獲得一定的阻燃性能并具有一定條件下的耐洗滌性。對于不同的阻燃機(jī)理產(chǎn)生不同類型的阻燃劑。而不論何種阻燃劑它的阻燃機(jī)理總要設(shè)法使織物纖維制品經(jīng)阻燃處理之后，可能

27、提高其氧指數(shù)才是目的。換言之，就是使織物燃燒的臨界條件不易達(dá)到而實(shí)現(xiàn)阻燃的效果。</p><p>　　目前，織物阻燃整理的加工主要有3種：①噴涂技術(shù)，主要針對不需洗滌或洗滌次數(shù)極少的裝飾織物和建筑用織物；②浸軋和浸漬技術(shù)，次技術(shù)主要加工睡衣、床上用品等，也可以加工外衣；③涂層技術(shù)，此技術(shù)主要加工勞動防護(hù)用以及裝飾織物。采用阻燃整理方法制備的織物，多存在手感不好的缺陷，服用性能較差。</p><

28、p>　　阻燃纖維法主要采用阻燃纖維進(jìn)行紡織加工，從而使織物具有一定的阻燃性能。</p><p>　　1.2.3 阻燃紡織品的應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　阻燃織物以其特有的阻燃特性，在眾多領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。阻燃織物的主要應(yīng)用領(lǐng)域見表1-1。</p><p>　　表1-1 阻燃織物的主要應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　近年來，世界上很多

29、國家對阻燃織物的使用領(lǐng)域制定了相關(guān)的法律性規(guī)定。如日本消防條例中就明確規(guī)定了在大小賓館、劇院和醫(yī)院等公共建筑中，必須使用阻燃紡織品。</p><p>　　1.2.4 阻燃紡織品的發(fā)展與產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀</p><p>　　（1）紡織品阻燃技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　國外發(fā)展?fàn)顩r為滿足市場的多元化需求，以日本為首的各國加強(qiáng)了耐久、高效、復(fù)合功能的阻燃纖維的開發(fā)。國外市

30、場上有一種芳族聚酰胺和陶瓷纖維的防火織物，制成的防火服質(zhì)輕、透氣好，防火能力比常規(guī)防火服提高了3倍。歐洲市場上近年出現(xiàn)了自身防燃的Visil纖維。</p><p>　　我國紡織品阻燃技術(shù)的研究較歐美等國家起步晚，是從20世紀(jì)50年代研究純棉織物不耐洗阻燃入手的，60年代開始研制耐洗的純棉阻燃織物；至70年代，隨著合成技術(shù)的發(fā)展，阻燃紡織品擴(kuò)大到混紡纖維，開發(fā)了可用于混紡纖維和合成纖維的阻燃劑；發(fā)展到80年代，我國

31、對紡織品阻燃研究進(jìn)入了較快、較全面、較系統(tǒng)的發(fā)展時期，開發(fā)了許多適合于純棉及化纖織物的阻燃劑及阻燃處理技術(shù)[6]。近年來，我國在紡織品阻燃技術(shù)的研究方面取得了較大進(jìn)展。中國紡織科學(xué)研究院先后研制成功了丙綸阻燃母粒、抗燃燒抗靜電復(fù)合溶料、安全無毒的毛粘混紡阻燃產(chǎn)品等科研成果；上海合成纖維研究所、上海紡織研究院、中國紡織大學(xué)和山西煤化所、山西紡織研究院承擔(dān)的攻關(guān)項(xiàng)目“聚丙烯腈預(yù)氧化纖維阻燃織物的配制”通過鑒定一系列優(yōu)良性能，且長久使用或經(jīng)多

32、次熨燙、日曬水洗，性能仍然不變的永久性阻燃纖維及其系列織物已開始全面上市，使我國成為世界上少數(shù)可以生產(chǎn)永久性阻燃產(chǎn)品的國家。</p><p>　　阻燃劑目前，我國已開發(fā)研制出一系列品種齊全、性能優(yōu)異的新型阻燃劑。北京福姆斯有限公司生產(chǎn)的“驅(qū)火神”織物阻燃劑可用于棉麻等天然纖維素織物、毛呢絲絨、腈綸、滌綸、維綸等化纖制品及由上述纖維混紡的各類織物制品。此外，吉林吉化集團(tuán)公司研究所、山西省化纖所、遼寧省化工研究所也開

33、發(fā)研制了一系列紡織品用阻燃劑。</p><p>　?。?）阻燃紡織品的開發(fā)現(xiàn)狀</p><p>　　目前，棉織物的阻燃整理發(fā)展很快，且比較成熟。純棉耐久性阻燃整理目前有三種方法：第一種方法是Proban/氨熏工藝法。Proban法在英國Wilson公司首先用于工業(yè)化生產(chǎn)。此法生產(chǎn)的阻燃織物被公認(rèn)為阻燃效果好，織物強(qiáng)力降低幅度小。但由于設(shè)備問題限制了其推廣；第二種方法是Pyrovatex C

34、P整理工藝法。此法整理的織物的阻燃性能較好，耐久性好，可耐家庭洗滌50次以上，手感良好，但強(qiáng)力降低稍大；第三種方法是純棉暫時性、半耐久性阻燃整理法。此法主要適用于電熱毯、墻布、沙發(fā)布等織物的阻燃整理，能耐洗1~15次溫和洗滌，但不耐皂洗，但是此類商品對耐洗次數(shù)要求不是很高，因而應(yīng)用廣泛。</p><p>　　羊毛具有較高的回潮率和含氨量，故有較好的天然阻燃性。最早的羊毛阻燃整理是采用硼砂、硼酸溶液浸漬法，產(chǎn)品用于

35、飛機(jī)上的裝飾用布。這種方法阻燃效果良好，但不耐水洗。國際羊毛局研究的方法是采用鈦、鋯和羥基酸的絡(luò)合物對羊毛織物整理，獲得了滿意的阻燃效果且不影響羊毛的手感，故得到普遍的采用。</p><p>　　對于滌綸織物的阻燃整理目前為止還沒有一種適宜的理想阻燃劑。三磷酸酯對滌綸阻燃有一定效果，但有致癌作用。美國莫貝爾公司推出的Antiblaze19T阻燃劑，適于100%的滌綸織物，效果較好，但毒性比較大。</p>

36、;<p>　　研究表明將適用于其他纖維的磷、鹵阻燃劑作為錦綸的阻燃劑使用，效果并不理想?，F(xiàn)在有些實(shí)驗(yàn)室用羥甲基脲樹脂處理運(yùn)輸帶用尼龍布，效果較好；采用含有硫、溴、銻的化合物對尼龍塔夫綢進(jìn)行阻燃涂層整理，獲得了一定的效果。</p><p>　　腈綸比滌綸和錦綸更易燃燒，其極限氧指數(shù)僅18~18.5，是一種易燃纖維。青島大學(xué)研究開發(fā)了腈綸剪絨裝飾織物用系列阻燃劑，對絨面織物背面阻燃涂層后可使氧指數(shù)達(dá)29

37、以上，基本無繼燃、陰燃。這種裝飾布可用于汽車、飛機(jī)、賓館及家庭的沙發(fā)布和裝飾布。</p><p>　　滌綸和棉燃燒性能不同，混紡后燃燒過程變得更為復(fù)雜：棉纖維燃燒后碳化，而滌綸燃燒時熔融滴落。由于棉纖維能作為支持體能使熔融纖維集聚，并阻止它滴落，進(jìn)而使熔融纖維燃燒更加劇烈，即所謂“支架效應(yīng)”?，F(xiàn)在一些實(shí)驗(yàn)室采用溴-銻復(fù)合體系的阻燃劑，阻燃效果較好，但手感和色澤等受到影響，而且還不具備工業(yè)化生產(chǎn)的條件。</p

38、><p>　　在英國、歐洲和美國，大多數(shù)耐火、耐熱纖維和紡織品仍然要進(jìn)行化學(xué)處理。這些纖維具有耐燃的芳香族聚合結(jié)構(gòu)，大多在約375℃以上分解。以聚氬酰胺、聚酰胺亞胺和聚苯丙咪唑?yàn)榇淼倪@類纖維往往用于無紡結(jié)構(gòu)或與其他纖維混紡，以抵消其不太理想的紡織特性。其阻燃效果可以和經(jīng)阻燃處理的棉、毛織物一比高低。這種阻燃織物正逐漸被應(yīng)用于高性能的防護(hù)服和絕緣織物方面，尤其是消防、運(yùn)輸和國防領(lǐng)域。</p><p

39、>　　1.2.5 阻燃紡織品法規(guī)</p><p>　　近年來，針對紡織品的不同用途，世界各國制定的阻燃法規(guī)已經(jīng)由飛機(jī)內(nèi)飾紡織材料、地毯和建筑裝潢材料逐漸擴(kuò)大到紡織服裝、家具沙發(fā)套、床墊和室內(nèi)裝飾物等。英國、美國和日本等國家還以法律形式規(guī)定了婦女、兒童、老年人、殘疾人的服裝以及睡衣要具有阻燃功能，且必須在產(chǎn)品上標(biāo)明。1992年，美國加利福尼亞州制定了第一個床墊阻燃標(biāo)準(zhǔn)，即TB-129。2001年加利福尼亞州家

40、庭裝飾及隔熱局為床墊以及床上用品制定了阻燃標(biāo)準(zhǔn)TB-603，并以法律形式予以頒布。我國在最近幾年也不斷加強(qiáng)和完善關(guān)于阻燃技術(shù)及其制品的法規(guī)體系建設(shè)。如公安部消防局組織制定了強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB 20286-2006 《公共場所用阻燃制品燃燒性能要求和標(biāo)識》，該標(biāo)準(zhǔn)于2007年3月1日正式實(shí)施，2008年7月1日起強(qiáng)制執(zhí)行。法規(guī)規(guī)定了公共場所用阻燃制品及組件的定義和分類、燃燒性能要求和標(biāo)識等內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)將公共場所阻燃制品及組件分為六個大類，

41、其中第二類即為阻燃織物，規(guī)定公共場所使用的裝飾墻布、窗簾、帷幕、裝飾包布?xì)帧⒋舱?、家具包布等阻燃織物的燃燒性能?yīng)符合有規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　隨著法規(guī)的貫徹執(zhí)行和人們對安全及生命的重視，我國也在逐步推廣、使用阻燃紡織品，我國阻燃紡織品市場將逐漸擴(kuò)大。同時國家對阻燃產(chǎn)品的法律法規(guī)也在逐步健全，使阻燃產(chǎn)業(yè)在研究開發(fā)、生產(chǎn)和推廣應(yīng)用等方面快速形成完整的體系，促進(jìn)阻燃纖維科研成果盡快實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。</p

42、><p>　　1.2.6 相關(guān)研究存在的問題與發(fā)展方向</p><p>　　據(jù)報道，我國在特殊環(huán)境下作業(yè)的職工每年需30萬套耐熱阻燃防護(hù)服，而目前由于受價格因素的影響，許多應(yīng)當(dāng)使用耐熱阻燃紡織品的行業(yè)和環(huán)境遠(yuǎn)未完全應(yīng)用。因此開發(fā)價格低廉、性能優(yōu)良的耐熱阻燃織物已成為當(dāng)務(wù)之急[7]。</p><p>　　賦予紡織品阻燃性能的方法一般有兩種：一是選用阻燃纖維紡紗、織造；二是

43、織物的阻燃整理。與阻燃纖維的生產(chǎn)相比，阻燃整理工藝簡單，在應(yīng)用上有一定的靈活性，但阻燃效果、耐久性和手感不佳。目前發(fā)達(dá)國家已有70%的居民用上了永久性阻燃家紡產(chǎn)品，但國內(nèi)阻燃織物普及率很低，且產(chǎn)品以不耐久或半耐久阻燃整理的居多。以阻燃纖維為原料的永久性阻燃織物是紡織品開發(fā)的新熱點(diǎn)，市場潛力巨大，但國內(nèi)這類產(chǎn)品的研究報道較少[8]。</p><p>　　目前，多數(shù)阻燃纖維或織物僅具有阻燃功能，不能滿足某些部門的特殊

44、要求，以對織物進(jìn)行后整理而獲得具有阻燃性持久及賦予高性能、多功能等特點(diǎn)的阻燃紡織品及其加工工藝是阻燃纖維發(fā)展的方向和趨勢。如阻燃拒水、阻燃拒油、阻燃抗靜電，所以發(fā)展阻燃多功能產(chǎn)品勢在必行。此外，鹵溴族阻燃劑一統(tǒng)阻燃領(lǐng)域的傳統(tǒng)局面將會被打破，逐步興起的是磷系、氮系、有機(jī)硅型、膨脹型阻燃劑，無機(jī)阻燃劑由于它們具有低煙毒，不含鹵銻，是阻燃劑無鹵化的途徑之一，因而成為主要的研究方向。協(xié)效阻燃劑的阻燃效果大于單獨(dú)使用某種阻燃劑的效果，可以減少用量

45、，降低成本，所以是近年的較熱門的研究方向之一。</p><p>　　完善法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)正確評價紡織品的阻燃性能，應(yīng)以其使用場合的要求為準(zhǔn)，按用途制訂標(biāo)準(zhǔn)。只有不斷地健全和完善各項(xiàng)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，才能更好地推動阻燃紡織品的開發(fā)和推廣應(yīng)用，對因紡織品易燃引起的火災(zāi)事故的預(yù)防起著重要的實(shí)用價值。</p><p>　　我國早期研發(fā)的是由一般面料經(jīng)阻燃整理的阻燃紡織品，由于不耐洗滌而不具備永久阻燃性；而后開發(fā)的

46、一些阻燃合成纖維，雖然具有永久阻燃性，極限氧指數(shù)也達(dá)到較好水平，但服用性較差，且在火災(zāi)發(fā)生時易產(chǎn)生熔融滴落物，會對現(xiàn)場人員造成二次傷害；采用芳綸1313纖維制成的紡織品具有非常好的阻燃效果，但價格昂貴[9]，且染色困難，一般用于高要求的特殊產(chǎn)品。綜上所述，阻燃紡織品的大量應(yīng)用受現(xiàn)有阻燃紡織品阻燃性、功能性、舒適性和價格成本的制約。因此，提高阻燃紡織品的阻燃性、功能性、舒適性和降低價格成本也是未來發(fā)展的方向。</p><

47、;p>　　1.3 研究內(nèi)容、研究方法與預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)</p><p>　　1.3.1 課題的研究內(nèi)容</p><p>　　（1）阻燃纖維原料的選用</p><p>　?。?）典型混比紗線產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及要點(diǎn)分析</p><p>　　（3）不同組織規(guī)格的面料設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）阻燃性能檢驗(yàn)結(jié)果

48、與分析</p><p>　?。?）對阻燃織物產(chǎn)品的應(yīng)用前景進(jìn)行評價</p><p>　　1.3.2 課題的研究方法與技術(shù)路線</p><p>　?。?）研究方法：為進(jìn)一步拓展阻燃織物產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，提高阻燃織物的加工水平，促進(jìn)紡織行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，本課題擬采用資料分析、實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐與市場需求建立一種開發(fā)阻燃織物的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方法和加工工藝路線。

49、</p><p>　?。?）技術(shù)路線：第一步，在教師指導(dǎo)下初步選題，本課題選用阻燃織物設(shè)計(jì)與開發(fā)；第二步，通過查找相關(guān)文獻(xiàn)和論文，并通過閱讀整理相關(guān)內(nèi)容并撰寫開題報告；第三步，阻燃纖維原料的選用、典型混比紗線產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及要點(diǎn)分析；第四步，不同組織規(guī)格的面料設(shè)計(jì)及織物打樣；第五步，阻燃織物超阻燃性能檢驗(yàn)結(jié)果與分析；第六步，撰寫畢業(yè)論文；第七步，畢業(yè)論文的修改與定稿。</p><p&

50、gt;　　1.3.3 研究難點(diǎn)</p><p>　　本論文的寫作要搜集到充分的文獻(xiàn)資料，要有必要的儀器、設(shè)備、材料、場所等。在論文的寫作過程中要提高認(rèn)識，正確處理課堂學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)、就業(yè)等與論文寫作的關(guān)系，不怕困難，抓緊時間，有序守時，保質(zhì)保量地完成寫作任務(wù)。此外，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研論文，論述要層次清晰，結(jié)論要有新意，且有較好的應(yīng)用價值。</p><p>　　1.3.4 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)<

51、;/p><p>　　隨著全世界對民用織物的阻燃及產(chǎn)業(yè)用織物的阻燃要求越來越高，對改善紡織品阻燃性能的研究必將不斷深入，對阻燃紡織品永久阻燃性、舒適性、和降低成本必將成為紡織行業(yè)科技領(lǐng)域中的重大研究課題。為進(jìn)一步拓展阻燃織物產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，提高阻燃織物的加工水平，促進(jìn)紡織行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，本課題擬采用資料分析、實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐與市場需求建立一種開發(fā)阻燃織物的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方法和加工工藝路線。</p

52、><p>　　1.4 論文詳細(xì)工作進(jìn)度和安排</p><p>　　2010年11月1日~2010年12月30日：調(diào)研、收集資料，撰寫文獻(xiàn)綜述與開題報告，并完成外文文獻(xiàn)翻譯工作</p><p>　　2011年1月3日~2011年1月20日：阻燃纖維原料的選用、典型混比紗線產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及要點(diǎn)分析</p><p>　　2011年3月1日~2

53、011年3月21日：不同組織規(guī)格的面料設(shè)計(jì)及織物打樣</p><p>　　2011年3月22日~2011年4月20日：阻燃織物超阻燃性能檢驗(yàn)結(jié)果與分析</p><p>　　2011年4月21日~2011年5月3日：撰寫畢業(yè)論文</p><p>　　2011年5月4日~2011年5月11日：指導(dǎo)老師評閱畢業(yè)論文初稿與學(xué)生對畢業(yè)論文初稿進(jìn)行修改</p>&

54、lt;p>　　2011年5月12日：畢業(yè)論文定稿，學(xué)生提交畢業(yè)論文（正式稿）</p><p>　　2011年5月13日~2011年5月22日：畢業(yè)論文答辯委員會老師評閱學(xué)生畢業(yè)論文</p><p>　　2011年5月23日：畢業(yè)論文答辯</p><p>　　羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡阻燃織物設(shè)計(jì)及打樣</p><p>　　聚丙烯腈預(yù)氧

55、化纖維（PANOF）是上世紀(jì)70 年代末隨著碳纖維的興起而發(fā)展起來的一種新型耐高溫有機(jī)纖維。一般防火紡織纖維在500℃下分解，聚丙烯腈預(yù)氧化纖維隔火能力為900℃下5 min；極限氧指數(shù)高達(dá)50.5%；在空氣中不燃、不熔融成滴；在高溫下不收縮，能保持其織物的結(jié)構(gòu)；在火焰中或強(qiáng)輻射熱下放出氣體或有毒氣體很少，從火焰和熱源移開后無余輝。但是，聚丙烯腈預(yù)氧化纖維存在強(qiáng)力低、卷曲少、纖維呈脆性、纖維間抱合力差等缺點(diǎn)，使其紡織加工性能較差，開發(fā)應(yīng)

56、用受到限制。</p><p>　　本章采用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維與羊毛纖維混紡的方法來彌補(bǔ)聚丙烯腈預(yù)氧化纖維可紡性缺陷，針對纖維原料的特點(diǎn)，選擇了特殊的紡紗油劑，制訂了合理的紡紗、織造工藝流程和技術(shù)措施，利用傳統(tǒng)的環(huán)錠紡紗機(jī)紡制羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡紗，在普通的針織橫機(jī)上織制阻燃織物，研制開發(fā)出具有耐久阻燃性能的聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡織物系列產(chǎn)品。</p><p><b>　　

57、2.1 實(shí)驗(yàn)原材料</b></p><p>　　本項(xiàng)研究選用的聚丙烯腈預(yù)氧化纖維和羊毛纖維均由浙江神州毛紡織有限公司提供。聚丙烯腈預(yù)氧化纖維即聚丙烯腈預(yù)氧化纖維（PANOF），其具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能和阻燃耐熱性能，極限氧指數(shù)>50%，燃燒中纖維不融、不軟化收縮、無熔滴，屬準(zhǔn)不燃產(chǎn)品。羊毛纖維具有高的著火點(diǎn)（570~600 ℃），高的極限氧指數(shù)（25%~26%）和低的燃燒熱（20.52 kJ/g

58、），是一種具有一定阻燃性能的天然纖維. 羊毛與強(qiáng)的熱源接觸后，燃燒或陰燃僅持續(xù)較短的時間。燃燒時，羊毛不會熔化或滴落，所產(chǎn)生的泡沫狀灰燼具有良好的絕緣性。因此羊毛纖維與聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡制成紗線，無需阻燃整理即可達(dá)到較高的阻燃水平，不僅具有良好的可紡性，有助于形成良好的織物外觀和服用舒適性，而且可降低加工成本，使紡制出的阻燃織物具有延燃等優(yōu)異性能。</p><p>　　對兩種纖維采用YG-003 型電子式單纖

59、維強(qiáng)力儀測纖維平均斷裂強(qiáng)力、平均斷裂伸長率、平均拉伸強(qiáng)度；采用YG-747 型通風(fēng)式快速八籃烘箱測纖維回潮率；采用YG-813型氧指數(shù)測定儀測纖維極限氧指數(shù)。測得兩種纖維的性能如表2-1所示。</p><p>　　表2-1 纖維原料性能</p><p>　　采用纖維材料的極限氧指數(shù)LOI來表征其阻燃性能，一般將LOI低于20%的纖維稱為易燃纖維，20%~26%之間的稱為可燃纖維，26%~3

60、4%的稱為難燃纖維，35%以上稱為不燃纖維。由表1 可推測，選擇適當(dāng)?shù)幕旒彵壤龑⒕郾╇骖A(yù)氧化纖維、羊毛進(jìn)行混紡可織制出難燃織物。</p><p>　　2.2 羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡工藝</p><p>　　2.2.1 紡紗工藝流程</p><p>　　和毛（BC262）→梳毛（BC272G或BC272B）→細(xì)紗（BC5847）→絡(luò)筒（M1332）</p

61、><p>　　羊毛、聚丙烯腈預(yù)氧化纖維在和毛工序進(jìn)行混合。為了在粗梳毛紡設(shè)備上紡制出符合設(shè)計(jì)及使用要求的羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡紗，除合理選擇適宜的工藝流程外，還需優(yōu)化配置各工序的工藝參數(shù)。</p><p>　　2.2.2 原料選配與和毛工序</p><p>　　由于所紡紗線是由羊毛和聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡而成，兩種纖維原料必須充分混合均勻且混紡比例正確，才能保證其

62、良好的阻燃性能，因此和毛工序的加工至關(guān)重要。當(dāng)羊毛和聚丙烯腈預(yù)氧化纖維比例差異較大時，先按照纖維材料混合加工中“假和”的方法，將占比例少的聚丙烯腈預(yù)氧化纖維與羊毛纖維進(jìn)行人工混合，再運(yùn)用“橫鋪直取”的方法將一次混料與羊毛纖維在B261 型和毛機(jī)對混纖進(jìn)行二次混合，并在充分混合的同時對纖維材料逐步開松并去除雜質(zhì)。</p><p>　　假設(shè)羊毛纖維、聚丙烯腈預(yù)氧化纖維在實(shí)際回潮率下混比分別為K1，K2，羊毛纖維、聚丙

63、烯腈預(yù)氧化纖維在干燥情況下混紡比分別為K1’，K2’， 羊毛纖維、聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的制成率分別為Q1，Q2。根據(jù)纖維原料選配理論，有：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　取W1=15%，W2=1.4%，Q1=85%，Q2=92%，根據(jù)式（2-1），計(jì)算得到羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡紗投料比與混紡比的關(guān)系見表2-2。</p&g

64、t;<p>　　表2-2 混紡紗投料比與混紡比的關(guān)系</p><p>　　由于聚丙烯腈預(yù)氧化纖維強(qiáng)力較低、剛性大、抱合力差、靜電特別嚴(yán)重，所以原料要添加自制的紡紗油劑，消除紡紗過程中產(chǎn)生的靜電，要對混料噴施和毛油?；旌线^程中室內(nèi)相對濕度控制在60%左右，混料含油率控制在1.5%以下。</p><p>　　2.2.3 梳理工序</p><p>　　梳理是

65、紡紗的關(guān)鍵工序。既要保證梳理效果，又要減少纖維損傷，應(yīng)貫徹“低負(fù)荷、低速度、大隔距、小速比、輕定量”的原則。</p><p>　　首先，對喂毛斗的稱重裝置進(jìn)行改造，以電子控制稱重裝置取代了杠桿控制稱重裝置，使稱重更準(zhǔn)確，喂毛量更均勻；其次調(diào)整喂毛量及喂毛周期，使之喂入量少，喂毛周期短。我們采用的喂入量為162 g/斗，喂毛周期為45秒，消耗系數(shù)為0.032，實(shí)踐證明，這一喂毛工藝參數(shù)是比較合理的。</p&g

66、t;<p>　　根據(jù)聚丙烯腈預(yù)氧化纖維、羊毛纖維紡紗性能差異較大的特點(diǎn)，我們對梳毛工藝技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化處理。主要是對國產(chǎn)BC272B和BC272G三聯(lián)梳毛機(jī)的國產(chǎn)彈性針布的配置進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，以減少在梳理羊毛纖維過程中產(chǎn)生毛粒。我們的做法是對末梳的錫林道夫改配35#彈性針布，同時對改配的35#錫林道夫針布和4#、5#工作輥針布進(jìn)行了加密，加密后的35#針布密度由520針/吋增加到560針/吋，這樣的梳理針布的優(yōu)化配置，使聚丙烯

67、腈預(yù)氧化纖維、羊毛纖維均得到充分梳理，有效地減少了因羊毛纖維嵌入針布，造成梳理不勻而產(chǎn)生毛粒。優(yōu)化后的針布配置見表2-3所列：</p><p>　　表2-3 梳毛機(jī)針布優(yōu)化配置</p><p>　　其次是梳理工藝的優(yōu)化。在加密針布的梳理過程中，既要得纖維的充分梳理，又要降低纖維的損傷，我們對錫林與道夫及各針輥之間的隔距進(jìn)行了多次反復(fù)的調(diào)整、試驗(yàn)、優(yōu)化，效果良好。我們的具體做法是，除胸錫林外

68、，初梳、中梳、末梳三道梳理點(diǎn)的隔距作合理的放大，風(fēng)輪的弧度線作適度的增加，各工作機(jī)件之間的隔距見表2-4所列：</p><p>　　表2-4 梳毛機(jī)工作機(jī)件之間的隔距</p><p>　　2.2.4 細(xì)紗工序</p><p>　　細(xì)紗工序是粗梳毛紡成紗的最后一道工序，也是關(guān)鍵工序，所以細(xì)紗的工藝配置非常重要，包括合理選用鋼領(lǐng)、鋼絲圈、膠輥的硬度等，這些對降低成紗毛羽

69、、減少斷頭、提高條干水平都有很重要的作用。為防止發(fā)生牽伸不開、出“硬頭”，所以在牽伸分配時，應(yīng)該考慮主牽伸區(qū)的牽伸能力，在主牽伸能力允許范圍內(nèi)，適當(dāng)減小后區(qū)牽伸，才能起到改善條干CV 值的作用，否則，就會適得其反，不僅條干得不到改善，而且還會造成細(xì)紗生產(chǎn)困難。通過試驗(yàn)，后區(qū)牽伸倍數(shù)由1.32 倍調(diào)整為1.23 倍，成紗質(zhì)量指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn)。牽伸倍數(shù)的分配對成紗質(zhì)量都有一定的影響。減小前后羅拉隔距，有利于對牽伸區(qū)內(nèi)浮游纖維的控制，同時適當(dāng)減小

70、后區(qū)牽伸倍數(shù)，發(fā)揮主牽伸區(qū)的作用，有利于改善細(xì)紗條干CV 值。</p><p>　　為了提高羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡紗的質(zhì)量，我們還對國產(chǎn)BC5847環(huán)錠細(xì)紗機(jī)的針圈進(jìn)行了改造，也進(jìn)行了加密，針圈的針密由原來的650枚增加到1050枚，加密了61.5%，加密后的針圈能充分握持羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡粗紗，斷頭少，毛紗光潔，提高了混紡紗線的捻度均勻度，也為生產(chǎn)高檔次、高品質(zhì)的羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡阻燃

71、面料創(chuàng)造了良好的條件。</p><p>　　經(jīng)優(yōu)化后BC5847型細(xì)紗機(jī)的工藝參數(shù)為：羅拉中心距為56mm×43mm，總牽伸倍數(shù)3.6倍，其中后區(qū)牽伸倍數(shù)1.23 倍，捻系數(shù)280。</p><p>　　2.2.5 絡(luò)筒工序</p><p>　　在絡(luò)筒工序中應(yīng)采取“低速度、小張力”的工藝原則，盡可能減少成紗質(zhì)量的惡化，絡(luò)筒線速度最好控制在500 m/min

72、 以下。</p><p><b>　　2.3 織物打樣</b></p><p>　　針織物打樣在9號針手搖橫機(jī)上進(jìn)行，采用平針編織方法。調(diào)節(jié)好天線張力，將密度調(diào)為松密度（密度墊片放在上面），機(jī)頭放在右邊，把工作需要的針推在工作位置，穿線板從機(jī)頭下面往上靠著面板，穿針板的齒對面板齒，機(jī)頭左移，織針上線。然后掛重錘，開始編織。</p><p>　　

73、2.3.1 針織橫機(jī)各部位名稱及功能</p><p>　　手搖針織橫機(jī)各主要部位示意圖見圖2-1。</p><p>　?。?）針床：外板（底板）/內(nèi)板（面板）</p><p>　　圖2-1 手搖針織橫機(jī)各主要部位示意圖</p><p>　?。?）手柄：移動外板（底板）針床位置：分為齒對齒為一個針距（例：1×1 單羅紋）；針對齒為半針

74、距（例：2×1 雙羅紋，四平針）等。</p><p>　?。?）紗嘴：主紗嘴：分為?。ǖ停┘喿?、副紗嘴、大（高）紗嘴</p><p>　?。?）機(jī)頭部分：密度三角（調(diào)試衣片密度）、起針三角（管理密度，三角工作狀態(tài)）、中心三角（集圈功能，例：可織胖花花型）、休止鍵（使織針停止在不工作狀態(tài)）、引反鍵（引導(dǎo)織針編織各種提花）。</p><p>　　2.3.2 手

75、搖橫機(jī)的基本操作</p><p>　?。?）1×1單羅紋織法及操作程序</p><p>　?、?針距：一個針距（即：針對針，齒對齒） </p><p>　?、?排針：（0為空針，1為有陣）</p><p>　?、?機(jī)頭密度：全部為緊密度</p><p>　?、?機(jī)頭方向←：織 1R（即起頭 1R）→上梳→掛重

76、錘→鎖邊（關(guān) 2#、4#起針三角），織 3R 后→開 2#、4#起針三角</p><p>　?、?1×1 單羅紋正常編織</p><p>　?。?）1×1 單羅紋翻平針操作程序</p><p>　　① 1×1 單羅紋織數(shù)行后，機(jī)頭方向←松 1#，4#密度三角織 1R，再翻單邊平針</p><p>　?、?1

77、15;1 單羅紋翻平針有 2 種方法：第一種方法：針距為一個針距，用單支扒翻針。第二種方法：針距為半個針距，用翻板器翻平針</p><p>　?、?將外板 2#，3#起針三角關(guān)掉</p><p><b>　?、?平針正常編織</b></p><p>　　2.3.3 手搖橫機(jī)打樣操作應(yīng)注意的問題</p><p>　　在編織

78、過程中，由于羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡成的紗線強(qiáng)度比較低，條干粗細(xì)不勻，容易產(chǎn)生破洞，需要將張力彈簧的強(qiáng)度調(diào)低，吃紗快慢要一致；編織中要注意隨時控制重錘的張力，避免織片緊度不一致；操作時三角座離開邊緣多，導(dǎo)致張力不夠，余紗不能回提或中間三角座倒退，應(yīng)注意操作方法，保持三角座離兩邊織針4cm左右；引線架張力彈簧不能太軟無力，避免出現(xiàn)織片邊不光潔現(xiàn)象。</p><p><b>　　2.4 本章小結(jié)<

79、/b></p><p>　　本章主要講述羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡阻燃織物設(shè)計(jì)及打樣。簡要介紹了本項(xiàng)研究采用纖維原料的基本性能，詳細(xì)介紹了紡紗流程及織造打樣過程和注意問題。本章采用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維與羊毛纖維混紡的方法來彌補(bǔ)聚丙烯腈預(yù)氧化纖維可紡性缺陷，針對纖維原料的特點(diǎn)，選擇了特殊的紡紗油劑，制訂了合理的紡紗、織造工藝流程和技術(shù)措施，利用傳統(tǒng)的環(huán)錠紡紗機(jī)，經(jīng)過和毛、梳毛、細(xì)紗和絡(luò)筒四道工序紡制5中不同混

80、紡比的羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡紗，在9號針手搖針織橫機(jī)上采用平針法織制同一規(guī)格阻燃針織物，研制開發(fā)出具有耐久阻燃性能的聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡織物系列產(chǎn)品。</p><p>　　織物阻燃性能測試與分析</p><p>　　本章采用極限氧指數(shù)法測試了5種不同混紡比的羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡針織物的阻燃性能，定量指標(biāo)有極限氧指數(shù)、續(xù)燃時間、陰燃時間和損毀長度。目前業(yè)界普遍認(rèn)為當(dāng)材料極限氧

81、指數(shù)達(dá)到27以上時織物就具有一定的阻燃作用。損毀長度是指在規(guī)定試驗(yàn)條件下，材料損毀面積在規(guī)定方向上的最大長度，其值長度越長，材料阻燃性能越差，反之亦然。</p><p><b>　　3.1 試驗(yàn)材料</b></p><p>　　試驗(yàn)用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維線密度2.2 dtex，長度65mm；羊毛纖維線密度5.72 dtex，長度60 mm。紡成線密度為32 tex、捻系

82、數(shù)為280、捻向?yàn)閆捻的5種混紡紗，羊毛與聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的混紡比分別為40/60、50/50、60/40、70/30、80/20。</p><p>　　將上述5種混紡比的紗在9號針手搖橫機(jī)分別織造成5種平針針織物，5種針織物的線圈密度均為42根/10 cm。試樣編號依次為1#、2#、3#、4#、5#。</p><p>　　假設(shè)羊毛纖維、聚丙烯腈預(yù)氧化纖維極限氧指數(shù)分別為LOI1，LOI

83、2；羊毛纖維、聚丙烯腈預(yù)氧化纖維在干燥情況下混紡比分別為K1’，K2’，根據(jù)混合定律，有：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中，LOI為混紡織物的理論極限氧指數(shù)。</p><p>　　取LOI1=25，LOI2=50.5，根據(jù)式（3-1），計(jì)算得到羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維見表3-1。</p>

84、<p>　　表3-1 混紡針織物的理論極限氧指數(shù)</p><p>　　3.2 測試儀器與測試方法</p><p>　　3.2.1 測試儀器</p><p>　　實(shí)驗(yàn)采用YG813型氧指數(shù)測定儀（如圖3-1所示），按照GB 5454-1997《紡織品 燃燒性能試驗(yàn) 氧指數(shù)法》 標(biāo)準(zhǔn)采用垂直燃燒法測定5個混紡針織物試樣的阻燃性能。試樣在溫度（20±2

85、）℃，相對濕度（65±3）%條件下平衡8 h~12 h，取出后置于密封容器里待測；點(diǎn)火器為丁烷點(diǎn)火器。由于織物經(jīng)、緯向阻燃性能差異不大，因此實(shí)驗(yàn)只測試織物緯向的阻燃性能。</p><p>　　3.2.2 測試方法</p><p>　　將試樣裝在試樣夾中間并加以固定，然后將試樣夾連同試樣垂直安插在燃燒玻璃筒內(nèi)的試樣支座上，試樣上端距筒口不少于100mm，試樣暴露部分最下端離筒底氣體

86、分配裝置頂面不少于100mm。</p><p>　　打開氧，氮?dú)忾y門，調(diào)節(jié)從附表A中查出相應(yīng)的氧氣和氮?dú)饬髁浚?0%：3.42，7.98；33%：3.76，7.64），讓調(diào)節(jié)好的氣流在試樣點(diǎn)火之前流動沖洗燃燒筒至少30s，在點(diǎn)火和燃燒過程中保持此流量不變。</p><p>　　圖3-1 YG813型氧指數(shù)測定儀</p><p>　　將點(diǎn)火器管口朝上，調(diào)節(jié)火焰高度至1

87、5~20mm，在試樣上端點(diǎn)火，待試樣上端全部點(diǎn)燃后（點(diǎn)火時間應(yīng)注意控制在10~15s內(nèi)），移去點(diǎn)火器，并立即開始測定續(xù)燃和陰燃時間，隨后測定損毀長度。</p><p>　　3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論</p><p>　　按照GB /T 5454-1997《紡織品 燃燒性能試驗(yàn) 氧指數(shù)法》測試羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡阻燃織物的阻燃性能，采用陰燃時間、損毀長度作為評判數(shù)據(jù)。織物垂直燃燒阻燃性能

88、測試結(jié)果如圖3-2、圖3-3所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總于表3-2、表3-3。</p><p>　　圖3-2 5種針織試樣阻燃性能測試對比圖（氧濃度33%）</p><p>　　圖3-3 5種針織試樣阻燃性能測試對比圖（氧濃度30%）</p><p>　　表3-2 5種針織試樣阻燃性能比較（氧濃度33%）</p><p>　　表3-3 5種針織試樣阻燃

89、性能比較（氧濃度30%）</p><p>　　由表3-2、表3-3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示隨著聚丙烯腈預(yù)氧化纖維比例的提高，織物陰燃時間和毀損長度都單調(diào)遞減，說明聚丙烯腈預(yù)氧化纖維含量的提高可以有效地提高織物的阻燃性能。同時，當(dāng)聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的比例達(dá)到較高水平時陰燃時間和毀損長度的變化都不大，這說明在實(shí)際生產(chǎn)中，我們選擇一個適當(dāng)?shù)幕旒彵染涂梢赃_(dá)到較高的阻燃效果，而不是混紡的比例越高越好。由表3-3可以看出，在氧濃度為3

90、0%的條件下，聚丙烯腈預(yù)氧化纖維和羊毛的混紡比為40/60時就達(dá)到了阻燃要求，而氧濃度為30%下達(dá)到阻燃效果屬于難燃織物，因此聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的比重在40%以上的織物屬于難燃織物或者不然織物。</p><p>　　由圖3-2、圖3-3可見，當(dāng)聚丙烯腈預(yù)氧化纖維比例達(dá)到50%以上時，容易出現(xiàn)破洞，織造的質(zhì)量不高，這在實(shí)際生產(chǎn)中生產(chǎn)難度大，對產(chǎn)品質(zhì)量的影響比較，不能很好地保障織物原有的性能。因此我們在混紡比例的選擇

91、上，應(yīng)該控制在50%以下。</p><p>　　與此同時，成本也是生產(chǎn)過程需要考慮的重要因素。聚丙烯腈預(yù)氧化纖維市場價格為80元/磅，相對羊毛較貴，在比例的選擇上，也應(yīng)該盡量選擇聚丙烯腈預(yù)氧化纖維比例小的混紡百分比。</p><p>　　根據(jù)以上分析，我們綜合考慮了織物的阻燃性能、生產(chǎn)操作難度、服用性能和生產(chǎn)成本等影響因素，認(rèn)為聚丙烯腈預(yù)氧化纖維與羊毛的混紡比為40/60的織物不僅能有不錯

92、的阻燃性能和舒適性，而且可以有效控制生產(chǎn)成本，操作簡單，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目標(biāo)。</p><p><b>　　3.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要敘述了織物阻燃性能測試過程并對測試結(jié)果進(jìn)行了分析。本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)采用氧指數(shù)法測試了5種不同混紡比（40/60、50/50、60/40、70/30、80/20）的羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡針織物的阻燃性能，定量指標(biāo)為極

93、限氧指數(shù)、陰燃時間和毀損長度。實(shí)驗(yàn)的儀器采用YG813型氧指數(shù)測定儀。最后將5種針織物阻燃性能進(jìn)行了對比，按照GB /T 5454-1997《紡織品 燃燒性能試驗(yàn) 氧指數(shù)法》對陰燃時間和毀損長度進(jìn)行了分析。分析表明：隨著聚丙烯腈預(yù)氧化纖維比例的提高，織物陰燃時間和毀損長度都單調(diào)遞減，說明聚丙烯腈預(yù)氧化纖維含量的提高可以有效地提高織物的阻燃性能，但當(dāng)聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的比例達(dá)到較高水平時陰燃時間和毀損長度的變化就不大了。我們綜合考慮了織物

94、的阻燃性能、生產(chǎn)操作難度、服用性能和生產(chǎn)成本等影響因素，認(rèn)為聚丙烯腈預(yù)氧化纖維與羊毛的混紡比為40/60的織物不僅能有不錯的阻燃性能和舒適性，而且可以有效控制生產(chǎn)成本，操作簡單，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目標(biāo)。</p><p><b>　　4 總結(jié)與展望</b></p><p>　　本文介紹了阻燃織物的應(yīng)用領(lǐng)域、阻燃機(jī)理及其制備方法，對最新研究成果進(jìn)行了總結(jié)，對阻燃織物的發(fā)展現(xiàn)狀

95、、趨勢及相應(yīng)法律法規(guī)進(jìn)行了說明和展望。針對羊毛、聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的原料特點(diǎn)，選擇了特殊的紡紗油劑，制訂了合理的紡紗工藝和技術(shù)措施，開發(fā)了5種不同混紡比的聚羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡紗，并在手搖針織橫機(jī)上織成同一規(guī)格的針織物。通過極限氧指數(shù)法測試分析討論了5種阻燃針織物試樣的阻燃性能。研究結(jié)果表明：隨著聚丙烯腈預(yù)氧化纖維比例的提高，織物陰燃時間和毀損長度都單調(diào)遞減，但當(dāng)聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的比例達(dá)到較高水平時陰燃時間和毀損長度的變化就不

96、大了，綜合考慮織物的阻燃性能、生產(chǎn)操作難度、服用性能和生產(chǎn)成本等影響，本文認(rèn)為聚丙烯腈預(yù)氧化纖維與羊毛的混紡比為40/60時，織物就可以達(dá)到較高的阻燃效果，而且此時加工工藝操作簡單，產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量較高，生產(chǎn)成本較經(jīng)濟(jì)，是一種較好的羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡阻燃針織物開發(fā)方案。</p><p>　　如今高科技已愈來愈多的滲透到紡織工業(yè)各個領(lǐng)域。在未來發(fā)展?jié)摿薮蟮闹T多領(lǐng)域中， 新型高性能纖維的開發(fā)將最為廣闊， 人們

97、對特殊功能性產(chǎn)品的需求也會越來越多， 為了滿足這種日益增長的需求， 紡織工業(yè)必須不斷地創(chuàng)新開發(fā)新的高質(zhì)量、多功能產(chǎn)品。阻燃織物作為其中之一，能夠有效地預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，延緩火焰的蔓延，能有效地保護(hù)人們的生命財產(chǎn)安全，具有廣闊的發(fā)展前途和市場前景。隨著全世界對民用織物的阻燃及產(chǎn)業(yè)用織物的阻燃要求越來越高，對改善紡織品阻燃性能的研究必將不斷深入，對阻燃紡織品永久阻燃性、舒適性、和降低成本必將成為紡織行業(yè)科技領(lǐng)域中的重大研究課題！</p&

98、gt;<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王秀娟，朱方龍．消防服用阻燃織物熱防護(hù)性能評價及預(yù)測研究[J]．中原工學(xué)院學(xué)報，2009，20(6)：12~16．</p><p>　　[2] 張鳳濤．簡述阻燃織物的應(yīng)用與加工[J]．山東紡織科技，2004(6)：17-18．</p><p>　　[3] 黃秀

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102、0．</p><p>　　[12] 李明月，張?zhí)祢湥勖衙淹椢锏淖枞夹阅躘J]．紡織學(xué)報，2010，31(1)：91~95． </p><p>　　[13] Hofer, H. Health Aspects of Flame Retardants in Textiles,Vorstudie,

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104、Exposures. Joumal of Donghua University (Eng.Ed.), 2008, 25(5): 581-584.</p><p>　　[15]Kaur, Inderjeet, Sharma, Rajneesh. Development of Flame Retardant Cotton Fab

105、ric Through Grafting and Post-Grafting Reactions. IndianJournal of Fiber & Textile Research, 2007, 32(9): 312-318.</p><p><b>　　

106、附錄</b></p><p><b>　　附錄A </b></p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　羊毛/聚丙烯腈預(yù)氧化纖維混紡阻燃織物設(shè)計(jì)及打樣</p><p><b>　　一、前言部分</b></p><p>　

107、　隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展，各類紡織品在人類的生活中起著越來越重要的作用，紡織品種的不斷增多，由于大部分紡織品不具備阻燃性而引起的潛在火災(zāi)威脅也進(jìn)一步增大。近年來，因織物燃燒引起的火災(zāi)在世界各國不斷增加。據(jù)公安消防部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國平均每年因織物燃燒引起的火災(zāi)約3~4萬起，死亡人數(shù)達(dá)3000人左右，火災(zāi)損失超過2億元。在歐洲，每年約有5000多人喪命于織物燃燒造成的火災(zāi)[1]。因此如何減少紡織品燃燒危險性及燃燒時有毒氣體的釋放，減少

108、人民生命財產(chǎn)的損失，已引起全世界的關(guān)注和重視。</p><p>　　我國近年來也在大力開展對阻燃紡織品的研究開發(fā)，并取得了相當(dāng)進(jìn)展，如阻燃纖維的開發(fā)、阻燃整理技術(shù)的研究等。隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，旅游、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，以及外銷紡織品的需求，阻燃紡織品存在巨大的潛在市場，因此加速阻燃紡織品的開發(fā)以及商品化生產(chǎn)已刻不容緩[2]。</p><p><b>　　二、主題部分</

109、b></p><p>　　所謂“阻燃”，并不表示阻燃紡織品在接觸火源時不會燃燒，而是織物在火中能盡可能降低可燃性，減緩蔓延速度，不形成大面積燃燒，而離開火焰后能很快自熄，不再燃燒或陰燃。</p><p>　　1、紡織品的阻燃機(jī)理</p><p>　　阻燃劑與紡織品的燃燒有著密切的關(guān)系，最新觀點(diǎn)認(rèn)為：燃燒應(yīng)有四要素——燃料、熱源、氧氣、鏈反應(yīng)。而通?？椢锶紵挚?/p>