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　　摘要：

　　試驗(yàn)綜合利用聚苯硫醚纖維優(yōu)異的阻燃性能和不銹鋼纖維的防電磁輻射、抗靜電性能，選用三種不同混紡比的紗線，通過變換不同的組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)紗密度，設(shè)計(jì)織造出6種不同的織物，并對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果表明，不銹鋼纖維含量對(duì)抗靜電性能、防電磁波輻射性能的影響存在一個(gè)臨界值，同時(shí)不銹鋼纖維含量越高織物抗拉斷裂性能越差；另外，方平組織的抗靜電性能、防電磁波輻射性能和抗拉伸斷裂性能最優(yōu)，適合做防護(hù)服。

　　關(guān)鍵詞：聚苯硫醚纖維；不銹鋼纖維；抗靜電性能；阻燃性能；防電磁輻射性能

　　聚苯硫醚作為一種高性能的纖維，有著優(yōu)良的耐熱性、耐腐蝕性和阻燃性，在環(huán)境保護(hù)、化學(xué)工業(yè)過濾和軍事等領(lǐng)域中的應(yīng)用尤為突出[1-2]。不銹鋼纖維以其優(yōu)良的導(dǎo)電性能，常應(yīng)用于電磁波屏蔽和抗靜電，采用不銹鋼纖維開發(fā)防電磁輻射屏蔽服，防電磁波輻射屏蔽布，可用作制作孕婦裝，制作電腦操作防護(hù)衣、襯衣、圍裙、屏蔽毛衣、醫(yī)院特種工作服、電子廠高精密工作服等，還可以用作制作抗靜電工作服，其抗靜電性能優(yōu)于常規(guī)的有機(jī)導(dǎo)電纖維，不銹鋼纖維含量很高的混紡纖維機(jī)織物廣泛應(yīng)用于變電站巡視、交直流帶電作業(yè)服等高壓屏蔽服[3]。本文對(duì)聚苯硫醚與不銹鋼纖維混紡織物進(jìn)行研究，基于兩種混紡纖維的優(yōu)異性能，使這種織物集阻燃性、防電磁波輻射性、抗靜電性于一體，這種多功能的防護(hù)織物擁有廣闊的應(yīng)用前景，例如可以用來制作煉鋼廠等環(huán)境下的高溫作業(yè)服裝、防輻射的孕婦裝、加油站阻燃與抗靜電服裝等。

　　1聚苯硫醚與不銹鋼纖維混紡織物的設(shè)計(jì)與上機(jī)織造

　　1.1試驗(yàn)原料

　　試驗(yàn)選用聚苯硫醚與不銹鋼混紡紗線，紗線的特?cái)?shù)為28tex，紗線的不銹鋼纖維含量分別為8%、22%和41%，測(cè)試三種混紡紗線的各項(xiàng)指標(biāo)，結(jié)果如表1所示。

　　1.2織物規(guī)格的設(shè)計(jì)

　　試驗(yàn)通過改變織物的組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)紗密度以及織物中不銹鋼的含量，測(cè)試分析最終織物的抗拉斷裂性能、防電磁輻射性能、抗靜電性能和阻燃性能的變化規(guī)律。試驗(yàn)選用兩種原組織平紋、斜紋以及平紋的變化組織方平組織，三種組織圖如圖1所示。

　　經(jīng)紗密度設(shè)計(jì)為170根/10cm以及234根/10cm。混紡紗在織物中的排列如表2所示。

　　2織物性能測(cè)試

　　本文主要分析最終織物的抗拉斷裂性能，阻燃、抗靜電、防輻射等功能性，織物試樣裁取規(guī)格為25cm×35cm。

　　2.1織物抗靜電性能測(cè)試與分析

　　試驗(yàn)采用LFY-403A滾筒摩擦機(jī)和LFY-403織物摩擦帶電荷量測(cè)試儀，試樣按經(jīng)、緯向各選取三塊，分別對(duì)6種不同規(guī)格的織物試樣進(jìn)行單位面積帶電量的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果取三次試驗(yàn)的平均值，結(jié)果如圖2所示。

　　對(duì)比試樣1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)的數(shù)據(jù)可以看出，織物的單位面積帶電荷量一直在較低的水平明顯起伏，這說明單位面積帶電荷量與織物組織之間的關(guān)系不顯著。對(duì)比試樣2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)的數(shù)據(jù)可以得出，織物的單位面積帶電荷量隨著不銹鋼纖維含量的提高而減少，由8%時(shí)的0.008μC降低到22%時(shí)的0.001μC，但當(dāng)不銹鋼纖維含量達(dá)到一定程度后，這個(gè)減少的趨勢(shì)放緩，22%和41%時(shí)均為0.001μC。對(duì)比試樣4號(hào)和5號(hào)的數(shù)據(jù)可以得出，單位面積帶電荷量只變化了0.001μC，織物的單位面積帶電荷量與織物經(jīng)密之間的關(guān)系不明顯。

　　2.2織物防電磁波輻射性能測(cè)試與分析

　　根據(jù)ASTM-D4935標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià)織物試樣的防電磁波輻射性能，本試驗(yàn)綜合考慮測(cè)試織物材料的特性、測(cè)試過程、日常生活所處的電磁場(chǎng)環(huán)境以及電磁場(chǎng)的電磁波頻率，選擇紡織材料防電磁輻射性能測(cè)試儀對(duì)織物進(jìn)行插損測(cè)試和回?fù)p測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)如圖3所示。

　　對(duì)比試樣1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)的數(shù)據(jù)可以得出，方平組織的防電磁波輻射性能最好，而平紋組織的防電磁輻射性能優(yōu)于斜紋組織。對(duì)比試樣2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)的數(shù)據(jù)可以得出，織物的防電磁波輻射性能在不銹鋼纖維由含量8%增加到22%之間變化特別明顯，不銹鋼纖維含量增加到22%以后，隨著含量的增加，電磁屏蔽效能增加，相對(duì)變化不是太大。對(duì)比試樣4號(hào)和5號(hào)的數(shù)據(jù)可以得出，隨著經(jīng)紗密度的增加，織物中不銹鋼含量增加，織物電阻值較小，對(duì)電磁輻射反射作用增強(qiáng)，電磁屏蔽效能好。

　　2.3織物阻燃性能測(cè)試與分析

　　本文根據(jù)FZ/T 01028—93《紡織織物燃燒性能測(cè)定水平法》來評(píng)價(jià)織物試樣的阻燃性能，使用的儀器為YG(B)815D-Ⅱ型織物阻燃性測(cè)試儀(水平法)。

　　由于織物采用聚苯硫醚纖維具有良好的阻燃性能，再加上不銹鋼纖維同樣不能燃燒，所以在燃燒試驗(yàn)中，火焰均在蔓延至第一標(biāo)記線之前熄滅，所以所有試樣的蔓延速率都是0mm/min?？椢镌谌紵?，會(huì)留下較為鮮明的骨架結(jié)構(gòu)，燃燒后織物如圖4所示。

　　2.4織物抗拉斷裂強(qiáng)力測(cè)試與分析

　　試驗(yàn)對(duì)6種織物試樣進(jìn)行了抗拉斷裂強(qiáng)力測(cè)試，每種試樣分別進(jìn)行經(jīng)向和緯向的5次試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果取平均值，如圖5所示。

　　對(duì)比試樣1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)的數(shù)據(jù)可以得出：其一，方平織物的抗拉斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率好于平紋織物，斜紋織物的抗拉斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率最小。對(duì)比試樣2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)的數(shù)據(jù)可以得出，4號(hào)試樣斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率大于2號(hào)試樣，大于6號(hào)試樣，織物的抗拉斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率隨著不銹鋼纖維含量的提高而下降。對(duì)比試樣4號(hào)和5號(hào)的數(shù)據(jù)可以得出，織物的抗拉斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率受到經(jīng)紗密度的影響也比較顯著。

　　3結(jié)論

　　1)不銹鋼纖維的含量對(duì)織物的抗靜電性能影響顯著，隨著不銹鋼纖維含量的增加，織物的抗靜電性能隨之提高，但是這個(gè)增加的趨勢(shì)會(huì)有所放緩，因此，為保證織物的穿著舒適性，在達(dá)到抗靜電效果的前提下，選用較小的不銹鋼纖維含量的織物。

　　2)織物組織的不同對(duì)織物的抗拉斷裂強(qiáng)力影響顯著，方平織物的抗拉斷裂強(qiáng)力好于平紋織物，斜紋織物的抗拉斷裂強(qiáng)力最小，方平組織更適合制作防護(hù)服。除此之外，隨著不銹鋼纖維含量的提高，織物的抗拉斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率都減小，因此在制作防護(hù)服時(shí)，在能達(dá)到要求的情況下，選用不銹鋼纖維含量較小的織物。

　　3)由于聚苯硫醚纖維的阻燃性能十分優(yōu)異，因此不同混紡比的混紡織物均具有優(yōu)異的阻燃性能。但不銹鋼纖維的存在能使織物在燃燒后留下骨架，所以不銹鋼纖維的存在對(duì)混紡織物的阻燃效果是有益的，可以根據(jù)防護(hù)服的舒適性選用合適的混紡比。

　　4)織物組織、經(jīng)紗密度、不銹鋼纖維的含量對(duì)于織物的防電磁波輻射性能均有一定的影響。方平組織的屏蔽效能最好，經(jīng)紗密度大的織物以及不銹鋼纖維含量高的織物屏蔽效能更好，但不銹鋼纖維含量達(dá)到一定值之后，屏蔽效能的提高不再顯著。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]段亞峰,吳慧英,潘葵.不銹鋼纖維及其應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品,2008(12).

　　[2]李利君，蒲宗耀，李風(fēng)，等.聚苯硫醚耐熱阻燃織物的研制及性能分析[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品，2010(4)：11-14.

　　[3]戴璐.功能服裝的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)分析[J].藝術(shù)論壇，2008.

　　(作者單位：楊愛景，國(guó)家羊絨產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心；陳振宏、彭志遠(yuǎn)，河北科技大學(xué)紡織服裝學(xué)院）