阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺 |
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| 申请号 | CN201610009740.0 | 申请日 | 2016-01-06 | 公开(公告)号 | CN105463648A | 公开(公告)日 | 2016-04-06 |
| 申请人 | 浙江和心控股集团有限公司; | 发明人 | 周钟鸣; 黄锦波; 周志芳; 丁毅; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺，属于纺织技术领域。本阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺，包括以下工艺步骤：1)、功能性 纤维 原料的选择；2)、成纱工艺流程；3)、织物的交织工艺织造；4)、织物的染整工艺；5)、织物的后 整理 工艺。本发明通过功能纤维的合理选择，一方面需要充分的保持纤维本身的优良性能，另一方面功能纤维复合效果受到很多因数影响，会产生未知的复合效应。功能 纱线 按照不同的交织比例交织，三种功能纤维产生了 正面 协调作用，阻燃涤纶长丝、阻燃腈纶纤维与蜂窝抗紫外涤纶纤维的相互交织不仅减小了经纬向损毁长度，又阻止了熔滴物的产生，增强阻燃与抗紫外的复合功能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤： |
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| 说明书全文 | 阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺技术领域[0001] 本发明属于纺织技术领域，涉及一种织物交织工艺，特别是一种阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺。 背景技术[0002] 现代建筑和居室装饰设计中，采用大阳台、大落地窗、大玻璃隔断已成时尚，与之配套的布艺窗帘，窗纱安全性也需相应提高。普通窗帘只具有一定的遮光性和装饰性，不具备阻燃、抗紫外功能无法满足现代生活的需求。窗帘这种垂直悬挂的纺织品，一旦起火，极易形成火势上下迅速蔓延扩散，化纤织物还会产生滴落物及有毒气体，降低火灾逃生机会。阻燃纤维的价格较普通纤维要贵40％左右，以致于一些宾馆、饭店较少购买阻燃织物。现有纺织品后整理法工艺简单、成本较低，但织物的悬垂性、透气性不好，不耐洗涤、阻燃效果不持久，仍无法消除火灾隐患。太阳紫外线辐射不仅使纺织品褪色和脆化，更严重的是使人体皮肤晒伤老化，产生黑色素和色斑，诱发癌变，降低人体免疫系统的保护功能，危害人类健康。 [0003] 目前市场上也出现了一些阻燃及抗紫外功能窗帘，但是单一阻燃或抗紫外功能的纺织品已不能满足随着生活水平质量的提高而提高的市场需求。多种功能的复合是近几年或未来开发功能性家用纺织品的趋势，多种功能纤维的复合是增加产品多样性,也是完善产品，扩展功能纤维的市场应用范围的有效途径。亦是改善单一功能家纺面料功能缺陷和不足的有效方法。 [0004] 现有纺织材料的阻燃或抗紫外线性能主要通过以下2种方法获得：1、后整理加工，对纺织材料进行阻燃或抗紫外后整理可达到阻燃和抗紫外线的目的，该方法成本低，加工容易，但阻燃和抗紫外线性能随使用年限和洗涤次数的增加而降低或消失。目前市场上的功能面料主要是通过后加工处理，悬垂性和透气性差、不耐洗涤、阻燃或抗紫外性能效果不持久。 发明内容[0005] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过对功能性纤维的选择，并经过合理的配比纺织，利用改进的加工整理方法，使织物功能性具有多重复合效果的阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺。 [0006] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺，包括以下工艺步骤： [0007] 1)、功能性纤维原料的选择： [0008] A、阻燃涤纶长丝，其极限氧指数LOI为30％～34％；阻燃涤纶长丝内添加含有磷系阻燃剂的纺丝液；磷系阻燃剂的阻燃机理主要是基于固相的成碳和部分的气相阻燃机理，其不仅降低了材料的热释放速率，而且减少了腐蚀和有害气体的排放，阻燃效果理想持久并且较为环保。阻燃涤纶长丝的涤纶大分子中含有苯环；可以有效的吸收紫外光。 [0009] B、阻燃腈纶纤维，其规格为1.55D×38mm，其极限氧指数LOI为29％～33％；阻燃腈纶纤维的腈纶大分子中含有氰基；所吸收的紫外线能量可以转化为震动能而损耗，可有效地保持分子化学结构的完整性和分子间结构的稳定性，耐光性能好，可以提高织物的抗紫外性能。将含阻燃元素的乙烯基化合物作为单体，与丙烯腈相应的单体进行共聚阻燃改性法生产；其阻燃性能良好，而且阻燃效果持久，阻燃腈纶纤维燃烧后变成黑色小球，能迅速自灭，无融滴效应，可防高温熔融物质接触到身体造成严重的皮肤烫伤，提高火灾中的逃生机会。 [0010] C、蜂窝抗紫外涤纶纤维，其规格为1.5D×38mm，采用共混熔融方式纺丝生产；蜂窝抗紫外涤纶纤维中具有均匀分布的纳米二氧化钛TiO2；其抗紫外线功能特别强大，制成的织物对紫外线的辐射不仅具有反射作用，而且还有强烈的选择、吸收、将紫外线能量转换成热能或其它无害低能形式，予以释放或消耗的功能；TiO2还具有高稳定性、高熔点，以及良好的热稳定性能，TiO2的加入可提高材料的热稳定性和阻燃性能。同时由于利用了紫外线隔离因子TiO2的超亲水性，所以防沾污和自洁净能力很强。 [0011] 步骤1)中，织物燃烧性能和抗紫外性能较好与原料的选择有较大的关系，功能纤维的合理选择，一方面需要充分的保持纤维本身的优良性能，另一方面功能纤维复合效果受到很多因数影响，会产生未知的复合效应。采用阻燃涤纶长丝，阻燃腈纶纤维和蜂窝抗紫外涤纶纤维可以优势互补、相互协调，达到原料综合利用的效果，能够有效的提高织物的阻燃性能和抗紫外线性能。 [0012] 2)、成纱工艺流程： [0013] 将阻燃涤纶长丝通过单独混纺成纱作为经纱原料；先将阻燃腈纶纤维通过单独混纺成纱，蜂窝抗紫外涤纶纤维通过单独混纺成纱，再将阻燃腈纶纱及蜂窝抗紫外涤纶纱按照比例交织成纱作为纬纱原料；为了增加纤维间的抱和力，单独混纺成纱工序中加入适当的捻度，来提高纱线的强力。 [0014] 3)、织物的交织工艺织造： [0015] 经纱为8.3tex阻燃涤纶纱；甲纬为14.76tex，100％阻燃腈纶纱；乙纬为14.76tex，100％蜂窝抗紫外涤纶纱；具体纱线规格设计如表1所示。 [0016] 表1 功能纱线规格设计 [0017] [0018] [0019] 经纱与纬纱的织物组织均为五枚缎纹；纬纱中甲纬阻燃腈纶纱与乙纬蜂窝抗紫外涤纶纱的比值范围是1﹕0～1﹕4及1﹕1～4﹕1；经纱与纬纱进行经纬交错编织形成织物，织物的经密为800根/10cm，纬密为400根/10cm； [0020] 步骤(3)中，交织工艺简单易行，功能纱线按照不同的交织比例交织，其织物的功能性有不同的复合效果，三种功能纤维产生了正面协调作用，阻燃涤纶长丝、阻燃腈纶纤维与蜂窝抗紫外涤纶纤维的相互交织不仅减小了经纬向损毁长度，又阻止了熔滴物的产生，增强阻燃与抗紫外的复合功能。 [0021] 4)、织物的染整工艺： [0022] 采用扎染的热熔染色工艺顺次为，烧毛→精炼→漂白→前皂洗→浸扎； [0023] 5)、织物的后整理工艺： [0024] 进行柔软和热定型后整理工艺顺次为，烘干→热熔→汽蒸→后皂洗→柔软处理→热定形→成品检验→打卷→入库。 [0025] 在上述的阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺中，步骤2)中阻燃腈纶纤维及蜂窝抗紫外涤纶纤维的成纱工艺顺次为，开清→梳理→预并条→并条→粗纱→细纱。 [0026] 在上述的阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺中，步骤2)中阻燃腈纶纤维、蜂窝抗紫外涤纶纤维进行加捻，粗纱捻系数为76.8，捻度为200T.m-1，捻向为Z向。纺纱时加入适当的捻度，可以增加纤维间的抱合力，提高纱线的强力，有利于减少织造过程中断纬的频率。 [0027] 在上述的阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺中，步骤4)中采用分散染料和阳离子染料同浴的一浴法扎染，先将阳离子染料制成分散型阳离子染料，使分散型阳离子染料和分散染料同时分散在水中，分散型阳离子染料包含浓度为98％的醋酸以及促染剂、释酸剂、非离子表面活性剂、糊料。其主要原因是分散染料中含有大量的阴离子型分散剂，能和阳离子染料结合，使染浴不稳定。蜂窝抗紫外涤纶是经过物理和化学改性的聚酯纤维，纤维中非结晶区较普通涤纶非结晶区占的比例增大，在纤维的表面及内部形成了大量的微孔结构，改善了纤维大分子链的活动性，使其具有了阳离子染料可染性，因此可以在常温常压下采用阳离子染料进行染色。 [0028] 在上述的阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺中，扎染的温度为120～140℃,时间为1～2min，浴比为1:30。扎染的温度过高，阻燃腈纶纤维受热会变形，影响染色性能，温度过低，又会降低阻燃涤纶纤维的染色性能，因此采用最佳的热熔条件。 [0029] 在上述的阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺中，分散型阳离子染料为分散型阳离子蓝GTL-ED，分散型阳离子黄3RL-ED，分散型阳离子红GL-ED；加入约25％的浓度为98％的醋酸调节染液的PH至3～4；醋酸易挥发，为使染色过程中PH值比较稳定。加入7g/L硫氰酸铵作为释酸剂；采用尿素和碳酸乙烯酯作为促染剂。使得纤维膨化，利于染料向纤维内扩散。非离子表面活性剂可提高染液的稳定性和渗透性，少量糊料可防止染料泳移。 [0030] 在上述的阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺中，步骤5)中热溶后进行1～2min的汽蒸；进一步提高了分散型阳离子染料的固色率。柔软处理中的柔软剂为ASW，浴比为3％～4％。经过染色和柔软性整理，织物色泽鲜艳，颜色深，上染率高，固色性好，手感柔软舒适。 [0031] 与现有技术相比，本阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺通过功能纤维的合理选择，一方面需要充分的保持纤维本身的优良性能，另一方面功能纤维复合效果受到很多因数影响，会产生未知的复合效应。采用阻燃涤纶长丝，阻燃腈纶纤维和蜂窝抗紫外涤纶纤维可以优势互补、相互协调，达到原料综合利用的效果，能够有效的提高织物的阻燃性能和抗紫外线性能。并且交织工艺简单易行，功能纱线按照不同的交织比例交织，其织物的功能性有不同的复合效果，三种功能纤维产生了正面协调作用，阻燃涤纶长丝、阻燃腈纶纤维与蜂窝抗紫外涤纶纤维的相互交织不仅减小了经纬向损毁长度，又阻止了熔滴物的产生，增强阻燃与抗紫外的复合功能。进一步将阻燃剂和抗紫外功能整理剂添加到纺丝原液中，通过共聚法、共混法、接枝改性法及皮芯复合纺丝法，使纺丝后的纤维具有阻燃和抗紫外线效果。由于功能整理剂均匀地连接在纤维大分子链上，因此可赋予该制品永久的功能性。附图说明 [0032] 图1是试样织物的结构参数指标差异。 [0033] 图2是织物的紫外防护系数UPF与蜂窝抗紫外涤纶含量的关系。 具体实施方式[0034] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。 [0035] 阻燃是指降低材料在火焰中的可燃性，减慢火焰蔓延速度，当火焰移去后能很快自熄，不再阴燃。织物阻燃机理主要包括以下5种方法以达到阻燃的目的。1、覆盖层机理：阻燃剂受热后，在纤维材料表面熔融形成玻璃状覆盖层，成为凝聚相和火焰之间的一个屏障，这样既可隔绝氧气，又可阻止可燃性气体的扩散，还可阻挡热传导和热辐射，减少反馈给纤维材料的热量，从而抑制热裂解和燃烧反应。2、气体稀释作用：阻燃剂吸热分解后释放出不燃性气体，如氮气、二氧化碳、氨、二氧化硫等，这些气体稀释了可燃性气体，或使燃烧过程供氧不足。3、吸热作用：某些热容量高德阻燃剂在高温下发生相变或脱水、脱卤化氢等吸热反应，降低了纤维材料表面和火焰区的温度，减慢热裂解反应的速度，抑制可燃性气体的生成。4、凝聚相阻燃:通过阻燃剂的作用，在凝聚相改变纤维大分子链的热裂解历程，促进发生脱水、缩合、环化交联等反应，增加炭化残渣，减少可燃性气体的产生。5、气相阻燃:阻燃剂的热裂解产物在火焰区大量地捕捉高能量的羟基自由基和氢自由基，从而抑制或中断燃烧的连锁反应，在气相发挥阻燃作用。 [0036] 二氧化钛抗紫外线的原理：纳米二氧化钛TiO2在纤维中超细分布，由该种纤维制成的织物对紫外线的辐射不仅具有反射作用，而且还有强烈的选择、吸收、具有将紫外线能量转换成热能或其它无害低能形式，予以释放或消耗的功能，纳米二氧化钛TiO2对UVA、UVB波段的紫外线具有优异的屏蔽功能。TiO2还具有超亲水性，含有TiO2的织物防沾污和自洁净能力很强。 [0037] 本阻燃抗紫外复合功能窗帘织物的制造工艺，包括以下工艺步骤： [0038] 1)、功能性纤维原料的选择： [0039] A、阻燃涤纶长丝，其极限氧指数LOI为30％～34％；阻燃涤纶长丝内添加含有磷系阻燃剂的纺丝液；磷系阻燃剂的阻燃机理主要是基于固相的成碳和部分的气相阻燃机理，其不仅降低了材料的热释放速率，而且减少了腐蚀和有害气体的排放，阻燃效果理想持久并且较为环保。阻燃涤纶长丝的涤纶大分子中含有苯环；可以有效的吸收紫外光。 [0040] B、阻燃腈纶纤维，其规格为1.55D×38mm，其极限氧指数LOI为29％～33％；阻燃腈纶纤维的腈纶大分子中含有氰基；所吸收的紫外线能量可以转化为震动能而损耗，可有效地保持分子化学结构的完整性和分子间结构的稳定性，耐光性能好，可以提高织物的抗紫外性能。将含阻燃元素的乙烯基化合物作为单体，与丙烯腈相应的单体进行共聚阻燃改性法生产；其阻燃性能良好，而且阻燃效果持久，阻燃腈纶纤维燃烧后变成黑色小球，能迅速自灭，无融滴效应，可防高温熔融物质接触到身体造成严重的皮肤烫伤，提高火灾中的逃生机会。 [0041] C、蜂窝抗紫外涤纶纤维，其规格为1.5D×38mm，采用共混熔融方式纺丝生产；蜂窝抗紫外涤纶纤维中具有均匀分布的纳米二氧化钛TiO2；其抗紫外线功能特别强大，制成的织物对紫外线的辐射不仅具有反射作用，而且还有强烈的选择、吸收、将紫外线能量转换成热能或其它无害低能形式，予以释放或消耗的功能；TiO2还具有高稳定性、高熔点，以及良好的热稳定性能，TiO2的加入可提高材料的热稳定性和阻燃性能。同时由于利用了紫外线隔离因子TiO2的超亲水性，所以防沾污和自洁净能力很强。 [0042] 步骤1)中，织物燃烧性能和抗紫外性能较好与原料的选择有较大的关系，功能纤维的合理选择，一方面需要充分的保持纤维本身的优良性能，另一方面功能纤维复合效果受到很多因数影响，会产生未知的复合效应。采用阻燃涤纶长丝，阻燃腈纶纤维和蜂窝抗紫外涤纶纤维可以优势互补、相互协调，达到原料综合利用的效果，能够有效的提高织物的阻燃性能和抗紫外线性能。 [0043] 2)、成纱工艺流程： [0044] 将阻燃涤纶长丝通过单独混纺成纱作为经纱原料；先将阻燃腈纶纤维通过单独混纺成纱，蜂窝抗紫外涤纶纤维通过单独混纺成纱，再将阻燃腈纶纱及蜂窝抗紫外涤纶纱按照比例交织成纱作为纬纱原料。 [0045] 阻燃腈纶纤维及蜂窝抗紫外涤纶纤维的成纱工艺顺次为，开清→梳理→预并条→并条→粗纱→细纱。 [0046] 阻燃腈纶纤维、蜂窝抗紫外涤纶纤维进行加捻，粗纱捻系数为76.8，捻度为200T.m-1，捻向为Z向。纺纱时加入适当的捻度，可以增加纤维间的抱合力，提高纱线的强力，有利于减少织造过程中断纬的频率。 [0047] 3)、织物的交织工艺织造： [0048] 经纱为8.3tex阻燃涤纶纱；甲纬为14.76tex，100％阻燃腈纶纱；乙纬为14.76tex，100％蜂窝抗紫外涤纶纱；具体纱线规格设计如表1所示。 [0049] 表1 功能纱线规格设计 [0050] [0051] 经纱与纬纱的织物组织均为五枚缎纹；纬纱中甲纬阻燃腈纶纱与乙纬蜂窝抗紫外涤纶纱的比值范围是1﹕0～1﹕4及1﹕1～4﹕1；经纱与纬纱进行经纬交错编织形成织物，织物的经密为800根/10cm，纬密为400根/10cm。 [0052] 步骤(3)中，交织工艺简单易行，功能纱线按照不同的交织比例交织，其织物的功能性有不同的复合效果，三种功能纤维产生了正面协调作用，阻燃涤纶长丝、阻燃腈纶纤维与蜂窝抗紫外涤纶纤维的相互交织不仅减小了经纬向损毁长度，又阻止了熔滴物的产生，增强阻燃与抗紫外的复合功能。 [0053] 影响交织物的性能因素较多，本发明采用织造基本参数一致，避开其他工艺参数对织物性能的影响，就不同的纬纱交织比带来的功能纤维含量的变化而影响织物的功能性进行理论的分析和研究。实验采用不同交织比例试制了9组小样，具体规格参数见表2，这9组小样唯一的不同就是阻燃腈纶：蜂窝抗紫外涤纶的投纬交织比例不同。 [0054] 表2 试样织物规格参数 [0055] [0056] 试样织物功能性能测试 [0057] 1织物的厚度测试 [0058] 织物的厚度是影响织物抗紫外性能和阻燃性能的重要参数之一。 [0059] 1.1实验仪器：YG(B)141D数字式织物厚度仪。 [0060] 1.2实验方法：根据被测织物的类别，选定加压重块和压脚面积。测得任意10处织物的厚度，再求其平均值，单位用mm表示。试验的操作步骤具体参照GB/T 3820-1997《纺织品和纺织制品厚度的测试》。 [0061] 1.3实验结果及其分析：织物厚度测试结果见表3。 [0062] 表3 织物结构参数织物性能测试 [0063] [0064] 从表3可以发现，试样织物厚度一定的差异，这可能是由原料成分比例的不同、退浆整理后织物门幅收缩程度的不同等原因造成的。因为织物厚度对织物性能有一定的影响，所以需对其指标差异进行计算分析。标准结构参数指标采用该系列试样织物结构参数指标的平均值，按公式计算指标差异： [0065] [0066] 差异结果如图1所示，该系列试样织物厚度指标差异较小，均低于5％。在允许的误差范围内可以认为该系列织物厚度是相同的，因此该系列试样织物具有可比性的，避开了厚度对织物阻燃性能和抗紫外性能的影响。 [0067] 2织物燃烧性能测试 [0068] 窗帘属于家用装饰织物，采用垂直燃烧法测试织物的燃烧性能。 [0069] 2.1实验仪器：ATLAS-VFC垂直阻燃测试仪测试织物燃烧性能。 [0070] 2.2实验步骤：参照GB/T5455-1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》，试样尺寸300mm×80mm，经纬向各取5块。试样在试样用标准大气中，视样品厚度放置8-24h，达到平衡后放入密封容器内，试样在温度为10-30℃及湿度在30％-80％的大气中进行。 [0071] A、了解垂直阻燃测试仪的结构和测试原理； [0072] B、取样； [0073] C、打开气体供应阀门，点着点火器，调节火焰稳定在40mm±2mm； [0074] D、点燃时间设定为12s； [0075] E、将试样放入试样夹中，下沿与试样夹下端齐平，打开试验箱门，将有试样的试样夹垂直挂于试验箱内； [0077] G、12s后，点火器恢复原位，续燃计时器开始计时，待续燃停止，立即按计时器的停止开关，阴燃计时器开始计时，待阴燃停止后，按计时器的停止开关，读取续燃时间和阴燃时间； [0078] H、打开试验箱门，取出试样夹，并卸下试样，先沿其长度方向碳化处对折，然后在试样的下端一侧，距其底边及侧边各约6mm处，挂上按试样单位面积的质量选用的重锤，再用手缓缓提起试样下端的另一侧，重锤悬空，再放下，测试试样撕裂的长度，即为损毁长度。 [0079] I、测试结果与分析：测试其续燃时间、阻燃时间、损毁长度、是否有滴落物等与阻燃性能相关的指标，据此评断样品的阻燃性能是否达到相应级别。装饰类织物阻燃标准见表4。 [0080] 表4 装饰织物阻燃标准 [0081] [0082] 2.3实验结果及其分析：垂直燃烧测试结果见表5。 [0083] 表5 试样织物垂直燃烧测试结果 [0084] [0085] 合成纤维织物的燃烧和阻燃机理是较复杂的过程，涉及很多影响和制约因素。纤维原料、纤维热性能、阻燃剂、织造工艺、织物结构参数、残留碳化物等均可能会对织物燃烧性能产生影响。从9组试样的燃烧性能测试结果来看：除A1织物外，其他织物阻燃效果较好，阴燃和续燃时间均为0s，经纬向损毁长度<150mm，没有产生熔滴，不会因高温甚至带火焰的熔滴,引起其他材料的燃烧并使其蔓延，更不会有高温熔融物质接触到身体造成严重的皮肤烫伤，可以有效的防止危及人身安全的情况发生，达到了装饰类织物阻燃性能指标B1级水平。但是阻燃涤纶、阻燃腈纶和蜂窝抗紫外涤纶交织物的燃烧性能并不是三种功能纤维燃烧性能的简单相加，织物燃烧后的损毁长度亦没有因阻燃腈纶含量的提高而逐渐减小，损毁长度值出现较大的浮动。 [0086] A1织物虽然有熔滴，但是损毁长度<150mm，可能原因是纬纱采用了蜂窝抗紫外涤纶纤维，其纤维中含有纳米级TiO2，已有研究表明TiO2有高稳定性、高熔点，以及良好的热稳定性能，TiO2的加入可提高材料的热稳定性和阻燃性能，本实验结果与该理论研究相符。 [0087] 阻燃腈纶含量低于23.535％时，织物的经纬向损毁长度出现较大的差异，这并非由少数测试值的不稳定造成。可能是因阻燃腈纶含量较小，受阻燃涤纶和蜂窝抗紫外涤纶的燃烧性能影响偏大。火焰在经向或纬向燃烧时，经纬向纤维热分解速率不同，故织物两侧熔融收缩不同，纬向或经向产生不同的空隙，火焰蔓延速度不同，导致织物经纬向损毁长度出现较大的差异。阻燃腈纶含量于23.535％-37.66％时，织物经纬向燃烧性能差异较小。阻燃涤纶与阻燃腈纶虽然极限氧指数相近，但A9织物经向损毁长度明显小于织物纬向损毁长度，出现的原因可能与阻燃涤纶和阻燃腈纶阻燃剂的阻燃机理不同及纤维本身的热降解温度，裂解产生的可燃气体等因素有关。火焰在经向垂直燃烧时，纬纱朝两侧开始熔融收缩，燃烧表面生成的残留物结构较致密、硬度较大，卷曲覆盖在邻边纬纱的上面，纬纱紧密板结在一起，形成致密的防火层,可以隔绝燃烧材料和外界空气以及燃烧产生的热量，具有比较好的作用能够降低材料的燃烧性能。火焰在纬向垂直燃烧时，经纱朝两侧开始熔融收缩，燃烧表面生成的残留物含有相对较多的碳化物，主要是基于磷系阻燃涤纶长丝阻燃固相的成碳机理，碳化物疏松易碎从而起不到隔绝空气和热量的作用，较难阻挡纬纱熔融收缩。因此经向蔓延速度小于纬向，所以纬向损毁长度明显大于经向。 [0088] 阻燃腈纶：蜂窝抗紫外涤纶交织比为1:1时，织物经纬向阻燃性能最好。三种功能纤维产生了正面协调作用，阻燃涤纶长丝和阻燃腈纶与蜂窝抗紫外涤纶的相互交织不仅减小了经纬向损毁长度，又阻止了熔滴物的产生。 [0089] 3织物的抗紫外线性能测试 [0090] 3.1实验仪器：采用UV-1000F抗紫外测试仪。 [0092] 3.3实验步骤：参考国家标准GB/T 18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》[0093] (1)了解UV-1000F紫外线分析仪的结构和测试原理。 [0094] (2)取样。 [0095] (3)自检结束后，仪器进入主界面，待稳定后，便可以进入正常测量。 [0096] (4)新建文件，设置波长范围。 [0097] (5)将试样放在光源下，缓缓压住。 [0098] (6)点击开始测试。 [0099] (7)保存测试结果。 [0100] (8)测试结果与分析：根据实验结果，评断样品的UPF值和UVA透过率是否达到相应级别。织物抗紫外线标准见表6。 [0101] 表6 T(UVA)与UPF的数值与防护等级的关系 [0102] [0103] 3.4实验结果及其分析：试样织物抗紫外线性能测试数据，如表7所示。 [0104] 表7 织物抗紫外线测试结果 [0105]试样编号 UPF T(UVA)/％ T(UVB)/％ A1 323.77 2.59 0.19 A2 348.39 2.45 0.17 A3 340.13 2.36 0.18 A4 316.63 2.59 0.19 A5 295.99 2.73 0.19 A6 286.32 3.03 0.2 A7 274.64 3.09 0.21 A8 276.92 3.14 0.2 A9 271.48 3.06 0.21 [0106] 由表7得，蜂窝抗紫外含量低于15.69％时，UVA透过率变化较平缓，其含量在15.69％-35.3％之间时，UVA透过率随着蜂窝抗紫外涤纶含量的增加而逐渐减少，织物的抗紫外线性能逐渐提高，但是蜂窝抗紫外涤纶含量为37.66％-47.07％时，T(UVA)逐渐变大，织物并不是在蜂窝抗紫外涤纶含量最高的时候，具有最好的抗紫外线性能，可见织物中加入阻燃腈纶后，三种纤维能够相互协调，从而提高织物的抗紫外线性能。且腈纶大分子本身含有氰基(-CN)，所吸收的紫外线能量可以转化为震动能而损耗，可有效地保持分子化学结构的完整性和分子间结构的稳定性，提高织物的抗紫外线性能。 [0107] 为研究无熔滴，且达到装饰织物阻燃标准后织物的抗紫外线性能，对A2至A9交织物中蜂窝抗紫外涤纶的含量与紫外线防护系数UPF作Boltzmann函数拟合。拟合方程如下式所示，其中R2＝0.9924，蜂窝抗紫外涤纶的含量为x,织物紫外线防护系数UPF为应变量y，两者具有显著的相关性。 [0108] [0109] 由图2得，蜂窝抗紫外含量低于15.69％时，紫外线防护系数UPF值变化曲线较平缓,超过15.69％之后，曲线近乎一条斜线，此时紫外线防护系数UPF与蜂窝抗紫外涤纶含量呈非线性正相关关系。 [0110] 该系列织物T(UVA)<5％，紫外线防护系数UPF>50，均达到了防紫外线产品要求，其中阻燃腈纶：蜂窝抗紫外涤纶交织比为1:3的时候，织物抗紫外性能最好。 [0111] 4织物的综合性能分析 [0112] 本发明主要对织造的9种小样的阻燃性能和抗紫外线性能进行综合分析。 [0113] 该系列织物除了A1号织物，其余阻燃性能均达到了装饰织物阻燃标准B1级，续燃时间和阴燃时间均为0，燃烧损毁长度≤150mm，且没有熔滴，其中阻燃腈纶：蜂窝抗紫外涤纶交织比为1:1时，织物经纬向阻燃性能最好。抗紫外线性能：该系列织物的紫外线防护系数UPF值≧270，T(UVA)≤5％，均达到了抗紫外线产品的要求，其中阻燃腈纶：蜂窝抗紫外涤纶交织比为1:3的时候，织物抗紫外性能最好。 [0114] 4)、织物的染整工艺： [0115] 采用扎染的热熔染色工艺顺次为，烧毛→精炼→漂白→前皂洗→浸扎。 [0116] 采用分散染料和阳离子染料同浴的一浴法扎染，先将阳离子染料制成分散型阳离子染料，使分散型阳离子染料和分散染料同时分散在水中，分散型阳离子染料包含浓度为98％的醋酸以及促染剂、释酸剂、非离子表面活性剂、糊料。分散型阳离子染料为分散型阳离子蓝GTL-ED，分散型阳离子黄3RL-ED，分散型阳离子红GL-ED；加入约25％的浓度为98％的醋酸调节染液的PH至3～4；醋酸易挥发，为使染色过程中PH值比较稳定。加入7g/L硫氰酸铵作为释酸剂；采用尿素和碳酸乙烯酯作为促染剂。使得纤维膨化，利于染料向纤维内扩散。非离子表面活性剂可提高染液的稳定性和渗透性，少量糊料可防止染料泳移。 [0117] 其主要原因是分散染料中含有大量的阴离子型分散剂，能和阳离子染料结合，使染浴不稳定。蜂窝抗紫外涤纶是经过物理和化学改性的聚酯纤维，纤维中非结晶区较普通涤纶非结晶区占的比例增大，在纤维的表面及内部形成了大量的微孔结构，改善了纤维大分子链的活动性，使其具有了阳离子染料可染性，因此可以在常温常压下采用阳离子染料进行染色。 [0118] 扎染的温度为120～140℃,时间为1～2min，浴比为1:30。扎染的温度过高，阻燃腈纶纤维受热会变形，影响染色性能，温度过低，又会降低阻燃涤纶纤维的染色性能，因此采用最佳的热熔条件。 [0119] 5)、织物的后整理工艺： [0120] 进行柔软和热定型后整理工艺顺次为，烘干→热熔→汽蒸→后皂洗→柔软处理→热定形→成品检验→打卷→入库。 [0121] 热溶后进行1～2min的汽蒸；进一步提高了分散型阳离子染料的固色率。柔软处理中的柔软剂为ASW，浴比为3％～4％。经过染色和柔软性整理，织物色泽鲜艳，颜色深，上染率高，固色性好，手感柔软舒适。 [0122] 经过染色和柔软性后整理之后，织物的性能测试结果为如下表8： [0123] 表8 织物各项性能测试结果 [0124] |
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