阻燃织物的物理特性与热防护性能的关系

为研究阻燃织物的热防护性能,利用CSI-206热防护性能测试仪对市场上12块不同阻燃织物的热防护性能(TPP值)进行测试,通过SPSS软件分析不同织物的面密度、厚度、透气性等物理特性和热防护性能的关系。结果显示:织物面密度、厚度、透气率与TPP值之间存在明显的相关性,燃烧前后质量损失率与TPP值之间存在的相关性不显著,其中面密度、厚度及燃烧前后质量损失率与TPP值之间存在正相关关系,透气率与TPP值之间存在负相关关系,并在TPP值、织物面密度、厚度及透气率之间建立一元线性回归模型,模型经检验成立。     

原料及结构参数对防电弧织物性能的影响

为优化防电弧织物设计,分析了3种防电弧织物的结构参数,并测试其拉伸、透气、透湿、阻燃、热稳定、热防护及电弧防护性能,探讨了结构参数对其舒适性和防护性能的影响。结果表明：原料种类对防护性能影响最显著,芳纶/阻燃腈氯纶防电弧混纺织物存在阴燃现象,芳纶质量分数越高,织物的阻燃性和热稳定性越好;对于单层 防电弧织物,随紧度增加13%,织物的热防护性能（TPP值）增加6%,电弧热防护性能值（ATPV 值）增加42%,但织物舒适性能下降,其中透气性下降63%,透湿性下降22%;双层结构可有效地提高防电弧织物的TPP和ATPV值,尤其是ATPV 值增加最为显著,ATPV 值超过单层织物的3倍,双层结构织物的舒适性指标下降很少,其中透气性能下降4%,透湿性能下降7%。     

消防服用外层织物的热防护性能研究

对消防服外层织物用间位芳纶Nomex和New Star的织物、芳砜纶Tanlon织物、阻燃棉织物及聚苯并咪唑(PBI)纤维与对位芳纶Kevlar混纺织物的热防护性能进行了比较研究。实验结果显示Nomex织物具有较高的热防护性能(TPP),Tanlon及间位芳纶New Star织物热防护性能接近Nomex织物,三者无显著差异。热防护性能较差的阻燃棉织物在TPP实验中的质量损失率大。上述各类织物的热防护性能随着其面密度及厚度的增加而提高。     

热防护服织物性能与综合防护能力的关系

以13种可用于热防护服外层的阻燃织物为试样,通过热辐射和热对流综合热防护性能实验测试织物的TPP值,并计算燃烧前后的质量损失。用SPSS软件研究分析单层织物燃烧前后质量损失、厚度、面密度对其综合热防护性能的影响。研究认为,织物燃烧前后质量损失对其热防护性影响不大,织物厚度、面密度与TPP值之间均有线性正相关关系,但面密度对热防护性的影响没有厚度对热防护性的影响显著。并在TPP值与厚度之间建立了一元线性回归方程。     

织物规格对防电弧混纺织物性能的影响

探讨织物规格对防电弧混纺织物性能的影响。介绍了4种防电弧混纺织物规格及相关性能测试方法;测试了各织物的断裂强力、撕破强力、透气率、热阻值、TPP值、ATPV和Ebt,并结合织物规格进行了相关分析。结果表明:织物的厚度和单位面积质量与其TPP值和ATPV分别呈正相关,与织物的透气性呈负相关。认为:腈氯纶/芳纶1313/芳纶1414/导电纤维65/28/5/2配比的织物电弧防护性能较突出。     

单层织物湿态热防护性能测试与分析

为研究消防服用织物的湿态热防护性能,以4种适宜用作消防服装多层结构的面料为试样, 通过热辐射和热对流综合热防护性能实验（TPP实验）,测试织物在5种湿状态下热辐射和热对流综合热防护值TPP值和二级烧伤时间,比较不同层面料吸湿后热防护性能的变化。用SPSS软件研究分析了单层织物吸湿后含水率对二级烧伤时间和TPP值的影响。结果显示, 在高强度热流量短时间作用情况下,水分有助于提高单层织物的热防护性能。二级烧伤时间和TPP值均随面料含水率的增大而增大,含水率与二级烧伤时间和TPP值之间存在显著的线性正相关关系。并在TPP值、二级烧伤时间与含水率之间建立了一元线性回归方程。     

反热辐射层对消防服织物组合热防护和舒适性能的优化

为优化消防服织物的服用性能,在常规四层织物组合的基础上增加铝层反热辐射层,通过打孔改善铝层的透气性。测试五层组合的热防护性能(TPP值)和舒适性能(总热损失),利用密切值法探究反热辐射层对消防面料热防护和舒适性能的影响。结果表明:在不同位置增加反热辐射层后,组合织物的TPP值均有提高,且当反热辐射层位于外层与防水透气层之间时,热防护性能最好。随着反热辐射层孔洞率的增大,织物组合的TPP值变化不明显。当孔洞率由0个/cm~2增大到26个/cm~2时,织物组合的总热损失依次增大。当反热辐射层孔洞率为26个/cm~2时,织物的综合性能最好,优于四层织物组合。     

多层织物热防护性能分析

选用消防员灭火防护服常用外层、舒适层、隔热层以及防水透气层组成3层和4层结构织物,测试其整体热防护能力(TPP)值,分析隔热层和防水透气层对多层结构织物整体热防护性能的贡献。在喷湿量5%、10%、15%、20%的条件下,探讨喷湿方向、喷湿量和润湿时间对织物TPP值的影响。结果表明:防水透气层对多层结构织物整体热防护性能的贡献比隔热层大;外层方向加湿,织物的TPP值增加,热防护性能增强,舒适层方向加湿,降低了织物的TPP值;随着润湿时间的增加,湿度对织物整体热防护性能的影响减弱;喷湿量对织物热防护性能的影响没有呈现出明显的变化规律。指出:选择合适的外层、防水透气层、舒适层组成3层结构织物,能够达到防护服整体热防护性能(TPP)值28的要求。     

防火服织物的服用热防护性能评价方法

针对当前国内外缺失有效评价服装热防护性能通用量化指标的现状,提出了基于织物热防护性能(简称TPP)测试的服装热防护性能评价方法。该服装TPP评价方法是通过拓展织物空气层厚度的TPP测试,同时对着装形态特征提取衣下间隙,然后将着装衣下间隙分布与织物不同空气层厚度的热防护性能值进行匹配与集成,从而获得服装热防护性能的评价指标。实验结果显示:相同织物条件下服装规格设计越贴体服装,热防护性能越差;相同规格条件下织物性能越好,服装热防护性能越好;该服装TPP评价与燃烧假人烧伤评价所反映的服装热防护性能一致,可与织物TPP值、燃烧假人烧伤评估共同作为服装热防护性能评价指标。     

POD纤维在防电弧混纺织物中的应用

为优化防电弧面料设计,基于防电弧面料Protera的混纺原料和混纺比,纺制了不同混纺比的阻燃腈氯纶/芳纶1313/POD(聚芳噁二唑纤维)/对位芳纶混纺织物,并对其强伸性、耐磨性、透气性、透湿性、阻燃、热稳定、热膨胀和热防护性能进行测试,探讨了POD纤维对其舒适性和防护性能的影响。研究结果表明:与芳纶1313相比,在稳定织物强力,增加耐磨性的同时,POD纤维改善了防电弧面料的舒适性和防护性能,其中,织物耐磨性是芳纶1313的两倍,透湿性增加了35%,电荷半衰期减少57%,热膨胀率增加了20%,热防护性能值(TPP)增加9. 2%,但是损毁长度减少22%,热收缩率降低12%。     

Effect of structural parameters on thermal protective performance and comfort characteristic of fabrics

In an attempt to understand the influence of basic structural parameters of fabrics on thermal protection and comfort, present study mainly focuses on analyzing effect of fabric weaving pattern and fabric weight. Fabric samples of three basic weaving patterns (plain, twill, and satin) and three different weights were prepared. Air permeability of the developed fabric samples was measured. Thermal protective performance of fabrics against radiant heat and flame exposures of two different intensities were measured. Spectral transmission behavior of fabrics was also studied. It was observed that for same fabric weight, protective performance and air permeability of satin woven fabrics were better as compared to the fabrics of other patterns. Protective performance increased and air permeability decreased as fabric weight increased for each type of woven structure included in this study. A new structural parameter is proposed which primarily influences the protective performance of fabrics exposed to either radiant heat, flame, or combined convective/radiant heat exposure.     

酚醛纤维织物热湿舒适性的灰色聚类分析

为了解酚醛纤维织物的热湿舒适性,将酚醛纤维织物应用于消防领域,以酚醛纤维织物及消防服常用的阻燃棉布、芳纶1313 织物、聚酰亚胺织物为研究对象,对隔热性、保温性、透湿性、透气性和输水性这5 个指标进行测试,研究相同面密度的不同种类织物的热湿舒适性。利用灰色聚类分析理论对5 个指标进行聚类分析,对这4 种织物在不同环境下的热湿舒适性能做了综合评价。结果表明：在高温条件下,酚醛纤维织物具有较好的热湿舒适性,聚酰亚胺织物与阻燃棉布次之,芳纶1313 织物最差;在低温条件下,酚醛纤维织物也具有良好的热湿舒适性,聚酰亚胺织物次之,芳纶1313 物与阻燃棉布最差。     

服用聚酰亚胺纤维织物的热学性能

为研究聚酰亚胺纤维作为纺织服用纤维的热舒适性能,分别以聚酰亚胺纤维和聚酰亚胺针织物为研究对象,通过热重分析仪研究纤维的热力学特征,并对纤维的耐热性能进行测试,同时讨论织物结构对聚酰亚胺针织物阻燃性、保暖性及透气性能的影响。结果表明：可服用聚酰亚胺纤维有较好的耐热性能,在570℃左右开始发生热分解,在200℃下强度损失率较低,处理1.5 h后纤维强度仍可保持原纤维强度的80%左右;聚酰亚胺纤维织物有较好的阻燃性能,其极限氧指数均大于45%,且随织物面密度的增加,阻燃性增强;聚酰亚胺织物的保暖性受织物结构影响较大,对于结构稀松的织物,随透气量的增加保暖性不断下降,同时还受织物厚度的影响,在一定条件下,厚度对织物保暖性的影响起主导作用。     

Study on effect of blend ratio on thermal comfort properties of cotton/nylon-blended fabrics with high-performance Kermel fibre

This study presents the thermal comfort properties of woven fabrics made of Kermel, cotton/nylon and cotton/nylon /Kermel-blended yarns. Our aim in this study is to combine the high comfort properties of cotton/nylon fibres with high thermal protective properties of Kermel fibre in different woven fabrics. Thus, Kermel (100%), cotton/nylon (50:50) and four blends of the 50% cotton fibres with nylon and Kermel (40:10, 30:20, 20:30 and 10:40) were spun on a ring-spinning frame and twisted into two-folded yarns with the same yarn count of 30/2(Ne) and twist level of 560 TPM. Using the produced yarns, woven fabrics with identical characteristic and structure were also produced. Then, the thermal comfort and physical properties of fabrics were studied in terms of fabric porosity, thermal resistance, thermal conductivity, water vapour resistance and air permeability. The results show that the porosity, air permeability and thermal resistance increase with Kermel fibre blend ratio. Conversely, the water vapour resistance decreases with increase of Kermel fibre blend ratio up to 40%, while 100% Kermel-woven fabric exhibits a higher water vapour resistance value. Nevertheless, the thermal conductivity of cotton/nylon-blended Kermel woven fabric is unchanged with increase of Kermel fibre blend ratio up to 40%, whereas at 100% Kermel fibre blend ratio, the lowest thermal conductivity is obtained. The obtained results implied that woven fabric produced from cotton/nylon (50/10) blended with 40% Kermel fibre resulted in proper thermal comfort properties.     

空转转数对空气层组织织物性能的影响

为了研究空转转数对织物的性能影响规律,以罗纹空气层组织为例采用同一种纱线设计和编织了六种具有不同空转转数的空气层组织,然后对这六种组织的克重、厚度、保暖性和透气性能进行测试,并进行了相关性分析,结果可知空转转数和克重、透气性呈高度负相关,克重和透气性随空转转数的增加而减小;空转转数和厚度、保暖性不呈明显的线性相关,而是随空转转数的增加先变大后减小的规律变化。     

水性聚氨酯阻燃防污整理剂整理工艺的优化

通过二浸二轧技术对新型水性聚氨酯阻燃防污整理剂(DPUF)整理棉织物的工艺进行单因素实验优化.用扫描电镜(S E M)观察棉织物及棉织物燃烧后的炭层,并测试整理棉织物的阻燃性、防污性、白度、透气性、硬挺度及断裂强力.结果表明优化整理工艺为:DPUF用量25％、焙烘温度160℃、焙烘时间120 s;整理棉织物的极限氧指数...     

木棉纤维/棉混纺织物结构参数对其保暖透气性影响

为充分发挥木棉纤维的优良特性,使木棉纤维在纺织品设计开发中得到更好的应用,采用了木棉/白棉混纺纤维为原料,设计织造了13种不同组织、不同纬密,不同木棉纤维含量的木棉/白棉混纺纤维织物,并测试了织物厚度、保暖性、透气性,分析了织物不同结构参数对织物保暖性、透气性的影响。结果表明：在织物其他结构参数相同的情况下,经纬纱交织次数越少,组织结构越松厚,织物保暖性和透气性越好;织物保暖性随着体积密度增大而减少,透气性随着纬密的增加逐渐下降;随着木棉纤维含量的增加,织物的保暖性增加,透气性下降。     

纬密对芳砜纶混纺织物性能的影响

探讨纬密对芳砜纶芳纶1313混纺织物性能的影响情况。采用不同纬密制织了二上二下方平织物和防撕裂格子织物,并测试了织物的厚度、经纬向撕裂强力、阻燃性能和透气性能。研究结果显示:在相同织物经纬密下,二上二下方平织物的厚度大于防撕裂格子织物厚度,其经纬向撕裂强力高于防撕裂格子织物,但防撕裂格子织物的阻燃性能和透气性能好于二上二下方平织物;纬密对两种组织织物的厚度及透气性影响都非常显著。指出:应根据产品使用要求,合理选择织物组织和纬密。     

阻燃棉织物结构与性能关系研究

以8种阻燃棉织物为试样,分析并测定织物组织、面密度、织物密度、纱线线密度和织物紧度等织物结构参数,以及拉伸性能、耐磨性、透气性、透湿性、刚柔性、悬垂性和阻燃性能等服用性能,并采用多因素方差分析、回归分析,探讨织物结构参数对服用性能的影响,最后通过模糊决策分析方法综合评价服用性能的优劣程度及织物适用性。结果表明织物组织和面密度对织物的拉伸性能、刚柔性、阻燃性能均有显著影响,且面密度与阻燃性能呈线性正相关;织物组织相同时,随着织物经密和纬密的增加,织物透湿率下降;6#试样适宜用作阻燃防护服,5#和6#两个试样都较适用于装饰用织物。     

无卤氧化铁改性涤纶阻燃织物的制备及其性能

为达到涤纶织物的无卤、低烟、低毒阻燃,采用熔融纺丝法实现纳米氧化铁(Fe₂O₃)对涤纶的阻燃改性,并织制不同组织结构的Fe₂O₃改性涤纶织物,研究了织物组织结构与阻燃性能的关系。结果表明:改性涤纶平纹织物的综合阻燃性能较优异,与纯织物相比,点燃时间延长132.4%,续燃时间缩短,热释放速率下降30.1%,总热释放量下降19.7%,总产烟量减少43.5%,且烟释放速率减少44.1%;涤纶改性斜纹织物在抑制火焰蔓延方面作用明显,在织物厚度相同的情况下,织物组织系数越小,紧度越大,织物燃烧后易形成致密炭层结构,从而中断燃烧反应,发挥阻燃与抑烟的双重效应。