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阻燃腈纶_芳纶包芯纱的制备及其紫外光稳定性_吴俊雄.pdf

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1、第 44 卷 第 3 期2023 年 3 月纺 织 学 报Journal of Textile ResearchVol.44,No.3Mar.,2023DOI:10.13475/j.fzxb.20220803407阻燃腈纶/芳纶包芯纱的制备及其紫外光稳定性吴俊雄1,尉 霞1,2,罗璟娴1,闫姣儒1,吴 磊1,2(1.西安工程大学 纺织科学与工程学院,陕西 西安 710048;2.西安工程大学 功能性纺织材料及制品教育部重点实验室,陕西 西安 710048)摘 要 针对芳纶紫外光稳定性差易发生光降解老化的问题,制备外包阻燃腈纶、芳纶为芯纱的包芯纱,用来阻断紫外线对芳纶的直接照射。设计芳纶/芳纶、

2、阻燃腈纶/芳纶、腈氯纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶 5 种包芯纱,并以包芯纱为纬纱,芳纶为经纱织造织物,测试织物的紫外光老化性、舒适性及阻燃性。结果表明:与纯芳纶织物相比,阻燃腈纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶 3 种织物的紫外线防护系数分别提高 25.8%、18.7%、20.8%,断裂强力分别下降 23.1%、37.9%、27.0%,续燃时间分别延长 0.9、0.2、0.2 s,阴燃时间分别延长 0.3、0.4、0.7 s;老化前后纯芳纶、阻燃腈纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶 4 种织物断裂强力分别

3、下降 43.6%、5.9%、8.3%、9.1%;阻燃腈纶/芳纶织物的舒适性能下降,但阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶织物的舒适性有所提高;阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶包芯纱的综合性能最佳,具有良好的紫外光稳定性、舒适性及阻燃性。关键词 芳纶;阻燃腈纶;包芯纱;紫外光稳定性;舒适性;阻燃性中图分类号:TS 106.4 文献标志码:A 收稿日期:2022-08-15 修回日期:2022-12-21基金项目:陕西省重点研发计划项目(2022GY-362)第一作者:吴俊雄(1997),男,硕士生。主要研究方向为功能性纺织材料。通信作者:尉霞(1970),女,教授,博士。主要研究方向为功能纺织品设计及开发。E-ma

4、il:。阻燃防护服作为高温条件下保护一线工作人员和消防人员健康安全的重要防护装备,被广泛应用于冶金、石油化工、焊接、消防、救援等行业1。目前,阻燃防护服的研究涵盖阻燃纤维、阻燃结构、阻燃整理等多个研究方向,对获得性能优良的阻燃面料起到了积极的推动作用2-3。芳纶由于其良好的阻燃性、化学稳定性成为防护织物中应用最广的高性能纤维;但由于芳纶的分子链中含有大量发色基团,很容易在高能射线尤其是紫外光环境下发生光降解老化,具有典型的紫外光老化性能,严重影响了芳纶材料在户外的持久使用4,因此,有效提高芳纶的抗紫外光老化性能是保障其在户外环境中能长期使用的重要问题。腈纶是一种优良的防紫外线纤维,具有优异的耐

5、日晒及耐气候性能,在所有的天然纤维及化学纤维中居首位5。本文采用包芯纱的方式在芳纶单纱表面包覆阻燃腈纶,以提高芳纶的紫外光稳定性。设计了一种双层复合包芯纱,加入阻燃粘胶、阻燃莫代尔等吸湿性较好的纤维,以改善腈纶回潮率低,舒适性差的问题。1 试验部分1.1 工艺参数的确定 以 14.8 tex 芳纶单纱作芯纱;芳纶为棉型纤维,长度为 38 mm,线密度为 1.2 dtex;阻燃腈纶、腈氯纶、阻燃粘胶、阻燃莫代尔为毛型纤维,长度均为51 mm,线密度均为 1.5 dtex。1.2 包芯纱纺纱工艺 包芯纱工艺参数如表 1 所示。表 1 包芯纱基本参数Tab.1 Basic parameters of

6、 core-spun yarns包芯纱分类号纱线线密度/tex捻系数单层双层捻度捻向牵伸倍数捻度捻向牵伸倍数126320627Z36.4672Z51.9627S121.2238320519Z17.4574Z24.8519S58.0355320431Z10.0488Z14.3431S33.3 注:表中单、双层包芯纱的捻度单位为捻/(10 cm)。第 3 期吴俊雄 等:阻燃腈纶/芳纶包芯纱的制备及其紫外光稳定性 开松(DHU A201 型梳棉机)梳理(GUARNICARD型梳毛小样机)并条(AS271 型并条试验机)粗纱(FA498 型粗纱机)包芯纱(HFX-B4 型毛纺细纱机)定捻(YG(B)7

7、42 D 型汽蒸收缩测定仪)。需要纺制的包芯纱种类如表 2 所示。表中所有包芯纱的芯纱均采用芳纶单纱。表 2 纱线种类及编号Tab.2 Types and number of yarns纱线编号纱线类型线密度/tex芯比率/%中层比率/%外层比率/%F1 纯芳纶/芳纶2656.943.1F2纯芳纶/芳纶3838.961.1F3纯芳纶/芳纶5526.973.1J1阻燃腈纶/芳纶2656.943.1J2阻燃腈纶/芳纶3838.961.1J3阻燃腈纶/芳纶5526.973.1L1腈氯纶/芳纶2656.943.1L2腈氯纶/芳纶3838.961.1JN1阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶2656.912.930

8、.2JN2阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶3838.918.342.8JN3阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶5526.921.951.2JM1阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶2656.912.930.2JM2阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶3838.918.342.8JM3阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶5526.921.951.2F1、F2、F3以芳纶单纱作为芯纱,芳纶作为外包纤维(简称纯芳纶),纱线线密度分别为 26、38、55 tex;J1、J2、J3以芳纶单纱作为芯纱,阻燃腈纶作为外包纤维,纱线线密度分别为 26、38、55 tex;L1、L2以芳纶单纱作为芯纱,腈氯纶作为外包纤维,纱线线密度分别为 26、38 tex

9、。考虑到织物的舒适性,在包芯纱中加入一定比例的再生纤维素纤维。为保证成纱质量及其性能,在多次试验后确定再生纤维素纤维与阻燃腈纶的比例为 3:7。JN1、JN2、JN3以芳纶单纱作为芯纱,30%阻燃粘胶纤维以 Z 捻在芯纱表面包覆第 1 层,70%阻燃腈纶纤维以 S 捻在其外包覆第 2 层,阻燃粘胶与阻燃腈纶比例为 3:7,包芯纱线密度分别为 26、38、55 tex;同理,JM1、JM2、JM3以芳纶单纱作为芯纱,30%阻燃莫代尔纤维以 Z 捻在芯纱表面包覆第 1 层,70%阻燃腈纶纤维以 S 捻在其外包覆第 2 层,阻燃莫代尔与阻燃腈纶比例为 3:7,包芯纱线密度分别为26、38、55 te

10、x。1.3 织 造 经纱均采用芳纶股线,线密度为 14.8 tex2,纬纱为 26、38、55 tex 3 种规格的纯芳纶、阻燃腈纶/芳纶、腈氯纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶包芯纱。3 种规格织物的基本参数如表 3 所示。表 3 织物基本参数Tab.3 Basic parameters of fabrics织物规格纱线线密度密度/(根(10 cm)-1)经纱纬纱经向纬向面密度/(gm-2)紧度/%规格 114.8 tex2 26 tex256140114.768.3规格 214.8 tex2 38 tex256140131.570.8规格 314.8 tex2

11、55 tex256140155.374.1 注:表中 3 种规格织物的组织均为平纹。1.4 织物性能测试1.4.1 紫外光稳定性测试 将织物置于 PT-2030 型耐黄变试验机中加速芳纶织物的紫外光老化程度,耐黄变试验机是提供模拟阳光的热度及紫外线辐射环境空间的试验设备,用于材料的紫外光老化加速试验。一般认为70 的材料在此设备内试验 3 h 相当于在自然环境中 2 个月紫外光老化结果。采用 YG028 型织物强力机测试织物老化前后的力学性能。夹持长度为100 mm,预加张力为 10 N。1.4.2 抗紫外线性能测试 采用 YG(B)912E 型纺织品防紫外线性能测试仪测定织物抗紫外线性能,通

12、过紫外线分光光度计,测定紫外光波长区域内织物紫外线透过率的平均值。1.4.3 阻燃性测试 采用 AUTO-SP01 型垂直燃烧试验仪测定织物的阻燃性,点燃时间设置为 15.00 s,试样尺寸为 300.00 mm 80.00 mm。测试指标包括续燃时间、阴燃时间、损毁长度和燃烧状态。1.4.4 舒适性测试1.4.4.1 回潮率采用 DZ-2A 型真空干燥箱,按照 GB/T 65032008化学纤维 回潮率试验方法,对织物回潮率进行测定。1.4.4.2 透气性采用 YG461E 型数字式透气量仪,按照 GB/T 54531997纺织品 织物透气性的测定,对织物的透气性进行测试。试验面积设置为 2

13、0 cm2,压降设置为 100 Pa。织物的透气性由试样的透气率表征。1.4.4.3透湿性采用 FX3150 型全自动织物透湿量测试仪,按照 GB/T 12704.12009纺织品 织物透湿性试验方法第 1 部分:吸湿法,对织物的透湿性进 行 测 试。温 度 设 置 为 38,相 对 湿 度为 50%。16 纺织学报第 44 卷1.4.4.4 导湿性 采用 YG(B)871 型毛细管效应测定仪,按照 FZ/T 010712008纺织品 毛细效应试验方法测定织物的导湿性,记录 30 min 内液体芯吸高度的最大值,求平均值。经纬向毛细效应高度的乘积称为织物总的毛细效应综合值,用于表征织物液态水的

14、总传导能力。毛细效应综合值越大,代表织物液态水传递能力越强。1.4.4.5 保暖性 采用 YG606 D 型平板式织物保温仪,按照 GB/T 110482008纺织品 生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定,对织物的保暖性进行测试。试样尺寸为 300.00 mm300.00 mm。1.4.4.6 刚柔性采用 LLY-01B 型电子硬挺度仪,按照 ZB W040031987织物硬挺度试验方法 斜面悬臂法,对织物的刚柔性进行测试。2 结果与讨论2.1 织物紫外光稳定性 织物紫外光老化前断裂强力如图 1 所示。可知,织物的断裂强力由大到小排序为:纯芳纶、阻燃腈纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶、阻燃

15、腈纶/阻燃粘胶/芳纶、腈氯纶/芳纶。图 1 织物的断裂强力Fig.1 Breaking strength of fabrics由图 1 可知,与 26 tex 阻燃腈纶/芳纶包芯纱织物相比,38 tex 织物断裂强力增大 49.3%,55 tex织物断裂强力增大 74.9%。同种包芯纱,纱线线密度越大,织物的断裂强力越大,拉伸性越好。不同种类织物,与芳纶包芯纱织物相比,阻燃腈纶/芳纶织物断裂强力下降 23.1%,腈氯纶/芳纶断裂强力下降 44.8%,阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶断裂强力下降 37.9%,阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶断裂强力下降 27.0%。腈氯纶/芳纶织物的断裂强力最小,拉伸性最差。

16、经耐黄变试验箱加速老化前后的织物(38 tex)断裂强力对比结果如图 2 所示。图 2 老化前后织物强力对比Fig.2 Comparison of fabrics strength before and after aging对比图 1、2 可知,不同种类的织物经紫外光加速老化后,织物的断裂强力均有下降趋势,其中以38 tex 纯芳纶纱做纬纱的织物断裂强力下降最多,老化 18 个月后强力下降约 43.6%。这是由于芳纶本身含有大量酰胺键,当被紫外光照射时,大量酰胺键断裂会导致芳纶分子结构的严重损坏,芳纶表面粗糙度增加,力学性能下降6。含有阻燃腈纶的织物经紫外光加速老化后,织物断裂强力下降不是很

17、明显,仅有少量强力损失。对比外包层是 100%阻燃腈纶与 70%阻燃腈纶的织物老化前后数据可知,包芯纱中腈纶含量越高,织物强度损失越不明显,这与腈纶纤维自身优异的抗紫外光和耐日晒能力密不可分,其化学组成结构中的CN 能吸收紫外线能量并转变成热能散失,因此传导到纤维中的能量很少,能起到防紫外线的作用7-8。2.2 织物抗紫外线性能 5 种 38 tex 包芯纱的紫外光谱图如图 3 所示。可看出,波长在 280350 nm 时,织物紫外光透过率较低且相对稳定,织物紫外光透过率由小到大排序为:阻燃腈纶/芳纶,阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶,阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶,腈氯纶/芳纶,纯芳纶;波长在 3504

18、00 nm 时,织物紫外光透过率随波长的增大而升高。图 4 示出织物的紫外线防护系数(UPF)测试结26第 3 期吴俊雄 等:阻燃腈纶/芳纶包芯纱的制备及其紫外光稳定性 图 3 织物紫外光谱图Fig.3 Ultraviolet spectra of fabrics果。可知,与 26 tex 阻燃腈纶/芳纶包芯纱织物相比,38 tex 织物紫外线防护系数增加 29.1%,55 tex 织物紫外线防护系数增加 58.1%。同种包芯纱,纱线线密度越大,纱线间隙越小,紫外线透过率越低,织物的紫外线防护系数越高,抗紫外光性越好。不同种类织物,与芳纶包芯纱织物相比,阻燃腈纶/芳纶织物紫外线防护系数升高 2

19、5.8%,腈氯纶/芳纶紫外线防护系数升高 16.1%,阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶紫外线防护系数升高 18.7%,阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶紫外线防护系数上升 20.8%。阻燃腈纶/芳纶紫外光防护性最好,纯芳纶紫外光防护性最差。加入阻燃腈纶,可以有效改善织物的抗紫外光性。图 4 织物紫外线防护系数Fig.4 UV protection factors of fabrics2.3 织物阻燃性 织物阻燃性能测试结果如表 4 所示。对比 5 种不同的织物,纯芳纶织物续燃时间、阴燃时间均为0,阻燃性最好,与之相比,阻燃腈纶/芳纶、腈氯纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶织物的续燃

20、时间分别延长 0.9、0.4、0.2、0.2 s,阴燃时间分别延长 0.3、0.9、0.4、0.7 s,但续燃时间、阴燃时间均较短,织物均具有良好的阻燃性。与26 tex 阻燃腈纶/芳纶包芯纱织物相比,38 tex 包芯纱织物续燃时间缩短 0.3 s、阴燃时间缩短 0.1 s,55 tex 包芯纱织物续燃时间缩短 0.4 s、阴燃时间缩短0.1 s。即随着纬纱线密度增大,织物的续燃时间、阴燃时间缩短,阻燃性变好。阻燃腈纶/芳纶织物与纯芳纶织物相比,损毁长度增加 38 mm,阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶包芯纱织物在燃烧时织物团缩现象更明显,受外力作用后不易撕裂,损毁长度更小,与阻燃腈纶/芳纶织物相比

21、,添加阻燃粘胶后,织物损毁长度减少 19 mm,添加阻燃莫代尔后,损毁长度减少 4 mm,在纱线中添加阻燃粘胶阻燃效果更好。表 4 织物阻燃性Tab.4 Flame retardancy of fabrics织物编号 续燃时间/s阴燃时间/s损毁长度/mm燃烧状态ZF20.00.020炭化、收缩ZJ11.20.463炭化ZJ20.90.358炭化ZJ30.80.350炭化ZL20.40.949炭化ZJN20.20.439炭化ZJM20.20.754炭化表 4 中除芳纶属于耐燃纤维外,其它均属于阻燃纤维8,因此纯芳纶织物的阻燃性最佳,芳纶包芯纱织物阻燃性次于纯芳纶织物。在阻燃腈纶/芳纶中添加阻燃

22、纤维素纤维后织物阻燃性能变好,这是由于纤维素纤维具有较高的回潮率,燃烧时吸收的热量主要用于蒸发织物自身含有的水分,合成纤维回潮率低,用于蒸发水分而吸收的热量少。另外,同种织物随着纱线线密度的增大,织物变厚,其阻燃性变好。这是因为纱线越细,织物厚度越小,比表面积越大,可被低强度火焰引燃且火焰传播速度快,因此厚的织物阻燃性更好9。2.4 织物舒适性 38 tex 包芯纱织物的舒适性能测试结果如表 5所示。可知:与纯芳纶织物相比,阻燃腈纶/芳纶、腈氯纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶的回潮率分别下降 26.2%、17.9%、9.5%、10.9%,以阻燃腈纶为外包纤维,织物

23、的回潮率下降明显。这是因为腈纶结构紧密,吸湿性低,而且缺少亲水性基团,导致包芯纱的回潮率下降明显,而粘胶和莫代尔作为天然纤维素中提取得到的纤维素纤维,含有大量的羟基等亲水基团,因此能在一定程度上改善织物的回潮率10。36 纺织学报第 44 卷表 5 织物舒适性Tab.5 Comfort properties of fabrics织物种类回潮率/%透气率/(mms-1)透湿率/(gm-2d-1)芯吸高度/mm保暖率/%抗弯刚度/(mNcm)纯芳纶5.801 054.82 596.29132.536.421.359阻燃腈纶/芳纶4.28960.93 824.34110.034.961.148腈氯纶

24、/芳纶4.76937.73 533.55117.036.131.055阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶5.251 156.14 058.00136.539.371.619阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶5.171 090.74 013.86128.538.681.788 与纯芳纶织物相比,阻燃腈纶/芳纶织物透气率下降 8.9%,腈氯纶/芳纶透气率下降 11.1%,阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶透气率上升 9.6%,阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶透气率上升 3.4%。阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶包芯纱织物透气性最好。由于天然纤维织物的透气性好于合成纤维,因此加入由纤维素纤维再生的莫代尔或者粘胶等组分可提高织物的透气性11。

25、与纯芳纶织物相比,阻燃腈纶/芳纶织物、腈氯纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫 代 尔/芳 纶 透 湿 率 分 别 上 升 47.3%、36.1%、56.3%、54.6%。阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶包芯纱织物透湿性最好。这是由于亲水性纤维的透湿性比疏水性的透湿性要好,因此在化学纤维中加入粘胶和莫代尔可有效提高织物的透湿性12。与纯芳纶织物相比,阻燃腈纶/芳纶织物液体芯吸高度下降 17.0%,腈氯纶/芳纶下降 11.7%,阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶上升 3.0%,阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶下降 3.0%。阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶包芯纱织物导湿性最好。这是因为亲水性纤维的导湿性比疏水性

26、纤维好,加入阻燃粘胶后织物芯吸高度有所提高13。与纯芳纶织物相比,阻燃腈纶/芳纶织物保暖率下降 4.0%,腈氯纶/芳纶下降 0.8%,阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶上升 8.1%,阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶上升 6.2%,阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶包芯纱织物保暖性更好。空气是最好的热绝缘体,织物的保暖性很大程度上取决于纤维层中夹持的空气状态和数量,在空气不流通的状态下,纤维层中保持的空气越多,纤维层的保暖性越好。因此,织物松软、厚度大、含有的空气多,保暖性就好,粘胶和莫代尔均属于天然纤维素再生纤维,较为松软,加入纱线中织物保暖性有所提升14-15。与芳纶包芯纱织物相比,阻燃腈纶/芳纶织物抗弯刚度下降

27、15.5%,腈氯纶/芳纶下降 22.4%,阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶上升 19.1%,阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶上升 31.6%。可以看出,纱线线密度相同时,双层复合包芯纱织物抗弯刚度较大,由于在纺纱过程中,其最外层包芯纱为 S 捻包覆,与经纱所用的芳纶股线捻向相同,其交织点因纤维平行排列而纱线啮合,使交织点阻力明显大于捻向相反的经纬纱,因此织物刚性较大,织物更硬挺,柔软性差16。3 结 论 1)紫外光老化前纯芳纶织物断裂强力最大,腈氯纶织物的断裂强力最小;经紫外光加速老化 18 个月后,断裂强力均有降低趋势,但含有阻燃腈纶组分的织物断裂强力下降不是很明显,其中纯芳纶织物断裂强力下降最多,阻燃腈

28、纶/芳纶织物断裂强力下降最少。2)阻燃腈纶/芳纶织物的紫外光透过率最小,纯芳纶织物的紫外光透过率最大。阻燃腈纶/芳纶紫外光防护性最好,纯芳纶紫外光防护性最差,纱线组分中含有阻燃腈纶,可有效改善织物的抗紫外线性能,且同种织物中纱线线密度越大,织物紫外光透过率越小。3)纯芳纶织物的阻燃性能最好,其余 4 种织物续燃和阴燃时间均较短,但仍具有良好的阻燃性;同种织物,随着纬纱线密度增大,织物的续燃时间、阴燃时间均缩短,阻燃性变好。4)与纯芳纶织物相比,阻燃腈纶/芳纶织物的舒适性能下降,但阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶织物的舒适性有所提高,加入阻燃粘胶,可改善织物的舒适性。5)阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶包芯纱的

29、综合性能最佳,具有良好的紫外光稳定性、舒适性及阻燃性。FZXB参考文献:1 刘婷娅.中美阻燃防护服标准比对分析研究J.中国石油和化工标准与质量,2020,40(16):13-14,16.LIU Tingya.Comparative analysis of Chinese and American flame retardant protective clothing standardsJ.China Petroleum and Chemical Standards and Quality,2020,40(16):13-14,16.2 DING Fang,ZHANG Shumin,CHEN Xi

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36、LI Hui,SONG Xiaoxia.Design and evaluation of thermal and wet comfort of hygroscopic and perspiration wicking knitted fabrics J.Journal of Clothing Research,2022,7(3):196-201,208.11 LIYEW Erkihun Zelalem.Effect of the imperfection of open-end yarn(thin,thick,and nep place)on air permeability of plain

37、 woven fabric J.Journal of Engineering,2022.DOI:10.1155/2022/8710495.12 王丽,郭嫣,熊艳丽.探讨提高织物透湿性的方法:以校服为例J.纺织报告,2017(11):45-47.WANG Li,GUO Yan,XIONG Yanli.Discussion on ways to improve moisture permeability of fabric:taking school uniform as an example J.Textile Reports,2017(11):45-47.13 彭蕙,毛宁,覃小红.不同亲疏水性

38、微纳米纤维/棉纤维包芯纱织物的导湿性能J.东华大学学报(自然科学版),2020,46(5):694-702.PENG Hui,MAO Ning,QIN Xiaohong.Moisture conductivity of different hydrophilic and hydrophobic micro-nano fiber/cotton fiber core-spun yarn fabricsJ.Journal of Donghua University(Natural Science),2020,46(5):694-702.14 仵玉芝,刘向,郑冬明,等.微胞式保暖织物的结构设计及对保暖

39、性的影响J.纺织导报,2018(9):94-96.WU Yuzhi,LIU Xiang,ZHENG Dongming,et al.Structural design of micro-cell thermal fabric and its effect on thermal preservation J.China Textile Leader,2018(9):94-96.15 代萌婷,屠晔.衣下空气层对咖啡碳纤维防寒服保暖性的影响J.丝绸,2021,58(11):33-39.DAI Mengting,TU Ye.Effect of air layer under clothing on th

40、e thermal preservation of carbon fiber cold clothing for coffee J.Journal of Silk,2021,58(11):33-39.16 苏萌,任放,俞鸣明,等.温度和纱线捻向对自润滑织物复合材料摩擦磨损性能的影响J.高分子材料科学与工程,2019,35(9):82-88,94.SU Meng,REN Fang,YU Mingming,et al.Effect of temperature and yarn twist direction on friction and wear properties of self-lubr

41、icating fabric compositesJ.Polymer Materials Science and Engineering,2019,35(9):82-88,94.Preparation and UV stability of flame-retardant acrylic/aramid core-spun yarnsWU Junxiong1,WEI Xia1,2,LUO Jingxian1,YAN Jiaoru1,WU Lei1,2(1.School of Textile Science and Engineering,Xian Polytechnic University,X

42、ian,Shaanxi 710048,China;2.Key Laboratory of Functional Textile Material and Product,Xian Polytechnic University,Ministry of Education,Xian,Shaanxi 710048,China)AbstractObjectiveAramid fiber has become the most widely used high performance fiber for protective fabrics because of its good flame retar

43、dancy and chemical stability.But,due to the penetration of the molecular chain contains a lot of chromogenic groups,it is prone to aging degradation under high-energy rays,especially UV light,and the UV aging performance seriously affected usability of the aramid products used outdoors.Therefore,it

44、is 56 纺织学报第 44 卷necessary to study how to improve the UV aging resistance of aramid fiber in fabrics.Method Aiming at the problem of poor UV light stability and easy photodegradation and aging of aramid,the core-spun yarn structure was adopted to block the direct UV irradiation of aramid by covering

45、 the aramid core with flame-retardant acrylic fibers.Five core-spun yarns were designed,including aramid/aramid,flame-retardant acrylic/aramid,modacrylic/aramid,flame-retardant acrylic/flame-retardant viscose/aramid and flame-retardant acrylic/flame-retardant Modal/aramid.The core-spun yarns were us

46、ed as weft and aramid as warp to weave fabrics,and the UV aging,comfort and flame retardant properties were tested.Results Compared with pure aramid fabric,the UV protection coefficient of flame-retardant acrylic/aramid fabric,flame-retardant acrylic/flame-retardant viscose/aramid fabric and flame-r

47、etardant acrylic/flame-retardant Modal/aramid fabric increased by 25.8%,18.7%and 20.8%,respectively(Fig.4),while the fracture strength decreased by 23.1%,37.9%and 27.0%,respectively(Fig.1).The continuous combustion time was prolonged by 0.9 s,0.2 s and 0.2 s respectively,and the smoldering time was

48、prolonged by 0.3 s,0.4 s and 0.7 s respectively.The fracture strengths of pure aramid yarn,flame-retardant acrylic/aramid yarn,flame-retardant acrylic/flame-retardant viscose/aramid yarn and flame-retardant acrylic/flame-retardant Modal/aramid yarn decreased by 43.6%,5.9%,8.3%and 9.1%,respectively(F

49、ig.2).The comfort of flame-retardant acrylic/aramid fabric decreases,but the comfort of flame-retardant acrylic/flame-retardant viscose/aramid fabric increases.Conclusion Before UV aging,the breaking strength of pure aramid fabric is the largest,and the breaking strength of nitrile and chloroprene f

50、abric is the smallest.After 18 months of UV-accelerated aging,the breaking strength of the fabrics with flame-retardant acrylic fibers decreases,but that with flame-retardant acrylic fibers decreases the most,and that with flame-retardant acrylic fibers/aramid fibers decreases the least.The UV trans

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