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基于芳砜纶纤维的永久性阻燃面料研究与开发

作 者: 陈振宏
导 师: 李瑞洲
学 校: 河北科技大学
专 业: 纺织工程
关键词: 芳砜纶 芳纶1313 混纺比 捻系数 方平组织 防撕裂格子布 撕破强度 阻燃性
分类号: TS156
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


传统的阻燃棉织物由于其阻燃性能和织物强度的限制,已不能满足现代消防领域的要求。目前我国所需的高性能阻燃材料大部分依靠进口,价格昂贵。为降低国产消防服面料的成本,提高消防服面料的综合性能,本课题以解决芳砜纶纤维的可纺性,改善芳砜纶纤维成纱性能和织造性能为主要研究内容,开发一种基于芳砜纶纤维的永久性阻燃面料,用于消防服领域。在测试分析芳砜纶纤维及其预配伍纤维的物理性能、化学性能、拉伸断裂性能等纺织性能指标的基础上,依据纺织纤维的燃烧机理,选择了芳纶1313作配伍纤维,并且研究了混纺比与成纱质量的关系,综合织物的阻燃性能要求,确定了配伍纤维的合理混比。通过优化纤维前处理工艺和梳理工艺,解决了因芳砜纶纤维体积比电阻高、摩擦系数小、卷曲率低等纤维性能特点造成的棉卷、生条等半制品成型不良的难题。采用赛络纺纱方法,通过优化捻系数等纺纱工艺参数,确定了成纱的临界捻度,有效改善了成纱的条干均匀度、强度、毛羽等质量指标。确定了与纤维性能相匹配的浆纱工艺。依据新型消防服面料的强力、克重等质量标准,设计了不同的织物组织并上机试织。织物性能测试发现,纱线的混纺比例和织物组织结构对织物经向的撕破强度影响显著,采用特殊的防撕裂格子组织,能够有效改善织物的撕破强度,且为进一步降低织物的平方米克重提供了依据。测试了不同混纺比、不同组织结构的织物阻燃性能,分析上述参数对织物阻燃性能的影响,发现当织物经纬密度相同时,最终织物的阻燃性受纱线混纺比和织物组织结构的的影响并不显著。因此,可以确定影响织物阻燃性能的关键因素是组成织物的纱线结构,纤维原料以及织物的紧度。基于上述研究,本课题开发出了一种基于芳砜纶纤维的永久性阻燃面料,该面料的强力和阻燃性能均满足消防服面料的标准要求。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章 绪论  10-17
  1.1 阻燃面料的研究现状与分析  10-13
    1.1.1 阻燃纤维的阻燃机理  10-11
    1.1.2 国内阻燃织物的研究现状  11
    1.1.3 国外阻燃织物的研究现状  11-13
  1.2 芳砜纶纤维的研究与应用  13-15
    1.2.1 芳砜纶纤维的制造  14-15
    1.2.2 芳砜纶纤维的应用  15
  1.3 本课题的研究意义与研究内容  15-17
    1.3.1 课题的研究意义  15-16
    1.3.2 课题的研究内容  16-17
第2章 纤维性能测试与分析  17-24
  2.1 芳矾纶纤维的结构与性能  17-19
    2.1.1 纤维的结构特征  17
    2.1.2 芳砜纶纤维的物理化学性能  17-19
  2.2 配伍纤维的选择  19-20
  2.3 纤维拉伸断裂性能测试与分析  20-21
    2.3.1 实验材料和实验仪器  20
    2.3.2 纤维拉伸断裂性能测试  20
    2.3.3 芳砜纶纤维和芳纶1313混纺比分析  20-21
  2.4 纤维摩擦性能测试与分析  21-23
    2.4.1 绞盘法测试纤维摩擦性能的原理  21-22
    2.4.2 纤维的摩擦性能测试  22-23
  2.5 本章小结  23-24
第3章 纺纱工艺设计  24-34
  3.1 纤维预处理  24-25
    3.1.1 纤维预处理的必要性  24-25
    3.1.2 纤维预处理油剂的选择  25
  3.2 开清棉工艺设计  25-26
    3.2.1 开清棉工艺参数设计  25-26
  3.3 梳棉工艺设计  26-27
  3.4 并粗工艺设计  27-29
    3.4.1 并条工艺设计  27-28
    3.4.2 粗纱工艺设计  28-29
  3.5 细络工艺设计  29-32
    3.5.1 纺纱技术的选择  29-31
    3.5.2 细纱工艺参数设计  31
    3.5.3 络筒工艺设计  31-32
  3.6 本章小结  32-34
第4章 成纱性能测试与分析  34-42
  4.1 成纱强度测试与分析  34-37
    4.1.1 成纱实际号数的测试  34-35
    4.1.2 混纺纱的强度测试与分析  35-37
  4.2 成纱毛羽的测试与分析  37-39
    4.2.1 实验仪器和试样  37
    4.2.2 毛羽指数实验测试与分析  37-39
  4.3 成纱条干的测试与分析  39-40
  4.4 本章小结  40-42
第5章 织造工艺设计  42-48
  5.1 浆纱工艺设计  42-44
    5.1.1 浆纱的必要性  42-43
    5.1.2 浆料的选择  43
    5.1.3 纱线上浆  43-44
  5.2 整经工序  44
  5.3 织物组织的选择、穿结经  44-45
  5.4 织造工艺设计  45-46
  5.5 织物退浆  46
  5.6 本章小结  46-48
第6章 织物性能测试与分析  48-56
  6.1 织物撕破强度测试与分析  48-52
    6.1.1 织物撕破强度测试  48-49
    6.1.2 织物撕破强力的影响因素分析  49-52
  6.2 织物阻燃性能测试与分析  52-54
    6.2.1 织物阻燃性能评判标准  52
    6.2.2 织物阻燃性能测试  52-54
    6.2.3 织物阻燃性能分析  54
  6.3 本章小结  54-56
第7章 纺织工艺优化设计  56-58
  7.1 纺纱工艺设计优化  56
  7.2 织造工艺优化设计  56-57
  7.3 本章小结  57-58
结论  58-60
附录  60-65
参考文献  65-68
攻读硕士学位期间发表的论文  68-69
致谢  69

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 化学纤维纺织 > 化纤织物
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