芳綸1414-棉混紡織物的研究與開發(fā).pdf

1、以低密度、高強(qiáng)度、高模量、耐高溫性良好著稱于世的高性能纖維——芳香族聚酰胺纖維，是當(dāng)前因其實(shí)用價(jià)值高而被批量生產(chǎn)和使用的高性能纖維品種之一[1]。技術(shù)壁壘高的聚對苯二甲酰對苯二胺纖維由于具有非常重要的軍工戰(zhàn)略意義而長期被幾個(gè)工業(yè)大國家所壟斷。相比較，我國芳綸研發(fā)起步較晚，在強(qiáng)大的市場需求面前亟需繼續(xù)加快研究步伐。目前國內(nèi)有針對性的特殊工種防護(hù)裝備存在:防護(hù)裝備相比國外同領(lǐng)域的技術(shù)含量較低，投入資金短缺，研究范圍狹窄等問題，其中煤礦礦工服

2、尤為不理想。因此，執(zhí)行勞動(dòng)保護(hù)用品發(fā)放標(biāo)準(zhǔn)，改善工作服面料機(jī)械性能，提高服用功能勢在必行。
　　本選題借鑒國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)防護(hù)裝備研究的現(xiàn)有成果，針對井下礦工現(xiàn)用普通工作服存在的缺陷，通過對普通工作服的研究找到不足，提出新型防護(hù)服的設(shè)計(jì)要求和功能目標(biāo)。
　　本課題試驗(yàn)原料由美國杜邦公司采用低溫溶液縮聚法生產(chǎn)的Kevlar49和國產(chǎn)細(xì)絨棉(后文簡稱Kevlar49/Cotton)。通過一系列紡紗、織造實(shí)踐，和各種性能檢測分析，獲

3、知織物的服用性能和功能性能受原材料特性、紡紗工藝、織造工藝、成紗結(jié)構(gòu)等諸多因素影響的結(jié)論。
　　通過模糊決策意見集中法的Borda數(shù)法對不同比例的Kevlar49/Cotton混紡紗進(jìn)行了多目標(biāo)最優(yōu)化選擇，聚類分析各個(gè)性能測試結(jié)果，并將成紗質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)劣排序。得出的結(jié)論為:Kevlar49/Cotton混紡紗隨著Kevlar49纖維含量的增多，其綜合性能呈現(xiàn)越好，但考慮到所紡纖維與紡紗設(shè)備的匹配程度、原料成本、經(jīng)濟(jì)效益以及紡紗效果，

4、最終確定以Kevlar49纖維的重量百分比為30％的混紡紗作為織造工序的原料。
　　為使所設(shè)計(jì)的防護(hù)服具有防靜電功能且確保其持久性，采用嵌織含導(dǎo)電纖維復(fù)合紗的方法來傳導(dǎo)靜電即設(shè)計(jì)成四組異緯織物。以單因素實(shí)驗(yàn)法對四組織物的力學(xué)性能和防護(hù)性能進(jìn)行測試，從上述對純棉織物和不同Kevlar49/Cotton混紡異緯織物綜合性能優(yōu)劣排序及分類中得知:Kevlar49/Cotton混紡異緯織物的性能確實(shí)優(yōu)于純棉織物，并隨著織物中導(dǎo)電紗根數(shù)越多

5、，混紡異緯織物的綜合性能呈現(xiàn)越優(yōu)異。
　　在此基礎(chǔ)上，對Kevlar49/Cotton混紡異緯織物經(jīng)濟(jì)效益以及生產(chǎn)成本進(jìn)行核算并分析，得出結(jié)論:經(jīng)紗為27.9×2tex30/70 Kevlar49/Cotton混紡紗，緯紗為27.9×2tex純棉雙股線，并每間隔8根純棉紗打入一根27.9×2+2.2tex混紡導(dǎo)電紗的織物試樣最適合將其開發(fā)成煤礦防護(hù)服。
　　該織物符合涉危、涉爆相關(guān)行業(yè)對防護(hù)裝備的高標(biāo)準(zhǔn)要求，不但具有較好的市