王鹏飞,葛顺琦
0引言 现代化城市高层建筑林立,人口高度集中,纺织品的易燃烧性成为城市火灾的主要原因之一[1]。许多国家根据纺织品的不同用途,对纤维及其制品的力学性能和阻燃性能提出了具体的要求或限制,规定了医院、剧场、酒店等公共场所的窗帘、地毯,老人、小孩、残疾人的服装用纺织品都必须达到一定的力学性能和阻燃标准[2][3]。国外对阻燃织物的开发及研究较早,一些工业发达国家早在70年代中期就制定了纺织品的阻燃法规, 而且要求越来越高,规定越来越细[4][5]。我国近年来也在大力开展对阻燃纺织品的研究开发,并已取得了相当进展[6]。 本文研究了在预氧化过程中,对织物施加不同温度、时间及张力,对产品阻燃性能和力学的影响规律,从而能指导生产工艺,生产出具备良好阻燃与力学性能的织物。
1实验 1.1原料 (1)试样采用粘胶斜纹布,织物的经纬密度为138×122根/10厘米,克重为221克/平方米,厚度为0.85毫米;性能如表1如示。 表1 粘胶织物性能
(2)催化剂采用氯化铵,国药集团化学试剂有限公司AR(沪试),含量≥99.5%。 1.2技术路线 阻燃织物生产的技术路线如图1:
图1 阻燃织物生产的工艺流程 1.3实验方案 采用二次通用旋转组合设计来安排试验方案。该方法相对于传统的正交试验,具有试验次数少、计算简便,排除了误差干扰等特点;可以通过建立的二次回归方程预测和推算非试验点的结果,预测值更能反映客观情况。 试验选取温度水平中心值为250℃,上下邻近的水平值相差20℃,分别为270℃及230℃.温度上下限的值利用公式250+20×γ,250-20×γ修正后得283℃和216℃。其他两个因子的水平确定方法与此类似。旋转组合设计因子编码表,见表2。 表2 因子编码表(γ=1.682 )
1.4 实验与测试 1.4.1实验 首先对粘胶织物进行催化剂浸渍处理,采用10%的氯化铵溶液,浸渍30分钟;浸渍后将布轧干使浸渍剂能够均匀地附着,称重;然后将浸轧后的粘胶织物在烘箱中烘干,完全烘干后称重,计算得出浸渍剂附着率。根据试验方案采用不同的预氧化温度、时间及对织物施加不同大小的张力,对粘胶织物进行预氧化加工。预氧化后的织物经水洗30分钟,去除残留的催化剂,再经低温烘干。各工艺制得的阻燃粘胶织物共取试样20块,分别进行拉伸性能、耐磨性能、阻燃性能(极限氧指数)的测试。 1.4.2 测试 (1)拉伸性能的测试 根据GB/T 3923.1-1997《纺织品 织物拉伸性能 第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》,在YG065电子织物强力机上测试面料的拉伸性能,结果如表3,所示。 表3 织物强力测试数据
(2)耐磨性能测试 根据GB/T2l196.2-2007《纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定 第2部分:试样破损的测定》,在YG(B)522型圆盘式织物耐磨仪上测试耐磨性,结果如表4所示。 表4 耐磨性测试数据
(3)极限氧指数测试 根据GB/T5454—1997《纺织品 燃烧性能试验 氧指数法》标准,在LFY-606氧指数测定仪上测得结果如表5所示。 表5 极限氧指数(LOI)测试数据
2结果与分析 2.1数学模型的建立 三因子二次回归方程模型的一般通式如下: 利用MATLAB7.0软件,编写求解回归方程的程序。求得各指标回归方程的回归系数。通过回归方程的显著性检验,剔除各指标回归方程中不显著的回归系数,得到各指标最终的回归方程,见表6。 表6 各指标有效的回归方程
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