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豆形高强维纶纤维

国外军警作训服和厂矿工作服通常采用棉/棉织物,我国则以涤/棉为主。国内外现有工装面料的使用牢度均不高,导致对员工的劳动保护效果受到影响,并影响到军警的仪容和战术技术水平的发挥。一般而言,对位芳纶、超高分子量聚乙烯、聚芳酯等高强纤维因价格、加工性能及服用舒适性等问题,不用于普通工作服;而纺织纤维中缺乏价格适中的高强纤维来提高工作服、作训服的坚牢程度。为了开发适合于军警作训服和厂矿工作服的高强面料,并兼顾吸湿性、舒适性和加工性能,我们根据维纶理论强度高、吸湿性适中、资源丰富、产业化基础好等特点,开发了性价比高的高强维纶

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高强维纶纤维

 

一、高强维纶纤维简介



国外军警作训服和厂矿工作服通常采用棉/棉织物,我国则以涤/棉为主。国内外现有工装面料的使用牢度均不高,导致对员工的劳动保护效果受到影响,并影响到军警的仪容和战术技术水平的发挥。一般而言,对位芳纶、超高分子量聚乙烯、聚芳酯等高强纤维因价格、加工性能及服用舒适性等问题,不用于普通工作服;而纺织纤维中缺乏价格适中的高强纤维来提高工作服、作训服的坚牢程度。为了开发适合于军警作训服和厂矿工作服的高强面料,并兼顾吸湿性、舒适性和加工性能,我们根据维纶理论强度高、吸湿性适中、资源丰富、产业化基础好等特点,开发了性价比高的高强维纶。

 

 

二、高强维纶纤维截面



 


 

三、高强维纶纤维特点



 1、结晶度高。高强维纶在缩醛化后的结晶度为81%左右,比普通维纶纤维高10%~15%;成品结晶度为71%左右,比普通维纶高8%~12%

 

 

    2、取向度高。采用声速法测得的高强维纶在缩醛化后的取向因子为0.9983,成品取向因子为0.9949。表现为比普通维纶高的取向度。

3、截面结构规整致密。如上图所示,高强维纶成品纤维截面呈豆形,而不是普通湿法纺丝所得维纶的锯齿形外观。由此说明在凝固过程中皮层和芯层是均衡收缩的,并且原来处于大直径的皮层要无皱曲地收缩到较小的周长,势必产生致密的皮层结构;从圆形截面最终变为豆型截面,并且芯层没有空隙,也意味着纤维中心部位的结构也是比较致密的。

 


 

四、高强维纶性能及参数



高强维纶首先表现出优异的力学性能。表1所示为两个高强维纶样品的细度和强伸度指标及与普通维纶的对比情况。由表可知,高强维纶的强度约为普通维纶的1.7倍,且强度离散程度相当或略小;断裂伸长率稍小于普通维纶,断裂伸长率的离散程度小于普通维纶。在合理选择纺织加工方法后,断裂伸长率小的问题可以从增加纱中纤维的弯曲程度、以及增加织物中纱线的曲屈波高等办法,来保证织物应有的延伸变形性能。

 

 

高强维纶的耐热水性能对于染整加工至关重要。PVA纤维在醛化前是不耐热水的,高强维纶成品的耐热水性RP值可以达到113~115。为了进一步确认高强维纶在染整加工中的耐热水性,纤维样品在下述条件下进行了试验考核:


      模拟常压沸染条件,在100下经30min水煮后,高强维纶的重量损失率为0.06%0.11%;强度保持率为96.0%97.8%;模拟皂煮条件,施加常规皂煮助剂,在85下经30min水处理后高强维纶的重量损失率为0.64%0.96%,强度保持率为96.1%98.4%;模拟还原快速蒸化加工(在含NaOH50g/L,保险粉100g/L的还原液中浸泡30s后在135过热蒸汽汽蒸3.5min)后纤维的减重率为0.04%0.14%,强度保持率为96.1%97.9%

      模拟定形加工和印花焙烘发色加工,对维纶样品在烘箱中进行干热处理。在1756min干热处理后高强维纶的强度保持率达到94.2%99.0%2002min干热处理后高强维纶的强度保持率为91.3%98.0%

      在光老化箱中以相同的条件对普通涤纶、棉纤维和高性能维纶进行了192h的氙灯照射实验,强度保持率分别为:高强维95%、涤纶83%、棉纤维70%


上述实验结果说明高性能维纶具有很高的强度、良好的染整加工性能、以及优于涤纶和棉花的耐光性能。目前工业化生产的高强维纶技术指标为:拉伸断裂强度≥8.0cN/dt,断裂伸长率≥12%,水中软化点≥114,卷曲数≥15/25mm。纤维规格有棉型、中长型和毛型产品。

 

 

五、高强维纶纤维应用



 根据高强维纶强度高、耐磨性能好、价格较低的特点适合于钢铁、石油、水泥、化工、船舶、勘探、采掘、建筑、交通、运输、伐木等劳动强度较大的产业工人,及在制造业中从事车、钳、刨、焊等作业的就业者的工作服面料使用,并可根据具体工作场所的环境条件赋予抗油拒水、吸湿排汗、单向导湿、昆虫趋避、静电防护等功能。

      目前已将含高强维纶的面料应用于军队和武警的作训服。在原涤棉作训服的基础上添加20%高强维纶,强度提高30%,耐平磨指标从原作训服标准规定的125次提高到了新标准规定的900次,增加到了7.2倍。实际穿着使用的坚牢结实程度大幅度提高,并具有良好的熱湿舒适性。





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