阻燃黏胶聚乳酸混纺阻燃纱及面料性能研究

随着消费者对纺织品的阻燃性能越来越关注，阻燃纺织品的研制势在必行。 阻燃黏胶具有优良的吸湿、 透气和染色性能， 以及低烟、无毒、不熔融滴落、无异味、防火防热等特性， 但其强力及弹性欠佳［1－3］。 聚乳酸（PLA）纤维是一种可完全生物降解的热塑性脂肪族聚酯纤维，无毒、无刺激、具有良好的生物相容性，其织物具有易洗快干、抗起毛起球、除汗臭、弹性好、柔软以及耐燃等性能，但该纤维的吸湿性较差［4－6］。

基于以上两种纤维的性能特点， 本文纺制了 18.5 tex的纯阻燃黏胶纱和混纺比分别为8∶2、7∶3、6∶4、5∶5 的 18.5 tex 的阻燃黏胶和 PLA 纤维混纺纱，并相应织造出 5 种纬平针织物，探讨较优纱线混纺比及所开发阻燃织物的性能。 本文所开发产品可用于幼儿及成人内衣和外套、床品（床单、被罩、枕巾等）、地毯、窗帘等领域。1 原料选择1．1 纤维性能测试对选取的阻燃黏胶和 PLA 纤维的主要性能进行测试，结果见 1。1．2 纺纱工艺设计采用小型数字化快速纺纱系统，纺纱流程如下：阻燃黏胶纤维PLA 纤 维→人工混合铺卷→XFH 型 小 和 毛 机→DSCa－01梳棉机→DSDr－01 并条机→DSRo－2014 年第 11 期针织原料01 小型粗纱试验机 →DSSP－01 小型细纱试验机。a．

开清棉工序纺纱前对纤维添加抗静电剂，赋予纤维面一定润滑性，降低纤维面摩擦系数，从而减少静电荷的产生，使纺纱顺利进行。 开清工序采用 “多松少打， 轻打重梳”原则，适当降低打手速度，收小尘棒隔距，减少打手剧烈打击造成的纤维损伤和棉结的生成。 增加紧压罗拉压力，提高纤维层内的纤维抱合力，防止黏卷，保证成网均匀。湿度控制在 65％左右，以减少飞花和静电。b． 梳理工序选 择 “好 转 移 、低 速 度 、紧 隔距、少损伤、多梳轻打、轻定量、多排疵点、强分梳”的工艺原则，适当选择偏低的锡林、刺辊速度，放大锡林与盖板间隔距，以减少纤维损伤以及绕针布等现象，从而降低纤维短绒率、 棉结等疵点的产生，达到良好的梳理效果。c． 并条工序采用三上三下压力棒牵伸，两道并条；两道并条均采用 4 根条子并合；适当降低车速，减少纤维缠绕罗拉或胶辊现象的发生；降低条子定量和紧压罗拉速度，防止条子密度过大而堵塞喇叭口。d．

粗纱工序遵 循 “大 捻 度 、低 速 度 、大 隔距”工艺原则，适当控制粗纱张力，避免粗纱上机卷绕和细纱机退绕时产生意外伸长，减少粗纱断头。适当增大粗纱卷绕密度，减少毛羽。e． 细纱工序在允许范围内使细纱捻系数较高，这样可增大纱线内纤维之间的抱合力，减少毛羽，提高成纱强力。细纱捻系数选用 300，但细纱强力过低， 因此重新调节细纱捻系数，改为 400，有效提高细纱强力。细纱机牵伸采用软弹性皮辊、摩擦较小的钢领和钢丝圈，能有效提高成纱条干， 减少断头率和毛羽数量。 采用较小的后区牵伸倍数，使纱线内部纤维间抱合更为紧密，减少进入主牵伸区的纤维扩散，使细纱条干得到改善，降低细纱粗细节个数。2 混纺纱强伸性能测试及分析采 用 YG029A 全 自 动 单 纱 强力仪测试

5 种混纺纱强伸性能，测试结果见 1。由 1 可知， 对于阻燃黏胶、PLA 纤维混纺纱 ，断裂强度和断裂伸长率都随着 PLA 纤维含量的增加而增加，因此，采用 PLA 纤维和阻燃黏胶混纺确实可以有效提高混纺纱强伸性能，提高纱线的整体使用性。3 混纺针织物性能测试及分析因为 PLA 纤维的熔点太低，仅为 175 ℃左右， 所以采用针织织造，可避开上浆工序，避免因上浆温度控制不当而影响面料手感和使用性能。 另外，阻燃黏胶含量较大的混纺纱强力较低，因此为了使织造顺利进行，将以上 5 种混纺比纱线均进行 3 根单纱合股。

纺纱后， 得到 5 种混纺比的阻燃黏胶、PLA 纤维混纺纱各 3 管。在龙星 LXC-252SC 型电脑横机上， 采用 5 种混纺纱分别织造 5块纬平针织物，混纺纱线密度均为18．5 tex。对于阻燃黏胶、PLA 纤维混纺针织物，阻燃性和吸湿性是其较重要的性能，因此，本文采用液态水分管理测试仪（MMT）测试织物吸湿性能，并采用氧指数仪测试可以反映织物阻燃性能的极限氧指数（LOI），结果见 2。由 2 可知，混纺织物 LOI 值随阻燃黏胶含量的减少而降低，纯阻燃黏胶织物的 LOI 值为 25．8％，混纺比为 5∶5 时的 LOI 值为23．3％。纯阻燃黏胶织物的吸水速度大，为 14．8％/s，混纺比为 8∶2 时下降至小，此后随着 PLA 纤维含量的增加而增加，直到阻燃黏胶和 PLA 纤维混纺比为 5∶5 时达到 12．5％/s。

这是因为阻燃黏胶回潮率较大，因此，其 纯 纺 针 织 物 吸 水 速 度 大 ；而PLA 纤 维 回 潮 率 较 小 （0．4％ ～0．6％），但是其具有较大接触角 （易润湿）和较好的芯吸性能［7］，因此随PLA 纤维含量的增加织物吸水速度下降后又逐渐上升。综合考虑织物阻燃性、吸湿性以及纱线强伸性能， 阻燃黏胶和PLA 纤维混纺比为 6∶4 时针织物性 2 混纺织物吸湿性和阻燃性测试.吸水速度 ； .极限氧指数 。阻燃黏胶含量/%LOI值2622181410吸水速度/（%·s-1）2625242322100 80 70 60 50 1 纤维基本性能测试结果纤维类别 长度/mm 线密度/tex 回潮率/% 断裂强度/（c N·tex-1） 断裂伸长率/%PLA 纤维 38 0.278 0.4 3.5 28.7阻燃黏胶 38 0.278 13.0 2.1 11.4 1 混纺纱强伸性能测试1098761215963100 80 70 60 50阻燃黏胶含量/%断裂强度/（cN·tex-1）断裂伸长率/%.断裂强度 ； .断裂伸长率