轻薄型车用针织面料阻燃三防复合整理研究yd20818

吴双全1,2，蒋菲1,2 1，旷达科技集团股份有限公司，江苏常州213162；2，旷达纤维科技有限公司，江苏常州213162

收稿日期：2016年10月29日

获奖情况：“第29届(2016年)全国针织染整学术研讨会”优秀论文。

作者简介：吴双全(1984-)，男，工程师，硕士。主要从事交通车辆内饰纺织品流行趋势研究、产品设计与研发工作。

原载：针织工业 2017/6；43-45

【摘要】针对轻薄型车用内饰涤纶针织面料，采用三防整理剂和阻燃整理剂进行复合功能整理，探讨阻燃整理剂浓度、焙烘温度、焙烘时间对面料的阻燃性能、拒水拒油性能以及透气性、断裂强力的影响，并确定了最佳工艺。结果表明，优化整理工艺为：阻燃剂浓度为250 g／L，三防整理剂浓度为60 g／L，烘焙温度165℃，烘焙时间2 min：轻薄型内饰涤纶针织面料经由此工艺整理后，具有优良的拒水拒油的同时，又保持良好的阻燃性能，可以满足车用内饰纺织品的要求。

【关键词】轻薄；汽车内饰；针织面料；阻燃；三防整理；拒水拒油

【中图分类号】TS 195，2 文献标志码：B 文章编号：1000-4033(2017)06-0043-03

随着汽车工业的蓬勃发展及人们生活水平的提高，汽车已经成为了人们日常生活的必需品，这也给车用内饰纺织品带来了广阔的发展前景[1]由于车用内饰纺织品使用环境的特殊性，特别是人们在车内空间的活动频次和时间越来越多，消费者越来越关注内饰纺织品的耐污防污性能，这就对汽车内饰织物的耐污和清洁性能提出了更高的要求 同时，汽车作为一个高速移动的生活空间，内饰材料的阻燃安全性能也至关重要，国家标准已经对内饰材料的燃烧性能做了强制要求

一般来说，在其他条件相同的情况下，面料的平方米克质量越大，其阻燃性能相对越好[2] 对于单位面积质量160 g／m2以下的轻薄型车用针织内饰面料来说，要同时具备优良的三防耐污和阻燃复合功能的产品，需要在整理剂选用及整理工艺参数优化等方面进行研究

本文通过多功能复合整理技术。克服了三防整理对轻薄型面料阻燃性能的影响，开发出了一种具有良好的阻燃和耐污防污复合功能的轻薄型车用内饰涤纶针织面料。

1 试验部分

1.1 试验材料与仪器

织物：车用内饰经编针织面料(100％涤纶、155 g／m )。

试剂：复配磷系阻燃剂(自制)，三防整理剂(亨斯曼CP-SLA型)，标准油试液

仪器：YH-86型织物沾水度仪(温州方圆仪器有限公司)，FX3300Ⅲ 型织物透气性测试仪（瑞士Tex，test公司)，QCS-1型水平阻燃仪(江宁县分析仪器厂)，万能拉伸仪Z2.5/TH1S型(德国Zwick公司)，P-A0轧车，UT12烘箱，H97-A恒温磁力搅拌器

1.2 整理工艺及流程

整理工艺：

阻燃剂 250 g／L

三防整理剂 60 g／L

焙烘温度 165℃

焙烘时间 2 min

阻燃剂与三防整理剂采用一浴法进行整理。工艺流程为：织物前处理→浸轧(一浸一轧，带液率70％～80％)→烘干(热风100℃)→焙烘(温度140～180℃，2-4 min)。织物浸轧整理前，需确保织物布面洁净

l.3 测试方法

1.3.1 拒水性能

按照AATCC 22-2005《纺织品拒水性测试喷淋法》标准进行拒水性能测试。取一块待测样品。用夹持器夹持至平整紧绷状态，织物的经向顺着布面水珠流下的方向，然后将待测织物放置在45o斜面上，待测样品的中心在喷嘴表面中心下方的150 mm处，用喷头在25～30 s内洒于样品表面 在淋完之后，将试验后的样品与标准对比评级[3]，共分5个等级，1级最差，5级最好。

1.3.2 拒油性能

按照AATCC 118-2007 《拒油：耐烃试验》标准进行拒油性能测试。测试前在标准条件下至少放置4 h。在距布边和布端一定距离取两块20 cmx20 cm的试样，试样应平整无折痕 在试样上彼此相距4 cm的5处位置，滴直径为5 mm或者体积为5 mL的液滴，以约450的角度观察油滴形状30 s 按照AATCC 118评级方法进行评级，1级最差，8级最好。

1.3.3 透气性能

采用FX3300Ⅲ型织物透气性测试仪，按照DIN EN ISO 9237-1995 《纺织品纤维织物透气性测定》标准进行测试，试验面积为20cm 2，压差200 Pa，测试一定时间内垂直通过试样给定面积的气流流量，同一面料的不同部位取样进行10次测试，取平均值。

1.3.4 燃烧性能

按照GB 8410-2006《汽车内饰材料的燃烧特性》进行水平阻燃性能测试，试验前试样应在温度(23±2)℃ 和相对湿度45％～55％的标准状态下调节至少24 h，但不超过168 h，测试时经纬向各取5块布样，取平均值。如果试样暴露在火焰中15 s，熄灭火源试样仍未燃烧，或试样能燃烧，但火焰达到第-N量标线之前熄灭，无燃烧距离可计，则均记为A-0 mm／min 如果实验计时开始，火焰在60 s内自行熄灭，且燃烧距离不大于50mm，认为仍满足燃烧速度要求，结果记为B。

1.3.5 断裂强力

在万能拉伸仪上，按照GB／T3923.1-2013《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)》标准对织物整理前后的断裂强力进行测试，每种样品需在经向和纬向分别取5块样品进行测试，取平均值。

2 结果与讨论

2.1 整理剂浓度对织物性能影响

参照1.2工艺，采用不同浓度的阻燃剂、三防整理剂对织物进行整理，分别对整理前后进行测试，结果如表1所示。

表1 阻燃剂及三防整理剂浓度对于织物性能的影响

由表1可知，根据GB 84l0-2006标准规定，织物在未做阻燃和三防整理时无燃烧距离可计，其阻燃性为A-0级：但是未做处理的织物其拒水拒油性较差，拒油的等级只有2～3级 不做阻燃整理、三防整理剂浓度为60 g／L时，织物阻燃性能急剧下降，经纬向从最高级别A-0级分别下降至62.7 mm／min和153.6 mm／min，严重影响织物的阻燃安全性，不符合车用内饰材料的技术要求，这说明三防整理剂中的氟碳分子与纤维分子结合在一起，改变了纤维表面层的组成，对轻薄型织物具有较好的助燃作用，纬向表现尤为突出。

在阻燃剂质量浓度为250 g／L时，织物具有优良的阻燃性能 在阻燃剂浓度一定的情况下，随着三防整理剂浓度的增加，织物的阻燃性能、透气性都呈现下降的趋势，这主要是因为三防整理剂中有机氟碳分子与纤维结合后，织物表面形成一层连续的薄膜，影响了织物的透气性，同时对织物起到了一定程度的助燃作用，而织物的断裂强力变化不大 在三防整理剂质量浓度为60 g／L时，拒水性能均达到5级水平，拒油性能达到8级水平。三防整理剂与纤维表面聚合成膜，形成暴露于空气、密集而又定向排列的低界面能层，充分发挥其拒水拒油和耐污的作用[4]，浓度再增加时拒水拒油性能基本不再发生变化。因此，最佳的阻燃整理剂浓度为250 g／L，三防整理剂质量为60g/L。

2.2 焙烘温度对织物性能影响

参照1.2工艺，探讨不同焙烘温度对于织物性能的影响，结果如表2所示。

表2 烘焙温度对织物性能的影响

由表2可知，随着焙烘温度的升高。织物透气性变差，这主要是因为温度的升高促使三防整理剂分子与织物的结合更加紧密，织物表面形成的薄膜更加致密，导致了透气性变差，织物的水平燃烧性能基本不受影响 随着焙烘温度的升高，织物的断裂强力增大，180℃时，经、纬向断裂强力分别达到509.34N和822.06 N，这主要是因为随着热定形温度的提高，涤纶纤维分子链运动加剧，取向度提高，纤维中应力降低，结晶度和晶区有所增大，非晶区趋向集中，织物的尺寸稳定性提高 在焙烘温度为165℃时，织物的拒水拒油性能达到最好状态，拒水等级达到5级，拒油性能达到了8级，已经满足产品的设计要求 因此，选择最佳的焙烘温度为165℃。

2.3 焙烘时间对织物性能影响

参照1.2工艺，探讨不同焙烘时间对织物性能的影响，结果如表3所示。

表3 烘焙时间对织物性能的影响

由表3中可知，随着焙烘时间的增加，织物的拒水拒油性能提高，但是透气性变差，织物断裂强力略有损失。随着焙烘时间的增加，三防整理剂分子与织物纤维分子的结合紧密程度增加，成膜性提升。使织物的拒水拒油性能变好，透气性变差。但是随着高温焙烘的时间增加，纤维的老化现象略有增加，直接表现为织物强力略有损失，但是变化幅度相对较小 焙烘时间2 min和3 min时，其拒水拒油性能都达到了最佳状态 因此，选择最佳的焙烘时间为2 min。

3 结束语

通过探讨阻燃整理剂浓度、焙烘温度、焙烘时间对面料的阻燃性能、拒水拒油性能的影响，得出最优整理工艺为：阻燃剂浓度为250g/L，三防整理剂浓度为60 g/L，焙烘温度165℃，焙烘时间2 min：轻薄型内饰涤纶针织面料在最佳工艺下整理后，具有优良的拒水拒油性能的同时，又保持良好的阻燃性能，可以满足车用内饰纺织品的要求。

参考文献

[1]吴双全,徐静静,田心杰,新材料新技术在汽车内饰面料中的应用[J],上海纺织科技,2014,42(11);4-5

[2]刘伟龙,张红霞,谭冬宜,等,交织型涤纶面料工艺参数与其阻燃性能的关系[J],丝绸,2009(12);43-44,

[3]盛杰侦,毛慧贤,医疗卫生用水刺非织造布的拒水整理[J],产业用纺织品,2004(9);35-37,

[4]王薇,段智岗,施秋萍,等,含氟拒水拒油整理剂WR-1与柔软剂在棉织物上同浴整理探讨[J],印染助剂,2010,27(5);43-46,