第十八章 织物的安全防护与其他性能
第一节 织物的阻燃性
? 一、纺织材料的燃烧性
? 1、纺织材料的燃烧性
? 从燃烧过程的分析和燃烧结果对环境的影
响,纤维和纺织品的燃烧性可用引燃、火
焰蔓延和持续性、能量和燃烧产物四个方
面的许多具体评定项目来表征。
? 2、影响燃烧性的因素
? 化学组成:氢、氮以及阻燃元素的含量等;
? 分子结构:大分子链是刚性链,形态结构规整,
微观缺陷少,大分子链密集,则结晶度高,其热
稳定性好,热裂解反应速率低,燃烧性差;
? 炭化倾向:纤维材料在高温作用下裂解出的可燃
性气体越少,固体炭化残渣量越多,则其燃烧性
越差;
? 织物组织和重量:组织越紧密,织物越不易燃烧;
单位面积的重量越重越不易引燃;
? 环境因素:温度、湿度、空气压强等。
? 二、织物阻燃性的评价方法及指标
? 主要从两个方面考虑:
? 易点燃性,即着火点的高低,表示织物起
火的难易;
? 燃烧性能,即在特定条件下,沿着样品燃
烧的速率。
? 阻燃纤维:不燃纤维和难燃纤维
? 非阻燃纤维:可燃纤维和易燃纤维
? 通常将织物样品按规定的方法与火焰接触一定时
间,然后测定移去火焰后,织物发生剩余的有焰
(续燃)和无焰(阴燃)燃烧的时间及被损坏的
程度。续燃时间、阴燃时间越短,表示该织物的
阻燃性能越好。
? ( 1)可燃性指标:(表示纤维容不容易燃烧)
? 点燃温度;发火点
? 点燃温度或发火点越低,纤维越容易燃烧。
? ( 2)耐燃性指标(表示纤维经不经得起燃烧)
? 极限氧指数( LOI):试样在氧气和氮气的
混合气中,维持完全燃烧状态所需的最低
氧气体积分数。
? 一般认为,LOI<20 易燃
? 20<LOI<26 可燃
? 26<LOI<34 难燃
? LOI>35 不燃
? 三、织物阻燃机理
? 目前对纤维素的阻燃机理主要有四种理论:
? 覆盖论:形成隔绝作用的覆盖层
? 气体论:一种说法是阻燃剂分解出不燃性气体;
另一种是阻燃剂阻止反应的进行
? 热论:一种说法是阻燃剂高温时吸热,阻止燃烧;
另一种是纤维迅速散热使达不到燃烧温度
? 催化脱水论:主要指改变纤维的热裂解过程
? 四、阻燃织物的加工
? 纺织材料的阻燃性主要通过两种方法获得:
? 对纺织材料进行阻燃后处理而达到阻燃的
目的(阻燃性会逐渐降低或消失)
? 直接生产阻燃纤维(具有永久阻燃性)
第二节 织物的生理功能与安全性
? 一、医疗卫生用纺织材料
? 广泛应用于日常生活、医疗卫生领域:绷
带、手术床衬垫、一次性尿布、妇女卫生
用品等。
? 二、抗菌消臭纺织品
? 1,一般抗菌织物的加工有两种基本方法:
? 先制得抗菌纤维,在制成抗菌织物
? 将织物用抗菌剂进行后处理以获得抗菌性
能
? 后处理赋予织物的抗菌性常用方法:
? 表面涂层法
? 树脂整理法
? 微胶囊法
? 抗菌剂的杀菌机理:
? 菌体蛋白变性或沉淀
? 妨碍菌体代谢的某些环节
? 损坏菌体细胞膜
? 影响细菌代谢
? 2,消臭的方式
? 主要有五种:
? 遮蔽法
? 吸附法
? 化学法
? 生物法
? 抗菌法
? 三、远红外保健纺织品
? 远红外保健纺织品在接受外界能量后,辐
射出远红外光波,深入皮下组织,引起生
物体中偶极子和自由电荷在电磁场作用下
发生排序振动进而引发分子、原子的无规
则运动加剧,产生热反应,使皮下组织 升
温,进而改善微循环,加强细胞再生能力,
提高免疫细胞的吞噬能力,促进生物体的
代谢和生长发育。
第三节 织物的防护功能
? 一、抗静电材料
? 1,抗静电纺织品
? 外部抗静电剂附着在纤维表面
? 使用内部抗静电剂渗入纤维内部
? 使用外部抗静电剂有两种方法:
? 临时性抗静电处理,主要防止合成纤维制
造和加工过程中静电干扰,耐久性差;
? 对织物进行抗静电表面处理或树脂整理,
具有一定的耐久性,但织物风格和外观受
到影响。
? 2,抗静电纺织品的制造
? ( 1)抗静电表面加工法
? 表面处理法:用离子或非离子型抗静电剂
涂在材料表面,以吸收空气中的水分,降
低材料的电阻值,起到抗静电的效果;
? 树脂整理法:抗静电树脂经过浸、轧、熔、
烘等工序而粘附在材料表面,形成极薄的
抗静电保护膜。
? ( 2)共混纺丝法
? 将抗静电剂在聚合或纺丝前加入到聚合物
熔体或原液中,然后挤出纺丝。
? ( 3)复合纺丝法
? 用复合纺丝法不但能改进合成纤维的抗静
电性,而且还可改善纤维的其他性能。抗
静电复合纤维有许多形态,如皮芯型、海
岛型、多层型等。
? ( 4)共聚或接枝共聚法
? 在疏水性合成纤维大分子主链上引入亲水
性、导电性成分,可在一定成分上提高纤
维的导电性。
? 二、防辐射纤维制品
? 防辐射纤维有三种类型:一种是纤维本身
就耐辐射,称之为耐辐射纤维;第二种是
复合型防辐射纤维,通过往纤维中添加其
他化学物或元素使该纤维具有耐辐射的性
能;第三种是在织物加工过程种添入防辐
射材料。
? 三、防紫外线纤维
? 防紫外线纤维有三种类型:一种是本身就
具有抗紫外线破坏能力的纤维,比如腈纶;
第二种是含有防紫外线添加剂的纤维;第
三种是在织物加工过程种添入抗紫外线材
料。
? 防紫外线添加剂可分为无机物和有机物两大类:
? 无机物有二氧化钛、氧化锌、滑石粉、陶土、碳
酸钙等,这些无机物质具有较高的折射率,使紫
外线发生散射从而防止紫外线入侵皮肤;
? 水杨酸系、二苯甲酮系、苯并三唑系、氰基丙烯
酸酯系有机物质的共同点是结构上都含有羟基,
在形成稳定氢键,氢键螯合环等过程中吸收能量
转变成热能散失,起到防紫外线的作用。
? 四、保温纺织品
? 人体以热传导、热对流和热辐射等形式通
过衣服向外界传递热量,采用减少热传导、
热对流和热辐射的材料来获得保温纺织品。
第一节 织物的阻燃性
? 一、纺织材料的燃烧性
? 1、纺织材料的燃烧性
? 从燃烧过程的分析和燃烧结果对环境的影
响,纤维和纺织品的燃烧性可用引燃、火
焰蔓延和持续性、能量和燃烧产物四个方
面的许多具体评定项目来表征。
? 2、影响燃烧性的因素
? 化学组成:氢、氮以及阻燃元素的含量等;
? 分子结构:大分子链是刚性链,形态结构规整,
微观缺陷少,大分子链密集,则结晶度高,其热
稳定性好,热裂解反应速率低,燃烧性差;
? 炭化倾向:纤维材料在高温作用下裂解出的可燃
性气体越少,固体炭化残渣量越多,则其燃烧性
越差;
? 织物组织和重量:组织越紧密,织物越不易燃烧;
单位面积的重量越重越不易引燃;
? 环境因素:温度、湿度、空气压强等。
? 二、织物阻燃性的评价方法及指标
? 主要从两个方面考虑:
? 易点燃性,即着火点的高低,表示织物起
火的难易;
? 燃烧性能,即在特定条件下,沿着样品燃
烧的速率。
? 阻燃纤维:不燃纤维和难燃纤维
? 非阻燃纤维:可燃纤维和易燃纤维
? 通常将织物样品按规定的方法与火焰接触一定时
间,然后测定移去火焰后,织物发生剩余的有焰
(续燃)和无焰(阴燃)燃烧的时间及被损坏的
程度。续燃时间、阴燃时间越短,表示该织物的
阻燃性能越好。
? ( 1)可燃性指标:(表示纤维容不容易燃烧)
? 点燃温度;发火点
? 点燃温度或发火点越低,纤维越容易燃烧。
? ( 2)耐燃性指标(表示纤维经不经得起燃烧)
? 极限氧指数( LOI):试样在氧气和氮气的
混合气中,维持完全燃烧状态所需的最低
氧气体积分数。
? 一般认为,LOI<20 易燃
? 20<LOI<26 可燃
? 26<LOI<34 难燃
? LOI>35 不燃
? 三、织物阻燃机理
? 目前对纤维素的阻燃机理主要有四种理论:
? 覆盖论:形成隔绝作用的覆盖层
? 气体论:一种说法是阻燃剂分解出不燃性气体;
另一种是阻燃剂阻止反应的进行
? 热论:一种说法是阻燃剂高温时吸热,阻止燃烧;
另一种是纤维迅速散热使达不到燃烧温度
? 催化脱水论:主要指改变纤维的热裂解过程
? 四、阻燃织物的加工
? 纺织材料的阻燃性主要通过两种方法获得:
? 对纺织材料进行阻燃后处理而达到阻燃的
目的(阻燃性会逐渐降低或消失)
? 直接生产阻燃纤维(具有永久阻燃性)
第二节 织物的生理功能与安全性
? 一、医疗卫生用纺织材料
? 广泛应用于日常生活、医疗卫生领域:绷
带、手术床衬垫、一次性尿布、妇女卫生
用品等。
? 二、抗菌消臭纺织品
? 1,一般抗菌织物的加工有两种基本方法:
? 先制得抗菌纤维,在制成抗菌织物
? 将织物用抗菌剂进行后处理以获得抗菌性
能
? 后处理赋予织物的抗菌性常用方法:
? 表面涂层法
? 树脂整理法
? 微胶囊法
? 抗菌剂的杀菌机理:
? 菌体蛋白变性或沉淀
? 妨碍菌体代谢的某些环节
? 损坏菌体细胞膜
? 影响细菌代谢
? 2,消臭的方式
? 主要有五种:
? 遮蔽法
? 吸附法
? 化学法
? 生物法
? 抗菌法
? 三、远红外保健纺织品
? 远红外保健纺织品在接受外界能量后,辐
射出远红外光波,深入皮下组织,引起生
物体中偶极子和自由电荷在电磁场作用下
发生排序振动进而引发分子、原子的无规
则运动加剧,产生热反应,使皮下组织 升
温,进而改善微循环,加强细胞再生能力,
提高免疫细胞的吞噬能力,促进生物体的
代谢和生长发育。
第三节 织物的防护功能
? 一、抗静电材料
? 1,抗静电纺织品
? 外部抗静电剂附着在纤维表面
? 使用内部抗静电剂渗入纤维内部
? 使用外部抗静电剂有两种方法:
? 临时性抗静电处理,主要防止合成纤维制
造和加工过程中静电干扰,耐久性差;
? 对织物进行抗静电表面处理或树脂整理,
具有一定的耐久性,但织物风格和外观受
到影响。
? 2,抗静电纺织品的制造
? ( 1)抗静电表面加工法
? 表面处理法:用离子或非离子型抗静电剂
涂在材料表面,以吸收空气中的水分,降
低材料的电阻值,起到抗静电的效果;
? 树脂整理法:抗静电树脂经过浸、轧、熔、
烘等工序而粘附在材料表面,形成极薄的
抗静电保护膜。
? ( 2)共混纺丝法
? 将抗静电剂在聚合或纺丝前加入到聚合物
熔体或原液中,然后挤出纺丝。
? ( 3)复合纺丝法
? 用复合纺丝法不但能改进合成纤维的抗静
电性,而且还可改善纤维的其他性能。抗
静电复合纤维有许多形态,如皮芯型、海
岛型、多层型等。
? ( 4)共聚或接枝共聚法
? 在疏水性合成纤维大分子主链上引入亲水
性、导电性成分,可在一定成分上提高纤
维的导电性。
? 二、防辐射纤维制品
? 防辐射纤维有三种类型:一种是纤维本身
就耐辐射,称之为耐辐射纤维;第二种是
复合型防辐射纤维,通过往纤维中添加其
他化学物或元素使该纤维具有耐辐射的性
能;第三种是在织物加工过程种添入防辐
射材料。
? 三、防紫外线纤维
? 防紫外线纤维有三种类型:一种是本身就
具有抗紫外线破坏能力的纤维,比如腈纶;
第二种是含有防紫外线添加剂的纤维;第
三种是在织物加工过程种添入抗紫外线材
料。
? 防紫外线添加剂可分为无机物和有机物两大类:
? 无机物有二氧化钛、氧化锌、滑石粉、陶土、碳
酸钙等,这些无机物质具有较高的折射率,使紫
外线发生散射从而防止紫外线入侵皮肤;
? 水杨酸系、二苯甲酮系、苯并三唑系、氰基丙烯
酸酯系有机物质的共同点是结构上都含有羟基,
在形成稳定氢键,氢键螯合环等过程中吸收能量
转变成热能散失,起到防紫外线的作用。
? 四、保温纺织品
? 人体以热传导、热对流和热辐射等形式通
过衣服向外界传递热量,采用减少热传导、
热对流和热辐射的材料来获得保温纺织品。