摘要：

　　試驗綜合利用聚苯硫醚纖維優異的阻燃性能和不銹鋼纖維的防電磁輻射、抗靜電性能，選用三種不同混紡比的紗線，通過變換不同的組織結構、經紗密度，設計織造出6種不同的織物，并對其進行性能測試，結果表明，不銹鋼纖維含量對抗靜電性能、防電磁波輻射性能的影響存在一個臨界值，同時不銹鋼纖維含量越高織物抗拉斷裂性能越差；另外，方平組織的抗靜電性能、防電磁波輻射性能和抗拉伸斷裂性能最優，適合做防護服。

　　關鍵詞：聚苯硫醚纖維；不銹鋼纖維；抗靜電性能；阻燃性能；防電磁輻射性能

　　聚苯硫醚作為一種高性能的纖維，有著優良的耐熱性、耐腐蝕性和阻燃性，在環境保護、化學工業過濾和軍事等領域中的應用尤為突出[1-2]。不銹鋼纖維以其優良的導電性能，常應用于電磁波屏蔽和抗靜電，采用不銹鋼纖維開發防電磁輻射屏蔽服，防電磁波輻射屏蔽布，可用作制作孕婦裝，制作電腦操作防護衣、襯衣、圍裙、屏蔽毛衣、醫院特種工作服、電子廠高精密工作服等，還可以用作制作抗靜電工作服，其抗靜電性能優于常規的有機導電纖維，不銹鋼纖維含量很高的混紡纖維機織物廣泛應用于變電站巡視、交直流帶電作業服等高壓屏蔽服[3]。本文對聚苯硫醚與不銹鋼纖維混紡織物進行研究，基于兩種混紡纖維的優異性能，使這種織物集阻燃性、防電磁波輻射性、抗靜電性于一體，這種多功能的防護織物擁有廣闊的應用前景，例如可以用來制作煉鋼廠等環境下的高溫作業服裝、防輻射的孕婦裝、加油站阻燃與抗靜電服裝等。

　　1聚苯硫醚與不銹鋼纖維混紡織物的設計與上機織造

　　1.1試驗原料

　　試驗選用聚苯硫醚與不銹鋼混紡紗線，紗線的特數為28tex，紗線的不銹鋼纖維含量分別為8%、22%和41%，測試三種混紡紗線的各項指標，結果如表1所示。

　　1.2織物規格的設計

　　試驗通過改變織物的組織結構、經紗密度以及織物中不銹鋼的含量，測試分析最終織物的抗拉斷裂性能、防電磁輻射性能、抗靜電性能和阻燃性能的變化規律。試驗選用兩種原組織平紋、斜紋以及平紋的變化組織方平組織，三種組織圖如圖1所示。

　　經紗密度設計為170根/10cm以及234根/10cm。混紡紗在織物中的排列如表2所示。

　　2織物性能測試

　　本文主要分析最終織物的抗拉斷裂性能，阻燃、抗靜電、防輻射等功能性，織物試樣裁取規格為25cm×35cm。

　　2.1織物抗靜電性能測試與分析

　　試驗采用LFY-403A滾筒摩擦機和LFY-403織物摩擦帶電荷量測試儀，試樣按經、緯向各選取三塊，分別對6種不同規格的織物試樣進行單位面積帶電量的測試，測試結果取三次試驗的平均值，結果如圖2所示。

　　對比試樣1號、2號、3號的數據可以看出，織物的單位面積帶電荷量一直在較低的水平明顯起伏，這說明單位面積帶電荷量與織物組織之間的關系不顯著。對比試樣2號、4號、6號的數據可以得出，織物的單位面積帶電荷量隨著不銹鋼纖維含量的提高而減少，由8%時的0.008μC降低到22%時的0.001μC，但當不銹鋼纖維含量達到一定程度后，這個減少的趨勢放緩，22%和41%時均為0.001μC。對比試樣4號和5號的數據可以得出，單位面積帶電荷量只變化了0.001μC，織物的單位面積帶電荷量與織物經密之間的關系不明顯。

　　2.2織物防電磁波輻射性能測試與分析

　　根據ASTM-D4935標準來評價織物試樣的防電磁波輻射性能，本試驗綜合考慮測試織物材料的特性、測試過程、日常生活所處的電磁場環境以及電磁場的電磁波頻率，選擇紡織材料防電磁輻射性能測試儀對織物進行插損測試和回損測試，測試數據如圖3所示。

　　對比試樣1號、2號、3號的數據可以得出，方平組織的防電磁波輻射性能最好，而平紋組織的防電磁輻射性能優于斜紋組織。對比試樣2號、4號、6號的數據可以得出，織物的防電磁波輻射性能在不銹鋼纖維由含量8%增加到22%之間變化特別明顯，不銹鋼纖維含量增加到22%以后，隨著含量的增加，電磁屏蔽效能增加，相對變化不是太大。對比試樣4號和5號的數據可以得出，隨著經紗密度的增加，織物中不銹鋼含量增加，織物電阻值較小，對電磁輻射反射作用增強，電磁屏蔽效能好。

　　2.3織物阻燃性能測試與分析

　　本文根據FZ/T 01028—93《紡織織物燃燒性能測定水平法》來評價織物試樣的阻燃性能，使用的儀器為YG(B)815D-Ⅱ型織物阻燃性測試儀(水平法)。

　　由于織物采用聚苯硫醚纖維具有良好的阻燃性能，再加上不銹鋼纖維同樣不能燃燒，所以在燃燒試驗中，火焰均在蔓延至第一標記線之前熄滅，所以所有試樣的蔓延速率都是0mm/min。織物在燃燒后，會留下較為鮮明的骨架結構，燃燒后織物如圖4所示。

　　2.4織物抗拉斷裂強力測試與分析

　　試驗對6種織物試樣進行了抗拉斷裂強力測試，每種試樣分別進行經向和緯向的5次試驗，測試結果取平均值，如圖5所示。

　　對比試樣1號、2號、3號的數據可以得出：其一，方平織物的抗拉斷裂強力和伸長率好于平紋織物，斜紋織物的抗拉斷裂強力和伸長率最小。對比試樣2號、4號、6號的數據可以得出，4號試樣斷裂強力和伸長率大于2號試樣，大于6號試樣，織物的抗拉斷裂強力和伸長率隨著不銹鋼纖維含量的提高而下降。對比試樣4號和5號的數據可以得出，織物的抗拉斷裂強力和伸長率受到經紗密度的影響也比較顯著。

　　3結論

　　1)不銹鋼纖維的含量對織物的抗靜電性能影響顯著，隨著不銹鋼纖維含量的增加，織物的抗靜電性能隨之提高，但是這個增加的趨勢會有所放緩，因此，為保證織物的穿著舒適性，在達到抗靜電效果的前提下，選用較小的不銹鋼纖維含量的織物。

　　2)織物組織的不同對織物的抗拉斷裂強力影響顯著，方平織物的抗拉斷裂強力好于平紋織物，斜紋織物的抗拉斷裂強力最小，方平組織更適合制作防護服。除此之外，隨著不銹鋼纖維含量的提高，織物的抗拉斷裂強力和伸長率都減小，因此在制作防護服時，在能達到要求的情況下，選用不銹鋼纖維含量較小的織物。

　　3)由于聚苯硫醚纖維的阻燃性能十分優異，因此不同混紡比的混紡織物均具有優異的阻燃性能。但不銹鋼纖維的存在能使織物在燃燒后留下骨架，所以不銹鋼纖維的存在對混紡織物的阻燃效果是有益的，可以根據防護服的舒適性選用合適的混紡比。

　　4)織物組織、經紗密度、不銹鋼纖維的含量對于織物的防電磁波輻射性能均有一定的影響。方平組織的屏蔽效能最好，經紗密度大的織物以及不銹鋼纖維含量高的織物屏蔽效能更好，但不銹鋼纖維含量達到一定值之后，屏蔽效能的提高不再顯著。

　　參考文獻：

　　[1]段亞峰,吳慧英,潘葵.不銹鋼纖維及其應用[J].產業用紡織品,2008(12).

　　[2]李利君，蒲宗耀，李風，等.聚苯硫醚耐熱阻燃織物的研制及性能分析[J].產業用紡織品，2010(4)：11-14.

　　[3]戴璐.功能服裝的研究現狀與發展趨勢分析[J].藝術論壇，2008.

　　(作者單位：楊愛景，國家羊絨產品質量監督檢驗中心；陳振宏、彭志遠，河北科技大學紡織服裝學院）