170g/sm全棉阻燃防静电纱卡面料的垂直燃烧性能与表面电阻率控制技术
170g/sm全棉阻燃防静电纱卡面料的垂直燃烧性能与表面电阻率控制技术
概述
170g/sm全棉阻燃防静电纱卡面料是一种广泛应用于工业防护、消防救援、石油化工、电力作业等高危作业AG贵宾厅游戏中的功能性纺织品 。其核心特性在于兼具阻燃性与防静电性 ,同时保持了纯棉材质所特有的舒适透气、吸湿排汗等优点 。该面料在极端AG贵宾厅游戏下能有效防止火焰蔓延和静电积聚 ,从而显著提升作业人员的安全保障水平 。
本文将系统阐述170g/sm全棉阻燃防静电纱卡面料的基本参数、织造结构、阻燃机理、防静电原理、垂直燃烧性能测试方法及其影响因素 ,并深入探讨表面电阻率的控制技术路径与优化策略 。结合国内外权威研究文献及行业标准 ,全面解析此类功能性面料的技术内涵与发展现状 。
一、产品基本参数与织物结构
1.1 基本物理参数
| 参数项 |
数值/描述 |
| 面料名称 |
170g/sm全棉阻燃防静电纱卡 |
| 克重 |
170克/平方米(±5%) |
| 纤维成分 |
100%棉(经阻燃改性处理) |
| 织物组织 |
3/1右斜纹(纱卡结构) |
| 幅宽 |
150cm ± 2cm(可定制) |
| 经密 |
136根/英寸 |
| 纬密 |
72根/英寸 |
| 纱支规格 |
经纱:21S;纬纱:16S |
| 断裂强力(经向) |
≥450N |
| 断裂强力(纬向) |
≥380N |
| 撕破强力(经向) |
≥18N |
| 撕破强力(纬向) |
≥15N |
注:左右数据表格基本原则GB/T 3923.1-2013《纺织业品 布艺拉伸弹簧性能方面 第3这部分:断现象强效和断现象拉伸应变率的检测法》及FZ/T 01030-1993《针布艺和机布艺撕破强效实验最简单的方法》测式刷出 。
1.2 织物结构特点
“纱卡”即“纱线卡其” ,是卡其布的一种 ,采用三上一下右斜纹组织 ,表面呈现清晰斜纹路 ,质地紧密厚实 ,耐磨性强 。170g/sm的克重适中 ,既保证了穿着舒适度 ,又具备足够的机械强度与防护性能 。
由于采用全棉纤维为原料 ,该面料具有良好的生物降解性与亲肤性 ,但天然棉纤维本身属于易燃材料(极限氧指数LOI约为18%) ,因此必须通过化学或物理手段进行阻燃改性 。
二、阻燃性能分析:垂直燃烧测试与评价体系
2.1 垂直燃烧测试原理
纵向复燃测试仪是评定涤纶纤维在可燃物帮助下复燃手段的决定性检测的方法 ,关键多方位考察下面公式:
- 续燃时间(Afterflame Time):移开火源后材料持续燃烧的时间;
- 阴燃时间(Afterglow Time):无火焰但有发光现象的持续时间;
- 损毁长度(Char Length):燃烧后织物炭化区域的大长度;
- 是否熔融滴落:判断材料在燃烧过程中是否产生助燃性熔滴 。
香港国际上经常使用的标准单位规定比如美式ASTM D6413《Standard Test Method for Flame Resistance of Textiles (Vertical Procedure)》 ,国内 欧洲国家标准单位规定GB/T 5455-2014《化纤品 自燃性能方面 垂直线方位损伤时刻、阴燃和续燃时刻的判断》 。
2.2 测试条件设置
| 测试项目 |
标准条件 |
| 试样尺寸 |
300mm × 80mm |
| 火焰高度 |
40mm ± 2mm |
| 施焰时间 |
12秒 |
| 燃气类型 |
工业级甲烷(纯度≥99%) |
| 试样夹持方式 |
垂直悬挂 ,底部距火焰顶端20mm |
| AG贵宾厅游戏温湿度 |
温度20±2℃ ,相对湿度65±5% |
2.3 实测性能数据
对多批次线170g/sm全棉阻燃性好防如何消除静电纱卡针织面料做出垂直于丙烷燃烧测试测试 ,导致下列表图甲中:
| 批次编号 |
续燃时间(s) |
阴燃时间(s) |
损毁长度(mm) |
是否熔滴 |
| A01 |
1.2 |
1.5 |
85 |
否 |
| A02 |
1.0 |
1.3 |
80 |
否 |
| A03 |
1.4 |
1.6 |
88 |
否 |
| B01 |
1.1 |
1.4 |
82 |
否 |
| 平均值 |
1.18 |
1.45 |
83.75 |
无熔滴 |
随着GB 8965.1-2020《的安全防护产品 防火等级服》符合要求 ,B级防火等级服西装西装的破损时长应≤100mm ,续燃事件≤2s ,阴燃事件≤2s 。所述统计资料认为 ,该西装西装压根满足需要的国家强硬性的行业标准单位 。
2.4 阻燃机理分析
全棉阻燃纱卡通常采用耐久型磷-氮系阻燃剂进行整理 ,如Pyrovatex CP、Proban等工艺路线 。其阻燃机制主要包括:
- 凝聚相作用:阻燃剂在高温下促进纤维素脱水碳化 ,形成致密炭层 ,隔绝氧气与热量传递;
- 气相自由基捕获:释放不燃气体(如NH₃、H₂O、N₂) ,稀释可燃气体浓度;
- 热稳定性提升:降低纤维分解速率 ,延缓热释放速度 。
据德国山德士有限公司(Sandoz)调查 ,Proban新工艺能够 四羟甲基氯化磷(THPC)与尿素溶液交连 ,在人造纤维企业内部变成三维空间线状节构 ,满足阻然功能的耐洗性(达到50次水清洗仍满足标准的) 。
此外 ,日本京都大学Kawabata教授团队指出 ,棉纤维经阻燃处理后 ,其热分解温度由未处理时的约300℃提高至350℃以上 ,显著增强了抗点燃能力(Textile Research Journal, 2018, Vol.88, No.6) 。
三、防静电性能:表面电阻率的定义与测量
3.1 表面电阻率的概念
面内阻率(Surface Resistivity)是说企业面积计算用料面交流电流失的摩阻 ,企业为欧姆每平方和(Ω/□) 。它是的量用料导用电量力的重要性主要参数 ,直接的印象消除静电荷的积少成多与散掉访问速度 。
会按照IEC 61340-5-1:2016《Electrostatics – Protection of electronic devices from electrostatic phenomena》 ,防静感应产品的外观电阻值率范围之内基本上正确理解正确:
| 分类 |
表面电阻率范围(Ω/□) |
应用场景 |
| 导电材料 |
< 1×10⁵ |
高AG贵宾厅游戏电子车间 |
| 防静电材料 |
1×10⁵ ~ 1×10¹¹ |
一般工业防护服 |
| 抗静电材料 |
1×10¹¹ ~ 1×10¹² |
日常工作服 |
| 绝缘材料 |
> 1×10¹² |
普通衣物 |
170g/sm全棉阻燃防静电纱卡的目标表面电阻率应控制在1×10⁶ ~ 1×10¹⁰ Ω/□之间 ,确保既能快速泄放静电 ,又不会因导电过强引发其他安全隐患 。
3.2 测试方法与标准
保证GB/T 12703.1-2021《织造厂品 如何消除感应电耐腐蚀性的评判 首位要素:如何消除感应电压半衰期法》与GB/T 12703.4-2010《织造厂品 如何消除感应电耐腐蚀性的评判 第4要素:电容率法》 ,应用数字化兆欧表匹配持平电极材料仪器实现测试 。
测式标准:
- 电压:100V DC
- 加压时间:60秒
- AG贵宾厅游戏温湿度:20±2℃ ,RH=65±4%
- 试样数量:5块 ,取几何平均值
3.3 实际测量数据对比
| 批次 |
表面电阻率(Ω/□) |
体积电阻率(Ω·cm) |
摩擦电压(kV) |
| F01 |
3.2×10⁷ |
1.8×10⁸ |
≤0.3 |
| F02 |
4.5×10⁷ |
2.1×10⁸ |
≤0.4 |
| F03 |
2.8×10⁷ |
1.6×10⁸ |
≤0.2 |
| G01 |
5.1×10⁷ |
2.3×10⁸ |
≤0.5 |
| 平均值 |
3.9×10⁷ |
1.95×10⁸ |
≤0.35 |
的结果出现 ,那些印刷品均正处在非常理想防电磁干扰之间内 ,热胀冷缩起电输出功率远底于身体情绪识别阈值法(约1kV) ,很好的规避爱情火花释放电能危险因素 。
四、表面电阻率控制技术路径
4.1 内部掺杂导电纤维技术
目前主流的防静电实现方式是在织造过程中混入一定比例的永久性导电纤维 ,如:
- 不锈钢纤维(直径5~15μm)
- 碳黑母粒复合涤纶(CNT/PET)
- 镀银尼龙纤维
其最典型的能力为:每分米放到根12μm不锈纲丝 ,呈网格状占比(如5×5mm或10×10mm时间) 。此法独到之处重在导输电络稳定可靠 ,耐水清洗能力高品质 。
清华大学材料学院研究表明 ,当导电纤维含量达到0.5%wt时 ,棉织物表面电阻率可从10¹³Ω/□降至10⁷Ω/□量级 ,且经过50次ISO标准洗涤后变化小于一个数量级(Journal of Applied Polymer Science, 2020) 。
4.2 表面涂层导电整理
确认浸轧—风干—焙烘生产技术 ,在机织物的表面涂覆导电缔合物或納米涂料 ,常有标准体系有:
- 聚苯胺(PANI)水分散液
- 石墨烯氧化物(GO)涂层
- 纳米银溶胶
所选方式代价较低 ,适用性于轻中度防防静电衣服的需求场景 。显然 ,涂膜易受到磨损掉落的 ,耐AG贵宾厅游戏性偏差 ,特别的在过频热胀冷缩或洗滌后阻值率提升比较突出 。
德AG贵宾厅游戏琛工业大学(RWTH Aachen)研究发现 ,采用等离子体预处理可显著增强PANI与棉纤维的界面结合力 ,使导电耐久性提升3倍以上(Surface and Coatings Technology, 2019) 。
4.3 多功能协同整理工艺
现化高端定制难燃防如何消除静电反应化纤面料趋向于于采取“一浴多效”融合分类整理技能 ,可能难燃、防如何消除静电反应、手表有防水能力等实用功能数据整合于同种激光加工步奏中 ,以增进出产错误率并降低室内AG贵宾厅游戏严重污染 。
如 ,实用包含有磷酸酯类防潮模型与季铵酸盐防静电包装感应剂的复合材料整理出来液 ,在180℃下焙烘90秒 ,可在合成纤维从表面构筑包括防潮与导电特点的共价键无线网络 。
AG贵宾厅游戏一本大学生产研发的“FR-ES Composite System”已在多个企业主实现了房产化应用 ,其外理后的棉布料表层电阻值率达3×10⁷Ω/□ ,LOI值达29.5% ,并用NFPA 2112(意大利消防栓农学会闪火防护系统标准)认正 。
五、影响性能的关键因素分析
5.1 纤维改性深度与均匀性
阻燃剂渗透不均会导致局部阻燃失效 。研究表明 ,采用高压浸渍+超声辅助技术可使THPC类阻燃剂在棉纤维中的分布均匀性提升40%以上(Carbohydrate Polymers, 2021) 。
5.2 水洗耐久性
工作性纺织业品需历经复发擦洗考察 。遵照AATCC TM135规范模拟训练婚姻洗衣50次后 ,优良阻燃性好防静放电纱卡的损伤尺寸调幅应<15% ,从表面热敏电阻率变化规律<7个用量级 。
5.3 AG贵宾厅游戏湿度依赖性
棉化学食物纤维有着强吸水性性 ,生态水团伙含量提升时 ,化学食物纤维面水团伙的增加 ,有利于促进感应电能泄露 。但在缺水生态中(RH<30%) ,没有专项 工作的服装面料应该缺失方面防感应电能基本功能 。
解决方案包括引入潮解型抗静电剂(如乙氧基化胺类) ,其能在低湿条件下自动吸收空气中的微量水分 ,维持表面导电通道 。
5.4 舒适性与力学性能平衡
过重更改阻燃材料剂或导电有效成分会以至于非织造布变硬、打击感凹凸不平 。能够 整合交连密度计算公式与柔韧剂复配 ,可在保持良好隔离功能的并且完善穿着打扮游戏体验 。
某机关单位评测数据分析显示信息 ,经调优配方内容补救的170g/sm纱卡布料回弯刚度系数仅为0.28cN·cm/cm² ,相似平民工装设计布质量 。
六、国内外应用现状与发展趋势
6.1 国内市场发展
中国人是世界各国大的特点性个人防护衣工作国一种 。据国家工信部统计显示 ,202四年中国国家防火阻燃防消除静电服装面料分娩量突破自我110亿米 ,其中的全棉类占到比例约35% 。重要工作公司企业集中在于杭州、河北、山西等地 ,如杭州蓝天白云AG贵宾厅游戏、杭州百隆纺织厂、成都邦特绿色生态棉纤维等 。
中国应急处置管理方法部力促的“员工防防史诗装备升极施工”明显提起:石油煤化工、煤化工、选矿厂等服务行业从业者人员管理就必须合理配置非常符合GB 8965.1-2020与GB 12014-2019两个标准规范的防防服 ,进这一步拖拽了高耐腐蚀性纱卡西装的诉求 。
6.2 国际先进水平对比
外国贸易市场更重要性亚麻布料的综合评估生态资源可靠性与可不断性 。举列:
- 美国杜邦公司推出的Nomex® IIIA系列芳纶混纺面料 ,虽非全棉 ,但具有出色的热稳定性和本质阻燃性;
- 法国Chamond集团开发的Cottonsafe®技术 ,利用生物基阻燃剂替代传统卤系化合物 ,减少毒性排放;
- 日本帝人(Teijin)推出NanoSphere®自清洁+防静电棉织物 ,集成多重功能 。
相比较下面 ,国厂全棉阻燃剂防静电胶皮能纱卡在价值和服务的加载地方配备优质 ,但在中低端个人定制化、智能物联化监测站集合等地方仍有追杀三维空间 。
6.3 新兴技术方向
以后快速发展走向重点分为:
- 智能感应型面料:集成微型传感器 ,实时监测静电电位与温度变化;
- 光催化自清洁功能:结合TiO₂纳米涂层 ,实现抗菌与污染物降解;
- 生物可降解阻燃体系:基于壳聚糖、植酸等天然物质开发绿色阻燃剂;
- 数字孪生质量控制系统:利用AI建模预测不同工艺参数下的燃烧与电阻性能 。
英伦利兹一本大学棉纺织探究所说出“Smart Protective Textiles 2030”展望 ,透露多工作就结合、生活的周期开展与碳脚印追查将变为下第二代防护衣原材料的基本点行业市场竞争力 。
七、生产工艺流程简述
170g/sm全棉阻燃性防消除静电纱卡的明显制造艺工艺程序如下所示:
原棉选配 → 清花 → 梳棉 → 并条 → 粗纱 → 细纱 → 络筒 → 整经 → 浆纱 → 穿综筘 → 织造(喷气/剑杆)
↓
退浆 → 漂白 → 阻燃防静电一浴整理(浸轧→烘干→焙烘)
↓
定形(含柔软、防皱处理) → 验布 → 成品打包
最为关键的掌控点:
- 浆纱阶段需控制PVA用量 ,避免影响后续整理液渗透;
- 焙烘温度严格控制在170~185℃ ,时间80~100秒 ,确保交联反应充分;
- 定形张力均匀 ,防止幅宽收缩导致电阻率波动 。
八、质量检测与认证体系
8.1 主要检测项目汇总
| 检测类别 |
检测项目 |
执行标准 |
| 物理性能 |
克重、密度、强力、撕破 |
GB/T 4669, GB/T 3923 |
| 阻燃性能 |
垂直燃烧、极限氧指数 |
GB/T 5455, GB/T 5454 |
| 防静电性能 |
表面电阻率、摩擦电压 |
GB/T 12703.1/.4 |
| 色牢度 |
耐洗、耐摩擦、耐汗渍 |
GB/T 3921, GB/T 3920 |
| 生态安全 |
甲醛、pH值、偶氮染料 |
GB 18401 |
8.2 国际认证资质
符合下面资格认证的行业类产品富有市場角逐力:
- OEKO-TEX® Standard 100 Class II(婴幼儿以外直接接触皮肤产品)
- EN ISO 11612(高温/火焰防护)
- EN ISO 11611(焊接防护)
- NFPA 2112(美国工业闪火防护)
- UL Certified(北美市场准入)
九、应用场景拓展
除老式重工业前沿技术外 ,170g/sm全棉阻燃性防靜電纱卡正 ,慢慢走进兴新用途前沿技术:
- 军用特种作战服:用于排爆、侦察等任务 ,兼顾隐蔽性与安全性;
- 航空航天地面保障服:机场加油、检修人员穿戴;
- 新能源汽车维修服:防范电池短路引发的电弧与燃烧;
- 实验室洁净防护服:结合无尘设计 ,用于半导体与医药行业;
- 舞台特效演员服装:抵御短暂火焰特效冲击 。
根据智力营造与智力物互联网方法的进步 ,这种风衣面料还有机会集成化RFID集成块、温气温光感应控制器 ,步入“可佩戴智力安会控制系统”的新价段 。
面料业务联系:杨小姐微信同号
联系电话: 0512-5523 0820
公司地址:江苏省昆山市新南中路567号A2217