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聚苯硫醚(PPS)用于防化服外层面料的产品开发

张抗震  
【摘要】:化学防护服可以保护在具有有毒化学药品和高温环境中工作、战斗的人员免受气态、液态有毒化学药品以及高温的危害。聚苯硫醚(PPS)纤维作为一种高性能纤维,具有优异的耐热性、抗化学腐蚀性、阻燃性及尺寸稳定性。但是PPS纤维优异的物理化学性质使得其能够在化学防护服外层面料上,但现阶段对PPS纤维在这方面应用的研究还处于一片空白。 本课题主要是研究作为防护服外层面料的应用时,聚苯硫醚织物的基本力学性能、阻燃性能、耐热性、热稳定性以及织物的导热性质。 首先对聚苯硫醚(PPS)短纤纱的基本性能,以及在不同温度和不同时间处理时聚苯硫醚纱线性质的变化进行研究。研究表明聚苯硫醚纱线在断裂强力、断裂伸长率方面完全能满足上机织造的要求。 并通过对所织试样断裂强力和撕裂强力的测试和分析,来研究和认识聚苯硫醚织物的力学性能。聚苯硫醚织物断裂强力和撕裂强力均满足防护服外层面料的要求。聚苯硫醚织物经纬向断裂强力表现较好的是平纹。在经纬向撕裂强力的测试中表现较好的是浮长线较长的1/3斜纹织物。 但是在聚苯硫醚织物单舌法撕裂过程中,对于浮长线较长的三种试样,出现了纱线的滑移现象,这样就造成了测试结果所具有的可比性较差,为了解决这个问题,采用梯形测试方法来比较织物的撕破性能。 在聚苯硫醚织物的阻燃性能测试中,经纬向损毁长度、续燃时间和阴燃时间也均满足防护服外层面料的要求,而且在燃烧过程中也没有出现熔滴现象。 在对织物的导热系数进行测试的实验中,所选用的五种组织中,试样在100℃和150℃时导热系数均比常温下的要大,但1/2斜纹是在五种组织中的导热系数是最小的。并且1/2斜纹织物在经过180℃处理后,导热系数有下降的趋势。 由于1/2斜纹在导热性能最佳,所以在后来的耐热性和热稳定性测试中选用1/2斜纹组织。在实验中,质量损失率、经纬向尺寸损失率均随着热处理时间和热处理温度的增大而依次增大。经向尺寸损失率要比纬向的尺寸损失率要大。就1/2斜纹而言,在100℃时,织物的断裂强力减小。在150℃织物断裂强力反而增加。试样的撕裂强力在热处理温度为150℃和时间为2h时出现增加现象。 对本课题中所选用的五种组织进行综合性能评价后,可以得出1/2斜纹是在这5中组织表现最优的。对1/2斜纹所选用的3种试样中,经纱密度为360根/10cm,纬纱密度158根/10cm的试样表现最好。


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