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日光紫外线对纺织品力学性能的影响分析

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日光紫外线对纺织品力学性能的影响分析

时间:2016/9/27 16:30:21来源: 作者:
科学研究分析,服装在穿着、晾晒过程中将经受太阳光的照射而老化,服用性能逐渐衰减,日光照射对织物的力学性能会有很大的影响。

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  科学研究分析,服装在穿着、晾晒过程中将经受太阳光的照射而老化,服用性能逐渐衰减,日光照射对织物的力学性能会有很大的影响。

  1.国内研究成果

  2007年,刘晓艳等采用Atlas光照老化箱和日光型碳弧灯为光源,研究它们对3种高性能芳纶纤维———Kevlar、PBO和Kermel的力学性能影响。

  结果表明: 尽管PBO纤维初始强度最高,但其耐光性较差,在光照下衰减迅速;试验同时发现在碳弧灯下纤维试样的损坏比在氙弧灯下大,通过扫描式电子显微镜(SEM)对纤维外观和断裂端形貌观察可清楚看到,光照后,这3种高性能纤维都有不同程度的损坏,并且均出现脆性断裂特征。

  2010年,周静等对消防服的常用面料芳砜纶的耐日晒性能进行了研究,利用耐光色牢度仪,模拟日光,光源为氙弧灯,对芳砜纶纱线和织物分别进行不同时间的光照试验。

  结果显示: 短时间光照后,芳砜纶单纱拉伸断裂强度有所提高,但随着光照时间的增加,纱线强度降低,经30h氙弧灯照射后的阻燃性能变化不大。

  2011年,梁晶晶等合成了一种二酰亚胺化合物———N,N-二乙基间甲基苯甲酰胺,用于制备芳香族聚酰胺织物的抗紫外老化整理剂。用30W紫外灯同时照射抗紫外老化整理前后的织物,紫外灯距试样100mm,照射一定时间后取出并测量其断裂强力。结果表明,经过抗紫外老化整理的织物在30W紫外灯照射1800h后,强度仅衰减13%,比未经整理织物的抗老化性能提高了一倍,表现出优异的抗紫外老化性能。

  2.国外研究成果

  1983年,Brown等以Kevlar纱线和织物为研究对象,进行耐日晒试验。研究结果表明: Kevlar受到一定程度光照后,纤维结晶度发生变化。1992年,荷兰Akzo公司以Twaron纤维为研究对象,以氙灯为光源模拟太阳光,对其进行耐日晒性能试验,进一步研究了提高芳纶织物耐日晒性能的方法。1993年,Dobb等以Kevlar-149和Technora为研究对象,研究了紫外线照射后力学性能的变化,结果显示Kevlar耐紫外力学性能低,紫外光照后Kevlar 的截面形成楔形缺陷。

  1995年,Evelyne研究了PBO纤维的耐老化性能。结果表明: PBO纤维耐热、耐水解、耐高温,但不耐紫外线照射,经波长为340nm的紫外线照射450h后,PBO纤维带状织物强力仅保持了12%。

  2002年,Ihm等研究了日晒对芳砜纶性能的影响,指出光照后芳砜纶的力学性能降低,进一步研究其老化机理发现: 在光、氧或者热、氧条件下,芳砜纶均发生了氧化降解---首先生成酰胺基,然后分解成游离的苯基并导致聚合物主链的降解。

  2010年,Rick等设计了在50 ℃、相对湿度为50%的环境下,将芳砜纶织物和芳砜纶/聚苯并咪唑织物暴露在模拟日光灯下的试验。试验表明: 经过10d的光照,两种织物的撕破强度和拉伸强度均下降了40%以上。在共焦点显微镜下,织物表面出现明显裂解,光照前的可延伸性转变为易碎特征。

  芳纶、Kevlar等功能性织物在试验中的日晒条件下会发生光老化降解,机械性能下降。但是关于机械性能的研究集中在纤维的拉伸性能,织物的撕破强力性能方面涉及较少,这主要受到试验仪器的限制,现有的日晒模拟仪器载物台面积小,不易拓展运用。

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