Új keverési séma gazdaságos, lángálló fehérneműhöz: biztonság és kényelem egyensúlya

A magas kockázatú foglalkozások, például tűzoltók és versenyautóversenyzők dolgozói sürgős szükségét érzik olyan alsóneműnek, amely ötvözi a lángállóságot és a kényelmet. Ennek nemcsak védenie kell a magas hőmérséklet okozta égési sérülések ellen, hanem gyorsan el is kell vezetnie az izzadságot. A jelenlegi termékek azonban vagy drága, lángálló szálakat (pl. meta-aramid) használnak, ami költséges, vagy modakril és pamut keverékét alkalmazzák, amely rossz nedvszívó képességgel rendelkezik – így nehéz mindkét célt elérni.

E probléma megoldására a kutatócsoport egy új keverési sémát dolgozott ki, amely 55% modakril szálból (MAC), 15% poliakrilát szálból (PAC) és 30% liozelligyapjúból (CLY) áll. A tesztek megerősítették, hogy ez a séma kiegyensúlyozza a költségeket, a lángállóságot és a kényelmet, így új utat nyit a gazdaságos, lángálló alsóneműk fejlesztése számára.

I. Fő fájdalompontok: A hagyományos sémák korlátai

●Szükségletek extrém környezetekben: Tűz esetén a hőmérséklet elérheti a 1700 °C-ot, ezért az alsóneműnek lángállónak kell lennie, hogy megelőzze az égési sérüléseket. A nagy intenzitású munka erős izzadáshoz vezet, így gyors nedvességfelszívódásra és elvezetésre van szükség a fullasztó érzés elkerülése érdekében.
●A hagyományos rendszerek hátrányai: A magas költségű szálak 3-4-szer drágábbak, mint a modakril, emiatt nehéz őket elterjeszteni. A 65% modakril/35% pamut keverék nedvesedési ideje 480–960 másodperc, ami alacsony vízfelszívási hatékonyságot eredményez.

II. Új keverési rendszer: Szálak és folyamatok

1、Szálak kiegészítő előnyei
MAC: A tűzállóság magját képezi. Magas hőmérsékleten karbonizálódik, nem olvad, korlátozott oxigénindexe (LOI) 32,5%. Kopásálló és könnyen tisztítható.
PAC: Kiemelkedik mind a tűzállóságban (LOI 42%), mind a nedvességfelszívásban (páramentes tömegnövekedés 15,55%), javítva ezzel a keverék általános nedvességfelszívó képességét.
CLY: Környezetbarát, újrahasznosított szál, amely jobb nedvességfelvételt biztosít (8-14%-os nedvességtartalom-visszanyerés) a pamutnál. Kiváló nedvességáteresztő képességgel rendelkezik, ami gyorsítja az izzadás elpárolgását.

2. Fő folyamatparaméterek
Szabályozott kísérleteket végeztek a szálvékonyág (1,7 dtex/1,0 dtex MAC), a fonási eljárások (gyűrűfonás/kompakt fonás/siro fonás) és a kötött anyagstruktúrák (5 típus, beleértve a sima kötést, 2:1 csíkos és piqué csíkos kötést) beállításával, így biztosítva, hogy az eredmények alkalmazhatók legyenek a tényleges gyártásban.

III. Teljesítményellenőrzés: Megfelelés az éghetőséggel szembeni követelményeknek és a viselési komfortnak is

1. Alapteljesítmény
●A szálak egyenletesen oszlanak el a fonalon belül, és 200 °C alatt stabilak maradnak (a MAC akár 220 °C-ig, a CLY akár 250 °C-ig ellenáll), így megfelelnek a magas hőmérsékletű környezetek követelményeinek.
●A 1,0 dtex-es MAC-ból készült fonál szakítószilárdsága 13,7%-kal magasabb, mint a hagyományos fonálé. A kompakt fonással készült fonál a legkevésbé szőrös, így megelőzi a golyócskásodást.

2. Nedvességfelvétel és izzadékszállítás
Az új keverék nedvesedési ideje mindössze 5–14,6 másodperc, a vízfelvételi idő pedig 4,6–21,4 másodperc, ami lényegesen jobb a hagyományos keverékekhez (480–960 másodperc) képest. A tripla tuck szerkezet biztosítja a legjobb nedvességfelvételt, míg a 2:1 csíkos szerkezet viszonylag lassabb.

3. Lángállóság és biztonság
Az ISO 15025 szabványnak megfelelően minden minta utóéghetési ideje és izzási ideje kevesebb, mint 2 másodperc, olvadás vagy csepegés nélkül. A 2:1 csíkos szerkezet nyújtja a legjobb lángállóságot. A PAC és az MAC szinergikusan hat a lángállóság javításában, és a javult nedvességfelvétel nem jár biztonsági kompromisszummal.

IV. Alkalmazási érték és jövőbeli optimalizálás

Fő Előnyök
1. Alacsony költség: Az anyagköltség mindössze az aramid anyagok 1/3-ától 1/4-éig terjed, és nem igényel kiegészítő kémiai lángoltató kezelést.
2. Biztonságos és megbízható: Magas hőmérsékleten nem olvad, így hatékonyan megelőzi az égési sérüléseket.
3. Kényelmes és környezetbarát: Kiváló nedvszívó és izzadtságszívó tulajdonságokkal rendelkezik. A lyocell fokozza a puhaságot, és környezetbarát anyagot biztosít.

Jövőbeli optimalizálás
A szerkezet szabható az elvégzendő munka jellegének megfelelően (pl. 2:1 csavart minta tűzoltók részére, háromszoros behajtás versenyautó-versenyzőknek). Másik lehetőségként a szálgyártási eljárások optimalizálhatók a szálak szálcsapzatának csökkentése és a kopásállóság javítása érdekében, így segítve a funkcionális textilanyagoknak az „biztonság, kényelem és költség” egyensúlyának megteremtésében.
(Megjegyzés: Az adatok a Modacrylic/Polyacrylate/Lyocell keverékből készült finomszálak minőségéről... című tanulmányból származnak (Dokumentum száma: materials-16-04386.pdf), és eredetileg átdolgozva lettek megfogalmazva.)