Werknemers in risicoberoepen zoals brandweerlieden en racecoureurs hebben dringend behoefte aan onderkleding die zowel vlamvertragend als comfortabel is. Het moet niet alleen beschermen tegen brandwonden bij hoge temperaturen, maar ook snel zweet afvoeren. Bestaande producten gebruiken echter ofwel kostbare vlamvertragende vezels (bijv. meta-aramide), wat duur is, of een mengsel van modacryl en katoen dat slechte vochtabsorptie heeft—waardoor het moeilijk is om beide doelen te bereiken.
Om dit aan te pakken, ontwikkelde het onderzoeksteam een nieuw mengschema dat bestaat uit 55% modacrylvezel (MAC), 15% polyacrylaatvezel (PAC) en 30% lyocellvezel (CLY). Tests hebben bevestigd dat dit schema kosten, vlammweerstand en comfort in balans brengt, en biedt zo een nieuwe weg voor de ontwikkeling van economische vlammvrije onderkleding.
I. Kernproblemen: Beperkingen van traditionele oplossingen
●Noodzaak in extreme omgevingen: Temperaturen bij brand kunnen oplopen tot 1700°C, waardoor onderkleding vlammvast moet zijn om brandwonden te voorkomen. Zware fysieke arbeid leidt tot veel zweetproductie, wat snelle vochtabsorptie en -afvoer vereist om benauwdheid te voorkomen.
●Tekortkomingen van traditionele oplossingen: Hogekwaliteitsvezels zijn 3-4 keer duurder dan modacryl, waardoor ze moeilijk toegankelijk zijn voor massale toepassing. De mengverhouding van 65% modacryl/35% katoen heeft een lang natwordtijd van 480-960 seconden, wat resulteert in een lage waterabsorptie-efficiëntie.
II. Nieuw mengschema: Vezels en processen
1. Complementaire voordelen van vezels
MAC: Dient als brandvertragende kern. Het verkoolt zonder te smelten bij hoge temperaturen, met een beperkende zuurstofindex (LOI) van 32,5%. Het is ook slijtvast en gemakkelijk schoon te maken.
PAC: Ungewoon goed in zowel vlammendwerendheid (LOI 42%) als vochtabsorptie (vochtopname 15,55%), waardoor de algehele vochtabsorptiecapaciteit van het mengsel wordt verbeterd.
CLY: Een milieuvriendlijke geregenereerde vezel met betere vochtabsorptie (vochtopname 8-14%) dan katoen. Het heeft uitstekende vochtdoorlatendheid om het verdampen van zweet te versnellen.
2. Belangrijke procesvariabelen
Er werden gecontroleerde experimenten uitgevoerd door de vezelfijnheid (1,7dtex/1,0dtex MAC), spinningsprocessen (ringvormig spinnen/compact spinnen/siro spinnen) en gebreide weefselstructuren (5 types, waaronder plat geweven, 2:1 rib en piqué rib) aan te passen, zodat de resultaten toepasbaar zijn op daadwerkelijke productie. 
III. Prestatieverificatie: Voldoen aan normen voor zowel vlammendwerendheid als comfort
1. Basisprestaties
●De vezels zijn gelijkmatig verdeeld in het garen en blijven stabiel onder 200 °C (MAC weerstaat tot 220 °C, CLY tot 250 °C), waardoor aan de eisen van hoge-temperatuur omgevingen wordt voldaan.
●De breuksterkte van garen gemaakt van 1,0 dtex MAC is 13,7% hoger dan die van regulier garen. Compact-gesponnen garen heeft de minste pluizen, wat pilling voorkomt.
2. Vochtabsorptie en zweetafvoer
De nieuwe mix heeft een bevochtigingstijd van slechts 5-14,6 seconden en een waterabsorptietijd van 4,6-21,4 seconden, veel beter dan traditionele mixen (480-960 seconden). De triple tuck-structuur biedt de beste vochtabsorptie, terwijl de 2:1 ribstructuur relatief trager is.
3. Vlamvertraging en veiligheid
In overeenstemming met de ISO 15025-norm hebben alle monsters een nagloei- en naflam-tijd van minder dan 2 seconden, zonder smelten of druppelen. De 2:1 ribstructuur biedt de beste vlamweerstand. PAC en MAC werken synergetisch samen om de vlamweerstand te verbeteren, en verbeterde vochtabsorptie compromitteert de veiligheid niet.
IV. Toepassingswaarde en toekomstige optimalisatie
Kernvoordelen
1. Lage kosten: De materialenkosten zijn slechts 1/3 tot 1/4 van die van meta-aramide, en er is geen extra chemische vlambestendige behandeling vereist.
2. Veilig en betrouwbaar: Het smelt niet bij hoge temperaturen, waardoor brandwonden effectief worden voorkomen.
3. Comfortabel en milieuvriendelijk: Het heeft uitstekende vochtabsorptie- en zweetafvoereigenschappen. Lyocell verhoogt de zachtheid en waarborgt milieuvriendelijkheid.
Toekomstige optimalisatie
De structuur kan worden aangepast aan beroepsbehoeften (bijvoorbeeld 2:1 rib voor brandweerlieden, driedubbele plooien voor racecoupébestuurders). Als alternatief kunnen spinningsprocessen worden geoptimaliseerd om draaduitwas te verminderen en de slijtvastheid te verbeteren, wat functionele textielmaterialen helpt om een evenwicht te bereiken tussen "veiligheid, comfort en kosten".
(Opmerking: De gegevens zijn afkomstig uit het artikel Kwaliteit van fijne garens van mengsels van modacryl/polyacrylaat/lyocell... (Documentnummer: materials-16-04386.pdf) en zijn oorspronkelijk herschreven.)
EN
Hot News
