Arbetare inom högriskyrken såsom brandmän och racerförare har ett akut behov av underkläder som kombinerar flamskydd och komfort. Den måste inte bara skydda mot brännskador vid hög temperatur utan också transportera bort svett snabbt. Men befintliga produkter använder antingen dyra flamskyddsfibrer (t.ex. meta-aramid) vilket är kostsamt, eller en blandning av modakryl och bomull som har dålig fuktabsorption – vilket gör det svårt att uppnå båda målen.
För att lösa detta utvecklade forskningsteamet ett nytt blandningsschema bestående av 55 % modakrylfiber (MAC), 15 % polyakrylfiber (PAC) och 30 % lyocellfiber (CLY). Tester har bekräftat att detta schema balanserar kostnad, flammhärdighet och komfort, vilket ger en ny väg för utvecklingen av ekonomisk flammhärdig underkläder.
I. Kärnproblem: Begränsningar i traditionella lösningar
●Behov i extrema miljöer: Temperaturer vid brand kan nå upp till 1700 °C, varför underkläderna måste vara flammhärdiga för att förhindra brännskador. Vid intensivt arbete uppstår kraftig svettning, vilket kräver snabb fuktupptagning och transport bort från huden för att undvika kvavande känsla.
●Brister i traditionella lösningar: Högkostnadsfibrer är 3–4 gånger dyrare än modakryl, vilket gör dem svåra att sprida. Blandningen med 65 % modakryl/35 % bomull har en lång våtningstid på 480–960 sekunder, vilket resulterar i låg vattenupptagningshastighet.
II. Nytt blandningsschema: Fibrer och processer
1. Kompletterande fördelar hos fibrer
MAC: Fungerar som den flamskyddande kärnan. Den karboniseras utan att smälta vid höga temperaturer, med ett begränsat syreindex (LOI) på 32,5 %. Den är också slitstark och lätt att rengöra.
PAC: Utmärker sig både när det gäller flammotstånd (LOI 42 %) och fuktupptagning (fukttillbaka 15,55 %), vilket förbättrar blandningens totala fuktupptagningsförmåga.
CLY: En miljövänlig återvunnen fiber med bättre fuktupptagning (fukttillbaka 8–14 %) än bomull. Den har utmärkt fuktgenomsläpplighet för att snabbare avdunsta svett.
2. Nyckelprocessvariabler
Kontrollerade experiment utfördes genom att justera fibrernas finhet (1,7 dtex/1,0 dtex MAC), spinnprocesser (ringtvingning/kompakttvingning/sirospinning) och vävnadsstrukturer (5 typer inklusive slätväv, 2:1 ribb och pique-ribb), vilket säkerställer att resultaten är tillämpliga på faktisk produktion. 
III. Prestandaverifikation: Uppfyller krav för både flamskydd och komfort
1. Grundläggande prestanda
●Fibrer är jämnt fördelade i garnet och förblir stabila under 200°C (MAC tål upp till 220°C, CLY upp till 250°C), vilket uppfyller kraven i högtemperaturmiljöer.
●Brottstyrkan hos garn tillverkat av 1,0 dtex MAC är 13,7 % högre än hos vanligt garn. Kompaktspunnet garn har minst hårighet, vilket förhindrar pilling.
2. Fuktupptagning och svetttransport
Den nya blandningen har en våtningstid på endast 5–14,6 sekunder och en vattenabsorptionstid på 4,6–21,4 sekunder, långt bättre än traditionella blandningar (480–960 sekunder). Trippeldukstrukturen erbjuder bäst fuktupptagning, medan 2:1-ribbstrukturen är relativt långsammare.
3. Flamhämmande egenskaper och säkerhet
I enlighet med ISO 15025-standarden har alla prov ett efterbrinntid och glödtid på mindre än 2 sekunder, utan smältning eller droppbildning. 2:1-ribbstrukturen ger bäst flamhämmande egenskaper. PAC och MAC fungerar synergistiskt för att förbättra flamskydd, och förbättrad fuktupptagning komprometterar inte säkerheten.
IV. Tillämpningsvärde och framtida optimering
Kärnfördelar
1. Låg kostnad: Materialkostnaden är endast 1/3 till 1/4 av meta-aramid, och det krävs ingen extra kemisk flamskyddsbehandling.
2. Säkert och pålitligt: Smälter inte vid höga temperaturer, vilket effektivt förhindrar brännskador.
3. Komfortabelt och miljövänligt: Har utmärkta fuktupptagnings- och svettsugande egenskaper. Lyocell förbättrar mjukheten och säkerställer miljövänlighet.
Framtida optimering
Strukturen kan justeras enligt yrkesmässiga behov (till exempel 2:1 ribbning för brandmän, trippelduk för racerbilsförare). Alternativt kan spinnprocesser optimeras för att minska garnhårighet och förbättra slitstyrkan, vilket hjälper funktionella textilmaterial att balansera "säkerhet, komfort och kostnad".
(Obs: Data är hämtad från artikeln Quality of Fine Yarns from Modacrylic/Polyacrylate/Lyocell Blends... (Dokumentnummer: materials-16-04386.pdf) och har omarbetats.)
EN
Senaste Nytt
