紡織科技論文篇壹
紡織計量發展淺析
摘 要：?衣食住行?，人類基本生活需要中，衣為先。紡織工業在人類生活、工業發展、科技進步中有著舉足輕重的作用。而紡織計量工作對紡織工業又有著重要影響，監測質量、指導生產、改進工藝。所以，紡織計量的發展，足以影響和推動紡織行業的發展，顯現出紡織計量在整個紡織行業的重要性。但是，隨著整個紡織行業的曲折發展，紡織計量工作也幾經起伏。2012年5月9日至11日，紡織計量技術委員會在湖南張家界市召開了《電子單紗強力機(儀)校準規範》等12項紡織計量校準規範審稿會，會議審定了《電子單紗強力儀(機)校準規範》等12項紡織計量校準規範。這是繼2009年寧波會議後第二次組織的紡織計量校準規範審稿會，標誌著紡織計量工作進入循序漸進、有效發展階段。
關鍵詞：紡織工業;紡織計量;檢定/校準;校準規範;標準器
中圖分類號：X791 文獻標識碼：A
1 紡織計量概述
JJF《通用計量術語及定義》中，?計量?(metrology)詞條，定義為實現單位統壹和量值準確可靠的活動。它屬於測量，源於測量，而又嚴於壹般測量，它涉及整個測量領域，並按法律規定，對測量起著指導、監督、保證的作用。計量與 其它 測量壹樣，是人們理論聯系實際，認識自然、改造自然的 方法 和手段，它是科技、經濟和社會發展中必不可少的壹項重要的應用。然而，計量與測試是含義完全不同的兩個概念。測試是具有試驗性質的測量，也可理解為測量和試驗的綜合。它具有探索、分析、研究和試驗的特征.計量是技術和管理的結合體，凡是以實現計量單位統壹和測量準確可靠為目的的科學、法制、管理等活動都屬於計量的範疇。
隨著市場經濟的發展，計量校準正逐漸被國內更多的用戶所接受。校準在國內計量技術機構開展的計量活動中的比重正在逐步加大，已經作為壹種新型的計量活動與檢定相提並論。紡織計量是工程計量(也稱工業計量)的壹部分，是計量科學在紡織行業中的應用。主要體現在紡織專用儀器的制造、使用、管理、量值溯源、量值傳遞、檢定/校準等方面。紡織計量的主要內容有：檢定規程/校準規範的制修訂，紡織計量標準器的確定，周期檢定/校準等活動，目前，紡專儀器的溯源方式也主要由檢定轉變為校準。正確開展檢定和校準活動，利用檢定和校準結果，最終實現量值統壹，為紡織行業提供技術支撐，進而保證紡織工業的健康發展。
2 紡織行業及紡織計量的發展
在我國，紡織工業的發展，是隨著紡織服裝業的主管部門?中華人民***和國紡織工業部的變遷而發展變化的。1949年10月設立中央人民政府紡織工業部，新中國紡織業開始發展，建國初期，物資匱乏，尤其關乎民生穿衣的紡織品，國家大力支持紡織業，全國範圍內興建紡織廠。1954年9月成為中華人民***和國紡織工業部，紡織業大規模發展，全國上下，力爭上遊，攻堅克難，壹批批大規模紡織企業出現，技術人員全國交流，相互支援，此後的三十余年，紡織業曾壹度輝煌。1998年3月，紡織工業部改為國家紡織工業局。2001年2月國家紡織工業局撤銷，中國紡織工業協會成立，計劃經濟年代傳統紡織業逐步退出發展潮流，尤其曾經繁榮幾十年的國有大型紡織企業，紛紛破產、倒閉、改制。新興紡織服裝行業開始走上歷史舞臺，曾經的小作坊，雅戈爾、勁霸、利郎等著名品牌開始主導服裝潮流。
同樣，作為紡織服裝產業的重要技術支撐?紡織計量工作，也隨著紡織工業趨勢而起伏。1984年我國計量法公布實施以後，在原紡織部主持下，立即組織了紡織專用儀器計量檢定規程的制訂。1985年4月批準並於1985年10月施行了十九種紡織專用儀器計量檢定規程之後，到1995年10月1日止的十年期間，先後***七批發布了66個紡織儀器和標準器的部門計量檢定規程。基本覆蓋當時紡織工業的所有檢測儀器和設備，最重要的是，從檢定規程的制定，到發布實施，到標準器的統壹，全國聯動，政府、行業、部門、企業高度重視，從紡織部到各省的計量站，再到紡織企業計量部門，認真學習，廣泛交流，嚴格執行紡織計量檢定規程及相關計量條例，紡織計量的發展達到輝煌。
2001年，國家紡織工業局撤銷，此後兩年時間內，全國各省紡織工業廳也陸續撤銷，加之國家經濟體制的改革，計劃經濟逐步轉為市場經濟，紡織服裝亦不是緊缺產品，傳統紡織業開始下滑，甚至倒閉。紡織計量工作也曾壹度低靡，2001至2010十年間，基本沒有什麽發展，甚至許多省份，紡織計量技術部門也遭遇尷尬局面。2006年，根據計量管理要求，紡專儀器的計量要求也由檢定改為校準，檢定規程取消，由校準規範代替，紡專儀器計量校準規範也隨之老化，缺失。
直到2009年，中國紡織工業協會科技發展部於11月30日-12月1日在浙江寧波召開了2009年全國紡織計量校準規範工作會議。來自全國各級紡織計量機構、紡織儀器企業等27家單位38名代表參加會議。會議回顧了紡織計量工作的歷史，分析了目前紡織計量工作面臨的問題，對進壹步開展紡織計量工作達成了幾點意見：要抓緊紡織計量校準規範的制修訂工作，爭取3-5年解決規範老化、缺失問題;盡快組建完善紡織計量技術委員會，全面啟動紡織計量工作;大力宣貫紡織計量校準規範，培養紡織計量人才;盡快制定《紡織計量校準規範制修訂暫行管理辦法》，建立有效工作機制;摸清計量校準規範、計量機構及儀器企業現狀，充分發揮各級計量機構和儀器企業等各方面的作用，努力開拓計量工作新局面。
3 紡織計量目前存在的問題
3.1 校準規範的老化、缺失問題函待提高完善，目前紡織專用儀器已達100余種，而新的校準規範僅定稿24部，發布實施12部。紡織計量主管部門-紡織計量技術委員會仍有大量工作，政府、企業支持力度不夠。
3.2 紡織計量標準器需要統壹、規範，儀器生產廠家技術參數需要保持壹致，同時，進口紡專儀器計量性能要有據可依。
3.3 紡專儀器新品種，新產品逐步出現，比如棉纖維氣流儀，滲水儀，電熱鼓風幹燥烘箱，織物透濕量儀，織物透氣量儀等儀器的計量校準工作，也需有規程可依，或參照現有同類校準規範，或制訂對應規範。
3.4 紡織計量技術機構、人員、能力建設等方面薄弱，缺乏監管職能，政府計量管理部門及法定計量技術機構對紡織專項計量工作不夠重視，支持力度較弱。
4 關於紡織計量的幾點建議
4.1 部門重視：紡織計量技術委員會是紡織計量的主管部門，依托國家紡織計量站，應更加高度重視紡織計量工作，在校準規範的完善、信息搜集整理、技術指導、組織交流學習及標準器配置上統壹指導協調，並組織制定有關紡織專用計量技術法規，承辦有關計量監督管理工作。各省市紡織計量技術機構應積極配合，積極參與。
4.2 政府督導：國家質檢總局及地方計量行政部門在政策上加大紡織計量工作的政策扶持及紡織專用儀器的日常管理，可考慮將紡織計量納入地方行政計量管理層面，比如力值、溫度、長度、質量等指標。明確紡織計量技術機構的職能和責任，提高對紡織計量工作的重視。
4.3 企業支持：紡織計量工作，任重道遠，不僅需要部門的重視，還需要整個行業，尤其企業的大力支持，包括儀器廠商和纖維紡織服裝企業的配合和支持。
根據全國紡織纖維檢驗機構狀況，31個省、市、自治區、直轄市，除西藏、海南外，各地都有纖維、紡織檢驗機構。紡織計量應與纖維計量部門有效結合，形成合力，監督管理與技術服務相結合，優勢互補，開拓進取，快速發展。強化全國紡織纖維計量機構的信息溝通，促進互相交流，為推動紡織計量工作的發展、紡織檢測能力的提高、振興紡織工業服務。
參考文獻
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紡織科技論文篇二
阻燃紡織品
摘要：
本文通過闡述紡織品的阻燃機理，介紹了幾種阻燃紡織品的加工方法，現階段常用的評判、測試方法以及阻燃紡織品的發展趨勢。
關鍵詞：阻燃紡織品;阻燃機理;加工方法;燃燒性能測試
引言
隨著現代化科學技術的發展、紡織工業的進步，紡織品種類不斷增多，其應用範圍不斷擴展延伸到人們生產、生活的各個方面。但紡織品材料壹般都易燃或可燃，容易引發火災事故。據統計，世界上約20%以上的火災事故都是由紡織品燃燒引起或擴大的，尤其是住宅失火。因此，紡織品的阻燃功能對消除火災隱患，延緩火勢蔓延，降低人民生命財產損失都極為重要。近年來，各國紛紛開展紡織品阻燃技術方面的研究，並制定了相應的紡織品燃燒性能測試方法、阻燃制品標準和應用法規等。
1 紡織品的阻燃機理
所謂?阻燃?，並非阻燃整理後的紡織品在接觸火源時不會燃燒，而是使織物在火中盡可能降低其可燃性，減緩蔓延速度，不形成大面積燃燒，離開火焰後，能很快自熄，不再續燃或陰燃[1-3]。
1.1 纖維材料的燃燒與阻燃原理
合成纖維的燃燒是材料和高溫熱源接觸，吸收熱量後發生熱解反應，熱解反應生成易燃氣體，易燃氣體在氧存在的條件下，發生燃燒，燃燒產生的熱量被纖維吸收後，又促進了纖維繼續熱解和進壹步燃燒，形成壹個循環。對此人們提出了阻燃的基本原理：減少(或者基本沒有)熱分解氣體的生成，阻礙氣相燃燒的基本反應，吸收燃燒區域的熱量，稀釋和隔離空氣等。
1.2 阻燃劑的阻燃機理
纖維用阻燃劑有：鋁鎂氫氧化物、含硼化合物、鹵硼化合物、鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑等。不同阻燃劑的阻燃機理有很大的區別。概括起來主要有以下幾種。
1.2.1 覆蓋機理
在可燃材料中加入阻燃劑後，阻燃劑在高溫下可在聚合物表面形成壹層玻璃狀或穩定泡沫覆蓋層以隔熱、隔絕空氣，起到阻止熱傳遞、減少可燃性氣體釋放和隔絕氧的作用從而達到阻燃目的。阻燃劑形成隔離膜的方式有兩種，壹是阻燃劑降解產物促進纖維表面脫水炭化，進而形成結構更趨穩定的交聯狀固體物質或炭化層，炭化層能阻止聚合物進壹步熱裂解，還能阻止其內部的熱分解產物進入氣相參與燃燒過程。含磷阻燃劑對含氧聚合物的阻燃作用即是通過此種方式實現的。二是阻燃劑在燃燒溫度下分解成不揮發的玻璃狀物質包覆在聚合物表面起隔離膜的作用，硼系和鹵化磷類阻燃劑具有類似特征。
1.2.2 不燃性氣體窒息機理
阻燃劑受熱分解出現不燃性氣體，將纖維燃燒分解出來的可燃性氣體濃度沖淡到能產生火焰濃度以下，同時稀釋燃燒區內的氧濃度，阻止燃燒繼續進行，又由於氣體的生成和熱對流帶走了壹部分熱，從而達到阻燃作用[4-5]。
1.2.3 吸熱機理
任何燃燒在短時間所放出的熱量有限，如果能在短時間內吸收火源所放出的部分熱量，火焰溫度就會降低，輻射到燃燒表面和作用於自由基的熱量就會減少，燃燒反應受到抑制。
高溫條件下，阻燃劑發生吸熱脫水、相變、分解或其他吸熱反應，降低纖維表面及燃燒區域的溫度，降低可燃物表面溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延，最終破壞維持聚合物燃燒的條件，達到阻燃目的。如鋁、鎂及硼等無機阻燃劑，充分發揮其結合水蒸氣時大量吸熱的特性，提高自身的阻燃能力。
1.2.4 自由基控制機理
根據燃燒的鏈反應理論，維持燃燒的是自由基。阻燃劑在氣相燃燒區捕捉燃燒反應中的自由基，阻止火焰的傳播，使燃燒區的火焰密度下降，最終使燃燒反應速度下降直至終止。如含鹵阻燃劑的蒸發溫度和聚合物分解溫度相同或相近，當聚合物受熱分解時，阻燃劑也同時揮發出來，此時含鹵阻燃劑與熱分解產物同時處於氣相燃燒區，鹵素便能夠捕捉燃燒反應中的自由基，阻止火焰的傳播，使燃燒區的火焰密度下降，最終使燃燒反應速度下降直至終止[6-7]。
1.2.5 催化脫水機理
阻燃劑在高溫下生成具有脫水能力的羧酸、酸酐等，與纖維基體反應促進脫水炭化，減少可燃性氣體的生成。
2 阻燃紡織品的加工方法
研究織物的阻燃技術是指通過物理或化學的方法賦予織物壹定的阻燃性能，降低材料的可燃性，減慢火焰蔓延速度，其實質是破壞織物中纖維的燃燒過程。近年來，世界各國主要從以下兩個方面來開展對織物阻燃技術的研究：壹是生產阻燃纖維;二是對織物進行阻燃整理[8-9]。
2.1 阻燃纖維的制造
纖維阻燃的途徑是阻止或減少纖維熱分解，隔絕或稀釋氧氣，快速降溫使其終止燃燒。為實現上述目的，壹般是將有阻燃功能的阻燃劑通過聚合物聚合、***混、***聚、復合紡絲、接枝改性等加入到化纖中或用後整理方法將阻燃劑塗在纖維表面或滲入纖維內部。在實際應用中，往往采用多種阻燃劑，以兩種以上方式協同效應達到阻燃效果。
2.1.1 ***聚法
現行的阻燃腈綸和滌綸大多數采用***聚方法生產，其技術已較成熟。由於阻燃元素結合在成纖高分子鏈上，因此阻燃性能持久，對纖維的其他性能影響較小，采用這種方法生產的阻燃腈綸通常稱為改性腈綸。
2.1.2 ***混法
***混法技術具有生產簡便、品種更換靈活等特點，因此是阻燃纖維開發的重要技術路線，幾乎所有阻燃化學纖維均可采用這種方法制備。
2.1.3 接枝法
主要用於制備阻燃滌綸或混紡織物，其方法有化學法、輻射法和等離子體法，接枝體都為具有不飽和雙鍵的化合物。接枝法技術使用靈活，既可用於纖維也可用於織物的阻燃，但因成本高、設備較復雜而還沒有工業化。
2.1.4 皮芯復合紡絲法
以***混或***聚阻燃高聚物為芯、普通高聚物為皮，通過復合紡絲制成的阻燃復合纖維可避免阻燃纖維變色和耐光性差的問題，提高阻燃性能的穩定性和染色性能，但加工設備要求高。
2.1.5 本質阻燃纖維
按性能分類，阻燃纖維可分為阻燃常規改性纖維和阻燃高性能纖維，阻燃常規改性纖維以阻燃滌綸和腈綸產量最大，由於航空航天等尖端高技術和軍事工業發展的需要，阻燃高性能纖維得到越來越廣泛的應用。阻燃高性能纖維主要包括芳香族聚酰胺Nomex和Kevlar，聚酰亞胺如法國的Kermal，聚碸酰胺，聚芳酣，聚酚醛樹脂，聚四氟乙烯，以及陶瓷、玻璃等纖維。
2.2 織物的阻燃整理
織物的阻燃整理是通過吸附沈積、化學鍵合、粘合作用使阻燃劑覆在織物上。當遇到火種時發生物理和化學反應，從而達到阻燃效果。
2.2.1 噴塗
適宜於不需洗滌織物或洗滌次數極少的裝飾織物和建築用織物，如地毯、墻布等。噴塗加工後壹般不經水洗等後處理，對阻燃劑的選擇要求不高，工藝簡單，操作簡便。
2.2.2 浸軋和浸漬
適宜於加工睡衣、床上用品和家具用品等，也可加工外衣。要求阻燃劑的耐洗牢度優良。可結合其他特種功能――浴浸軋型整理，也可分步加工。此種加工方式工藝復雜，適用範圍廣，成本較噴塗高。
2.2.3 塗層
適宜於加工勞動保護服，以及裝飾織物。對阻燃劑的選擇要求較高，要求阻燃性和耐熱性好。在加工過程中，壹般與其他特種功能塗層同時進行。
3 阻燃織物的測試
GB/T17591―2006《阻燃織物》標準規定了阻燃織物的產品分類、技術要求、試驗方法、檢驗規則、包裝和標誌，適用於裝飾用、交通工具內飾用、阻燃防護服用的機織物和針織物。
3.1 評判標準
評判織物的阻燃性能通常采用兩種標準：壹是從織物的燃燒速度來進行評判，即經過阻燃整理的面料按規定的方法與火焰接觸壹定的時間，然後移去火焰，測定面料繼續有焰燃燒的時間和無焰燃燒的時間，以及面料被損毀的程度。有焰燃燒的時間和無焰燃燒的時間越短，被損毀的程度越低，則面料的阻燃性能越好;反之，則表示面料的阻燃性能不佳。
另壹種是通過測定樣品的極限氧指數來進行評判。面料燃燒都需要氧氣，氧指數LOI是樣品燃燒所需氧氣量的表示，故通過測定氧指數即可判定面料的阻燃性能。氧指數越高則說明維持燃燒所需要的氧氣濃度越高，即表示越難燃燒。該指數可用樣品在氮、氧混合氣體中保持燃燒所需氧氣的最小體積百分數來表示。從理論上講，紡織材料的氧指數只要大於21%，其在空氣中就有自熄性。根據氧指數的大小，通常將紡織品分為(LOI<20%)、可燃(LOI=20%～26%)、難燃(LOI=26%～34%)和不燃(LOI>35%)4個等級。事實上，幾乎所有常規紡織材料都屬易燃或可燃的範圍。
3.2 測試方法
燃燒試驗方法主要用來測試試樣的損毀長度、面積，續燃時間和陰燃時間，火焰蔓延速率等指標。
根據試樣與火焰的相對位置，可分為垂直法、傾斜法和水平法。國際上對紡織材料的燃燒性能測試方法的標準化已經相當全面和完善，包括ISO、ASTM、BS、JIS在內的國際和國外先進標準都各自有10余項相關的測試方法標準，如：GB/T5454―1997《紡織品燃燒性能試驗氧指數法》、GB/T5455―1997《紡織品燃燒性能試驗垂直法》、GB/T5456―2009《紡織品燃燒性能試驗垂直方向火焰蔓延性能的測定》，GB14645《紡織織物 燃燒性能 45?方向損毀面積和接焰次數測定》，FZ/T01028《紡織織物 燃燒性能測定 水平法》等。
中國目前對於服裝阻燃性能的測試主要采用GB/T5455―1997《紡織品燃燒性能試驗垂直法》。其原理是將壹定尺寸的試樣垂直於規定的燃燒試驗箱中，用規定的火焰點燃12 s除去火源後，測定試樣的續燃時間和陰燃時間，陰燃停止後，按規定的方法測出損毀長度。
4 阻燃紡織品的發展趨勢
隨著紡織技術的快速發展，我國的阻燃紡織品近年來也獲得了長足的進步，並呈現出不同的發展趨勢。
4.1 功能復合化
阻燃功能紡織品除早期的阻燃防熱輻射、阻燃抗靜電以外，近年來根據紡織品面料應用場所不同提出了新的要求，如日本專利報道的用於浴室等潮濕環境下的窗簾、帷幕等，除阻燃外，還要求防黴和拒水;用於服用、沙發和床單等面料要求阻燃外還需具有衛生保健功能。在軍事領域，作戰服和軍事裝備的偽裝材料不僅要求具有阻燃性，還要求具有防偽功能。在我國，阻燃抗靜電紡織品研究較成熟，對阻燃拒水和拒油產品也有研究，具有衛生保健功能的紡織品開發值得關註。
4.2 綠色環保化
阻燃纖維的綠色化，是指減少生產過程對環境和操作人員的毒害作用，防止纖維對穿用人產生不良影響，火災發生時，不會產生?二次毒害?。這是因為，阻燃纖維所用阻燃劑壹般含有鹵、磷、硫等元素，大都具有較大的毒性，在阻燃劑合成和纖維生產過程中會對操作人員產生壹定的毒害作用，其?三廢?的排放會帶來較嚴重的環境汙染。從環境保護、人類安全和阻燃效率的角度出發開發無鹵、高效、低煙、低毒的環境友好型阻燃紡織品是未來的發展趨勢。有機矽系阻燃劑作為典型的無鹵阻燃劑，具有高效、無毒、低煙、無汙染的特點，並具有改善分散性和加工性能的特點。
4.3 高技術化
高技術纖維是隨著高新產業的發展需要而開發出來的壹系列具有高性能、高功能的纖維。高技術纖維在生產工藝中應用發展了壹系列新技術，如靜電紡絲、凝膠紡絲、膜裂紡絲、液晶紡絲、離心紡絲等，給合成纖維工業帶來新的生命。高技術耐高溫阻燃纖維是其中的壹個重要分支，高技術型阻燃纖維由於自身獨特的化學結構，無須添加阻燃劑或進行改性，本身就具有耐高溫阻燃的特性。如聚丙烯腈預氧化纖維(OPANF)、聚苯並咪唑(PBI)纖維、聚間苯二甲酞二胺(MPIA)纖維、三聚氰胺縮甲醛纖維(MF)等。
4.4 舒適型阻燃纖維
在高溫、強熱輻射及有明火的環境中，作業人員必須穿著阻燃防護服或熱防護服。在上述條件下，人的熱負荷過高，難以長時間堅持正常的工作效能。因此對於阻燃紡織品而言，必須兼顧紡織品的舒適性。對於阻燃纖維而言則應兼顧阻燃性能、可紡性能和熱濕舒適性能。
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(作者單位：浙江省紡織測試研究院)