張秀

阿克蘇地區(qū)纖維檢驗(yàn)所/國(guó)家棉紡織品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 新疆阿克蘇 843000

本文通過(guò)分析芳綸不銹鋼復(fù)合紗針織物的屏蔽效能規(guī)律，并對(duì)影響因素進(jìn)行分析總結(jié)，探索電磁屏蔽面料的設(shè)計(jì)原則，根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的規(guī)律設(shè)計(jì)了幾種特殊組織的針織面料，獲得了比普通組織更好的屏蔽效能。同時(shí)由于本實(shí)驗(yàn)所用的紗線有較高含量的芳綸和不銹鋼纖維混紡，使得面料的阻燃性能優(yōu)異，且金屬混紡電磁屏蔽織物的耐水洗性能較好。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與設(shè)備

材料：所采用的紗線為芳綸不銹鋼復(fù)合紗，不銹鋼纖維平均細(xì)度8μm，紗線混紡比37/63，紗線線密度97.2tex，單紗斷裂強(qiáng)度46.40cN/tex，斷裂伸長(zhǎng)率2.8%。

儀器設(shè)備：LXC-252SC12G 全自動(dòng)電腦橫機(jī)，F(xiàn)A2004 型精密電子天平（常州科源電子儀器有限公司），HS-B24 型全自動(dòng)電腦控制高溫試樣機(jī)（鶴山精湛染整設(shè)備有限公司），Y511B織物密度分析鏡、YG（B）141D 數(shù)字式織物厚度儀、YG（B）815D-Ⅰ織物阻燃性能測(cè)試儀（溫州大榮紡織儀器有限公司）。

1.2 試樣設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)共選用8 種織物組織結(jié)構(gòu)，共織造16 塊試樣。其中有4 種普通組織，選用緯平針、1+1 羅紋、半畦編、羅紋空氣層，分別對(duì)應(yīng)字母為A、B、C、D，編織度目為100、90、80，對(duì)應(yīng)數(shù)字為1、2、3，各編織一塊，共12 塊試樣，對(duì)應(yīng)編號(hào)見(jiàn)表1；另外4 種復(fù)合組織，為羅紋襯緯組織（用字母E 表示）、羅紋雙面有浮線組織（用字母F 表示）、雙面平針襯緯正反面有連接的組織（用字母G 表示）和雙面平針完全襯緯組織（用字母H 表示），選用編織度目均為100，各編織一塊。

1.3 織物的阻燃性測(cè)試

使用標(biāo)準(zhǔn)GB/T5455-2014《紡織品燃燒性能垂直方向損毀長(zhǎng)度、陰燃和續(xù)燃時(shí)間的測(cè)定：垂直法》，采用YG（B）815D-Ⅰ型織物阻燃性能測(cè)試儀，用規(guī)定的點(diǎn)火器產(chǎn)生的火焰，對(duì)垂直方向的試樣底邊中心點(diǎn)火，點(diǎn)火時(shí)間為12s。到點(diǎn)火時(shí)間后，點(diǎn)火器移開(kāi)并熄滅火焰，記錄續(xù)燃時(shí)間和陰燃時(shí)間，并測(cè)量損毀長(zhǎng)度。

1.4 水洗對(duì)織物屏蔽效能影響的測(cè)試

本實(shí)驗(yàn)選擇平針組織作為測(cè)試試樣，采用標(biāo)準(zhǔn)GB/T3921-2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味取罚ǚ椒–：溫度60℃，時(shí)間30min/次）。將25 個(gè)裝有試樣的容器同時(shí)放入已預(yù)熱至實(shí)驗(yàn)溫度的裝有肥皂和無(wú)水碳酸鈉混合液的裝置內(nèi)，在規(guī)定時(shí)間和溫度條件下進(jìn)行機(jī)械攪動(dòng)，每次程序結(jié)束后均取出一個(gè)試樣，直至25 次水洗程序結(jié)束，最后取出的試樣剛好進(jìn)行了25 次的水洗。試樣經(jīng)清洗和干燥，以原樣作為參照樣，對(duì)比織物的電磁屏蔽效能的變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 織物結(jié)構(gòu)對(duì)電磁屏蔽性能的影響

分別測(cè)試8 種組織的編織度目為100 時(shí)試樣的防電磁輻射性能各5 次，記錄試樣在電磁波頻率為30-3000MHz 時(shí)電磁屏蔽效能的平均值，不同組織結(jié)構(gòu)的針織物的屏蔽效能曲線在頻率2500MHz 之前都呈下降趨勢(shì)，在頻率2500MHz 之后有所回升。8種組織結(jié)構(gòu)中，D1 和F 組織，其屏蔽效能曲線在1500MHz 之前比A1、B1、C1 高，在2000MHz 之前仍比C1 和B1 高，分析認(rèn)為與D1 和F 組織的浮線有關(guān)；在2000MHz 之后F 逐漸下降到所有組織最低的位置，原因是F 組織的浮線在是在織物外面，較為松散，而D1 組織在普通組織中的屏蔽效果始終最好。H 的屏蔽效能明顯大于其他組織結(jié)構(gòu)，其次是組織G，其屏蔽效能低于H 的原因是有導(dǎo)線貫穿了織物正反面。

2.2 織物厚度對(duì)電磁屏蔽性能的影響

對(duì)于相同的織物組織，其厚度變化不大，因此從4 種基礎(chǔ)組織中選擇厚度最大的試樣A3、B3、C2、D3 與4 種特殊組織試樣，根據(jù)試樣的厚度和測(cè)得的試樣屏蔽效能數(shù)據(jù)，繪制出不同電磁波頻率時(shí)試樣隨著厚度變化時(shí)的屏蔽效能的曲線。

對(duì)于不同的織物組織，織物的厚度與織物的電磁屏蔽效能不成正比，當(dāng)織物厚度為2.08mm 時(shí)，織物的電磁效能在所測(cè)大部分波段反而較厚度比其更小的織物組織更差。但是當(dāng)織物厚度達(dá)到2.46mm 時(shí)，在所有波段，織物的電磁屏蔽效能明顯高于其他織物，其次是厚度為2.31mm 的織物，而后是厚度為1.07mm 的織物。對(duì)于同種組織織物厚度不同時(shí)的電磁屏蔽效能，屏蔽效能在不同波段的變化也不同，織物的厚度不是影響其電磁屏蔽效能的主要因素。

2.3 平方米質(zhì)量對(duì)屏蔽效能的影響

平方米質(zhì)量是考核電磁屏蔽效能和成本的一項(xiàng)重要指標(biāo)，據(jù)試樣的平方米質(zhì)量測(cè)量和電磁屏蔽效能測(cè)量結(jié)果，作出不同電磁波頻率下的屏蔽效能曲線。其中平方米質(zhì)量433.89g/m2到466.37g/m2的為（a）組，平方米質(zhì)量531.25g/m2到575.18g/m2的為（b）組。

2.4 水洗次數(shù)對(duì)織物屏蔽效能影響

由于金屬鍍層和導(dǎo)電非金屬電磁屏蔽材料的易脫落性，其耐水洗性差。本實(shí)驗(yàn)所采用的芳綸不銹鋼復(fù)合紗為金屬混紡紗，能有效改善電磁屏蔽織物的耐水洗性。通過(guò)對(duì)同一織物組織結(jié)構(gòu)同一編織度目的電磁屏蔽織物進(jìn)行不同次數(shù)的水洗，待試樣完全晾干后按順序進(jìn)行電磁屏蔽效能測(cè)試，測(cè)得各試樣在不同電磁輻射頻率下的屏蔽效能曲線。

水洗并未明顯影響本實(shí)驗(yàn)所用試樣的電磁屏蔽效能。本實(shí)驗(yàn)所用紗線是由不銹鋼長(zhǎng)絲作為電磁屏蔽導(dǎo)線，在洗滌過(guò)程中出現(xiàn)電磁屏蔽材料脫落的概率比較小，因此經(jīng)過(guò)水洗的織物的電磁屏蔽性能并未出現(xiàn)明顯下降。

2.5 芳綸不銹鋼復(fù)合紗織物的阻燃性能

根據(jù)GB/T17591-2006 阻燃織物B1 級(jí)的考核指標(biāo)燃燒性能要求，阻燃防護(hù)服用織物應(yīng)滿足：損毀長(zhǎng)度≤150mm，續(xù)燃時(shí)間≤5s，陰燃時(shí)間≤5s，無(wú)熔融、滴落現(xiàn)象。所測(cè)試樣在點(diǎn)火結(jié)束后沒(méi)有續(xù)燃的現(xiàn)象，損毀長(zhǎng)度較短，陰燃時(shí)間稍長(zhǎng)，本實(shí)驗(yàn)所用的芳綸不銹鋼復(fù)合紗針織物的阻燃性能較好。

3 結(jié)語(yǔ)

本文采用芳綸不銹鋼復(fù)合紗，通過(guò)設(shè)計(jì)織造不同的織物組織結(jié)構(gòu)，測(cè)試分析了織物電磁屏蔽效果及影響因素，同時(shí)測(cè)試織物的阻燃性和耐水洗性，得到以下結(jié)論：

芳綸不銹鋼復(fù)合紗針織物在點(diǎn)火結(jié)束后沒(méi)有續(xù)燃的現(xiàn)象，陰燃時(shí)間較短，損毀長(zhǎng)度較短，具有優(yōu)異的阻燃性能，是良好的阻燃織物。本實(shí)驗(yàn)所織造的電磁屏蔽試樣，經(jīng)過(guò)水洗測(cè)試其電磁屏蔽效能沒(méi)有出現(xiàn)明顯下降，表明芳綸不銹鋼復(fù)合紗電磁屏蔽織物的耐水洗性較好。