張秀

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

本文通過分析芳綸不銹鋼復(fù)合紗針織物的屏蔽效能規(guī)律，并對影響因素進(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，斷裂伸長率2.8%。

儀器設(shè)備：LXC-252SC12G 全自動電腦橫機(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，分別對應(yīng)字母為A、B、C、D，編織度目為100、90、80，對應(yīng)數(shù)字為1、2、3，各編織一塊，共12 塊試樣，對應(yīng)編號見表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 織物的阻燃性測試

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

1.4 水洗對織物屏蔽效能影響的測試

本實(shí)驗(yàn)選擇平針組織作為測試試樣，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℃，時間30min/次）。將25 個裝有試樣的容器同時放入已預(yù)熱至實(shí)驗(yàn)溫度的裝有肥皂和無水碳酸鈉混合液的裝置內(nèi)，在規(guī)定時間和溫度條件下進(jìn)行機(jī)械攪動，每次程序結(jié)束后均取出一個試樣，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)對電磁屏蔽性能的影響

分別測試8 種組織的編織度目為100 時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，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 織物厚度對電磁屏蔽性能的影響

對于相同的織物組織，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)試樣的厚度和測得的試樣屏蔽效能數(shù)據(jù)，繪制出不同電磁波頻率時試樣隨著厚度變化時的屏蔽效能的曲線。

對于不同的織物組織，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，織物的電磁效能在所測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，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。對于同種組織織物厚度不同時的電磁屏蔽效能，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)量測量和電磁屏蔽效能測量結(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。通過對同一織物組織結(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)行電磁屏蔽效能測試，測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絲作為電磁屏蔽導(dǎo)線，在洗滌過程中出現(xiàn)電磁屏蔽材料脫落的概率比較小，因此經(jīng)過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：損毀長度≤150mm，續(xù)燃時間≤5s，陰燃時間≤5s，無熔融、滴落現(xiàn)象。所測試樣在點(diǎn)火結(jié)束后沒有續(xù)燃的現(xiàn)象，損毀長度較短，陰燃時間稍長，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

本文采用芳綸不銹鋼復(fù)合紗，通過設(shè)計(jì)織造不同的織物組織結(jié)構(gòu)，測試分析了織物電磁屏蔽效果及影響因素，同時測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)束后沒有續(xù)燃的現(xiàn)象，陰燃時間較短，損毀長度較短，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)過水洗測試其電磁屏蔽效能沒有出現(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。