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【摘 要】通过金属化处理能改善芳砜纶织物的抗静电性能而不降低其阻燃性能和其他服用性能，尤其是经镀银处理后，摩擦静电压已接近全棉织物的水平，表面电阻和面间电阻优于全棉织物的水平。
【关键词】海军作训服；面料；开发研究
0.前言
我国有广阔的领海及漫长的海岸线。开发海洋资源、保卫领海主权都需要有一个强大的海军。强大不仅体现在拥有各式兵种，现代化、门类齐全的舰艇和武器装备，更重要的是人员战斗力的提高。海军指战员工作、生活在一种特殊的场合，尤其是在水面舰艇上，环境较为恶劣：海风、高温、日晒、雨淋、风浪甚至战火。具有阻燃、拒污、耐高温、防紫外线、抗菌除臭、吸湿透气快干的舒适性作训服是保障海军指战员战斗力的一个重要方面，这种服装应能在各种恶劣环境条件下使着装者的身体保持舒适状态，以有充沛的体能。我国第一首航母的下水，对海军作训服性能提出了更广更高的要求。
我国纺织工业的发展，已研究出了多种新型高性能纤维，这为研究开发我国具有特种功能的海军作训服面料打下了良好的基础，其中芳砜纶纤维在化学稳定性、耐热性和热稳定性、阻燃性、电绝缘性、染色性及穿着舒适性方面具有一定的优势，应用于特殊防护服（包括军服）有很大的发展前景。
1.海军作训服的使用要求
军服按不同场合用途有礼服、常服和作训服之分，作训服是专用于作战和训练。相比礼服和常服，它注重于服装的特殊功能性，特别是海军水面舰艇作训服，常年在含有盐份的海风海浪中浸润，在日晒雨淋中时干时湿，指战员在作训时会出大量的汗需要及时散发，而我国的海域又处于中低纬度区域，气候特点是高温湿热，这要求作训服化学稳定性好，具有防紫外线、抗菌除臭、吸湿透气快干的功能；大部分的舰艇构件是以金属（大量是钢铁）为原料，舰艇舱室（特别是水线下）封闭度高，环境温度较高，这要求作训服具有耐高温和耐磨的功能；在缺少淡水的情况下洗衣是一种奢望，这要求作训服具有拒污功能；为防止战火燃身，保护随身电子仪器，作训服应具有阻燃和电磁屏蔽功能；在电子操控室和弹药舱配备的作训服应具有抗静电功能，以防止静电高电压对电子仪器的干扰或静电火花引燃易燃易爆气体从而引爆弹药舱。显而易见，航母甲板上的作训服对耐高温、阻燃和抗静电功能的要求更高。
在以上所列举的服装功能中，有些是相辅相成的，有些是相互独立的，有些是相互制衡的，如阻燃和抗静电。自身具有阻燃性能的纺织材料一般是高性能纤维，分子量大，分子结构紧密，亲水性基团稀少，因而抗静电性能差。
鉴于阻燃性和抗静电性是海军作训服的所有性能中最主要的两个性能，本文以在不降低服装面料阻燃性能的前提条件下，提高它的抗静电性能进行研究。
2.实验方案
如前所述，芳砜纶纤维的诸多优异特性使得它在作为特殊防护服（包括军服）有很大的优势，美中不足的是抗静电性能较差。
提高纺织品抗静电性的方法有许多种，改善材料的亲水性是最有效的方法之一。一般是：改变材料表面的物理形态，使之变得毛糙，或以亲水性助剂浸润涂覆，以能容纳或吸纳较多的水分子；改变材料表面的化学结构，接枝亲水性基团，提高材料的含水率；也可把物理改形和化学改性综合使用，以增强效果和时效。如等离子体表面处理和聚氨酯接枝处理，对改善芳砜纶纤维的亲水性很有效果，但抗静电性能的提高有限。
近年来，金属化织物的研究已经成为功能性纺织新材料的研究热点之一，它具有屏蔽电磁波、抗菌、抗静电等功能，因而可作为特种防护服的面料。织物金属化技术主要有两种工艺，一是化学镀（又称湿法） ， 即织物在水溶液中通过化学反应， 使金属还原成原子或分子沉积在纤维或纱线表面； 二是由涂层、真空镀膜和溅镀等所谓的干法， 直接在织物表面形成金属化结构。我们考虑用湿法金属化对芳砜纶织物表面进行处理。
2.1 实验材料
芳砜纶2/1↗机织物甲、乙两种，经纬密度分别为312×218根/10cm和278×208根/10cm，线密度分别为41和32tex。
2.2 实验方法
化学镀溶液一般由金属盐、还原剂、缓冲剂、络合剂和稳定剂等组成。其中，还原剂的选择是关键。最常用的还原剂是次磷酸盐和甲醛，近年来又逐渐采用硼氫化物、氨基硼烷和它们的衍生物等作为还原剂。织物所镀金属不同，采用的化学镀工艺和条件亦有差别。 化学镀银是用还原剂（还原糖—葡萄糖）与银氨络盐发生氧化----还原反应在织物表面沉积一层银。与镀银不同，化学镀铜是自催化反应，在没有外加电流的条件下，利用处于同一溶液中的金属盐和还原剂在具有催化活性的基体表面上能够进行自催化氧化还原反应的原理，在基体表面化学沉积形成铜镀层。
2.3 实验步骤
⑴ 织物前处理：化学镀银是①在脱脂溶液（ 40g /L NaOH，OP乳化剂2 mL /L， 70 ℃）中浸泡5min②在粗化溶液（200g/L NaOH 70℃）中浸泡30min，③在敏化、活化溶液（25g/L SnCl2 0.4g/L PdCl2 300mL/L HCl 38% 30 ℃）中浸泡5min，④在解胶溶液（100mL/L HCl 38%）中浸泡3min。化学镀铜是 ①在除油溶液（35g/L NaOH 30g/L 40～50℃）处理10min，②在粗化溶液（90g/L NaOH 40～80℃）处理20min，③在敏化溶液（10g/L SnCl2 100mL/L 37%（质量分数）HCL 锡粒几粒 室温）处理10min，④在活化溶液（0.5g/L PdCl2 100mL/L 37%（质量分数）HCL）处理5min。以上每一步完成后需用去离子水冲洗干净。
⑵ 镀液成分和工艺参数见表1。
2.4 实验测试
织物抗静电性能以摩擦静电压、表面电阻和面间电阻表征，并同抗静电性能较好和较差的棉布、涤纶布作对比。同时考察芳砜纶织物在织物金属化处理前后的阻燃、透气和耐磨性能的变化。
2.5 实验仪器
ZG25-4兆欧表，自制单、双面电阻测试以，YG815B织物燃烧性能测试仪， YG461-III透气量仪，Y522园盘式织物平磨仪。
3.测试数据分析
各指标的测试数据见表2。
从表3中数据可知，⑴ A、B两种织物在金属化处理后的燃烧指标虽有提高，但仍符合《GB/T 5455-1997 纺织品 燃烧性能试验 垂直法》中对阻燃防护服用织物的要求：毁损长度（经、纬）≤150 mm，续燃时间（经、纬）≤5s，阴燃时间≤5s。所以金属化处理没有降低芳砜纶织物的阻燃性能。⑵ 金属化处理前芳砜纶织物的摩擦静电压接近涤纶织物，处理后其值大幅下降，特别是镀银处理的，已接近棉布。⑶ 金属化处理后芳砜纶织物的表面电阻和面间电阻也大幅下降，镀铜的平均下降了53.6%，镀银的效果更佳，只有处理前0.17%。⑷ 在透气性方面，镀铜前后差异不大，镀银后透气率上升较多。⑸ 金属化处理后芳砜纶织物的耐磨性能有所提高。
4.结论
经过金属化处理后芳砜纶织物的抗静电性能有了很大的改善，其摩擦静电压、表面电阻和面间电阻下降幅度达50%以上，特别是镀银处理后效果极佳：摩擦静电压已接近全棉织物的水平，表面电阻和面间电阻超越了全棉织物的水平。而阻燃性能没有降低，服用性能中透气率和耐磨有所提高。所以，金属化处理是一种明显改善芳砜纶织物的抗静电性能而不降低其他基本性能的技术方法。
【关键词】海军作训服；面料；开发研究
0.前言
我国有广阔的领海及漫长的海岸线。开发海洋资源、保卫领海主权都需要有一个强大的海军。强大不仅体现在拥有各式兵种，现代化、门类齐全的舰艇和武器装备，更重要的是人员战斗力的提高。海军指战员工作、生活在一种特殊的场合，尤其是在水面舰艇上，环境较为恶劣：海风、高温、日晒、雨淋、风浪甚至战火。具有阻燃、拒污、耐高温、防紫外线、抗菌除臭、吸湿透气快干的舒适性作训服是保障海军指战员战斗力的一个重要方面，这种服装应能在各种恶劣环境条件下使着装者的身体保持舒适状态，以有充沛的体能。我国第一首航母的下水，对海军作训服性能提出了更广更高的要求。
我国纺织工业的发展，已研究出了多种新型高性能纤维，这为研究开发我国具有特种功能的海军作训服面料打下了良好的基础，其中芳砜纶纤维在化学稳定性、耐热性和热稳定性、阻燃性、电绝缘性、染色性及穿着舒适性方面具有一定的优势，应用于特殊防护服（包括军服）有很大的发展前景。
1.海军作训服的使用要求
军服按不同场合用途有礼服、常服和作训服之分，作训服是专用于作战和训练。相比礼服和常服，它注重于服装的特殊功能性，特别是海军水面舰艇作训服，常年在含有盐份的海风海浪中浸润，在日晒雨淋中时干时湿，指战员在作训时会出大量的汗需要及时散发，而我国的海域又处于中低纬度区域，气候特点是高温湿热，这要求作训服化学稳定性好，具有防紫外线、抗菌除臭、吸湿透气快干的功能；大部分的舰艇构件是以金属（大量是钢铁）为原料，舰艇舱室（特别是水线下）封闭度高，环境温度较高，这要求作训服具有耐高温和耐磨的功能；在缺少淡水的情况下洗衣是一种奢望，这要求作训服具有拒污功能；为防止战火燃身，保护随身电子仪器，作训服应具有阻燃和电磁屏蔽功能；在电子操控室和弹药舱配备的作训服应具有抗静电功能，以防止静电高电压对电子仪器的干扰或静电火花引燃易燃易爆气体从而引爆弹药舱。显而易见，航母甲板上的作训服对耐高温、阻燃和抗静电功能的要求更高。
在以上所列举的服装功能中，有些是相辅相成的，有些是相互独立的，有些是相互制衡的，如阻燃和抗静电。自身具有阻燃性能的纺织材料一般是高性能纤维，分子量大，分子结构紧密，亲水性基团稀少，因而抗静电性能差。
鉴于阻燃性和抗静电性是海军作训服的所有性能中最主要的两个性能，本文以在不降低服装面料阻燃性能的前提条件下，提高它的抗静电性能进行研究。
2.实验方案
如前所述，芳砜纶纤维的诸多优异特性使得它在作为特殊防护服（包括军服）有很大的优势，美中不足的是抗静电性能较差。
提高纺织品抗静电性的方法有许多种，改善材料的亲水性是最有效的方法之一。一般是：改变材料表面的物理形态，使之变得毛糙，或以亲水性助剂浸润涂覆，以能容纳或吸纳较多的水分子；改变材料表面的化学结构，接枝亲水性基团，提高材料的含水率；也可把物理改形和化学改性综合使用，以增强效果和时效。如等离子体表面处理和聚氨酯接枝处理，对改善芳砜纶纤维的亲水性很有效果，但抗静电性能的提高有限。
近年来，金属化织物的研究已经成为功能性纺织新材料的研究热点之一，它具有屏蔽电磁波、抗菌、抗静电等功能，因而可作为特种防护服的面料。织物金属化技术主要有两种工艺，一是化学镀（又称湿法） ， 即织物在水溶液中通过化学反应， 使金属还原成原子或分子沉积在纤维或纱线表面； 二是由涂层、真空镀膜和溅镀等所谓的干法， 直接在织物表面形成金属化结构。我们考虑用湿法金属化对芳砜纶织物表面进行处理。
2.1 实验材料
芳砜纶2/1↗机织物甲、乙两种，经纬密度分别为312×218根/10cm和278×208根/10cm，线密度分别为41和32tex。
2.2 实验方法
化学镀溶液一般由金属盐、还原剂、缓冲剂、络合剂和稳定剂等组成。其中，还原剂的选择是关键。最常用的还原剂是次磷酸盐和甲醛，近年来又逐渐采用硼氫化物、氨基硼烷和它们的衍生物等作为还原剂。织物所镀金属不同，采用的化学镀工艺和条件亦有差别。 化学镀银是用还原剂（还原糖—葡萄糖）与银氨络盐发生氧化----还原反应在织物表面沉积一层银。与镀银不同，化学镀铜是自催化反应，在没有外加电流的条件下，利用处于同一溶液中的金属盐和还原剂在具有催化活性的基体表面上能够进行自催化氧化还原反应的原理，在基体表面化学沉积形成铜镀层。
2.3 实验步骤
⑴ 织物前处理：化学镀银是①在脱脂溶液（ 40g /L NaOH，OP乳化剂2 mL /L， 70 ℃）中浸泡5min②在粗化溶液（200g/L NaOH 70℃）中浸泡30min，③在敏化、活化溶液（25g/L SnCl2 0.4g/L PdCl2 300mL/L HCl 38% 30 ℃）中浸泡5min，④在解胶溶液（100mL/L HCl 38%）中浸泡3min。化学镀铜是 ①在除油溶液（35g/L NaOH 30g/L 40～50℃）处理10min，②在粗化溶液（90g/L NaOH 40～80℃）处理20min，③在敏化溶液（10g/L SnCl2 100mL/L 37%（质量分数）HCL 锡粒几粒 室温）处理10min，④在活化溶液（0.5g/L PdCl2 100mL/L 37%（质量分数）HCL）处理5min。以上每一步完成后需用去离子水冲洗干净。
⑵ 镀液成分和工艺参数见表1。
2.4 实验测试
织物抗静电性能以摩擦静电压、表面电阻和面间电阻表征，并同抗静电性能较好和较差的棉布、涤纶布作对比。同时考察芳砜纶织物在织物金属化处理前后的阻燃、透气和耐磨性能的变化。
2.5 实验仪器
ZG25-4兆欧表，自制单、双面电阻测试以，YG815B织物燃烧性能测试仪， YG461-III透气量仪，Y522园盘式织物平磨仪。
3.测试数据分析
各指标的测试数据见表2。
从表3中数据可知，⑴ A、B两种织物在金属化处理后的燃烧指标虽有提高，但仍符合《GB/T 5455-1997 纺织品 燃烧性能试验 垂直法》中对阻燃防护服用织物的要求：毁损长度（经、纬）≤150 mm，续燃时间（经、纬）≤5s，阴燃时间≤5s。所以金属化处理没有降低芳砜纶织物的阻燃性能。⑵ 金属化处理前芳砜纶织物的摩擦静电压接近涤纶织物，处理后其值大幅下降，特别是镀银处理的，已接近棉布。⑶ 金属化处理后芳砜纶织物的表面电阻和面间电阻也大幅下降，镀铜的平均下降了53.6%，镀银的效果更佳，只有处理前0.17%。⑷ 在透气性方面，镀铜前后差异不大，镀银后透气率上升较多。⑸ 金属化处理后芳砜纶织物的耐磨性能有所提高。
4.结论
经过金属化处理后芳砜纶织物的抗静电性能有了很大的改善，其摩擦静电压、表面电阻和面间电阻下降幅度达50%以上，特别是镀银处理后效果极佳：摩擦静电压已接近全棉织物的水平，表面电阻和面间电阻超越了全棉织物的水平。而阻燃性能没有降低，服用性能中透气率和耐磨有所提高。所以，金属化处理是一种明显改善芳砜纶织物的抗静电性能而不降低其他基本性能的技术方法。