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Characteristics of UV degradation on high performance yarn and its application to characterization of fabrics used for protective clothings and industrial materials

高性能纱线的紫外线降解特性及其在防护服和工业材料织物表征中的应用

基本信息

批准号：
21H01571
负责人：
若月薫
金额：
$ 6.49万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

第一期後期としてアラミド糸の紫外線に対する力学的特性の評価及びモデル化（糸モデルの作成）を実施した．紫外線ばく露量は，過去に防火服生地の紫外線ばく露による引張強度の劣化について研究を活用し， 34，68，102，170，204 及び340 MJ/m2とした．使用した全ての紡績糸において，強度保持比は，紫外線ばく露エネルギー比の増加に伴い，指数関数的に減少した．紫外線ばく露エネルギー比に対する強度保持比のカーブフィッティング行い，m-Aramidの混紡率が40 %以上の時，60 %以下の時を基準とした2種類の劣化係数に分類できた．糸，生地におけるm-Aramid及びp-Aramidの混紡率に対する劣化係数αy及びαf は，定性的に同じであったが，混紡率m-Aramid 0%から40%のグループのαy及びαfの差率は27.1 %(SD = 3.7)であった．混紡率m-Aramid 60%から100 %のグループの平均αy及び平均αfの差率は23.5 %(SD = 4.7)であった．この差は，糸の破断に対する生地の構造及び破断メカニズムが及ぼすギャップと考える．この数式モデルの活用は，高性能繊維の織物が紫外線ばく露を受けた際に生じる引張強度の低下を糸の引張強度と織物構造に起因する補正を行うことで予測可能であることを明らかにした．次に，構造の異なる紡績糸（二重構造糸及び2種類の繊維混紡率の撚糸）の引張強度を測定し，糸の強度劣化モデルの適用範囲を調べた．二重構造糸及び撚糸のαyは，それぞれ0.47及び0.65であった．他方，二重構造糸及び撚糸のαfは，それぞれ0.35及び0.50であった．これら結果は糸の二重構造は劣化指数αを減少させることを示している．高強度かつ紫外線による劣化の速いp-Aramidをm-Aramidで覆う構造が劣化を遅くしたものと考える．

In the later part of the first phase, the evaluation of mechanical properties of ultraviolet radiation and the implementation of the mechanical properties of ultraviolet radiation were carried out. UV radiation exposure, in the past, the degradation of UV radiation exposure in fire-resistant clothing, 34, 68, 102, 170, 204 and 340 MJ/m2. The use of the full range of textile performance, intensity retention ratio, UV exposure ratio increased, index number decreased. When the UV exposure ratio is higher than 40%, the m-Aramid blending ratio is lower than 60%. The degradation coefficients αy and α f of the blending ratio of m-Aramid and p-Aramid are 27.1%(SD = 3.7). Blending ratio m-Aramid 60% The structure of the earth and the structure of the earth are different from each other. This formula is applied to high-performance fabrics that are resistant to UV radiation, resulting in low tensile strength and fabric construction. Secondly, tensile strength of different spinning performance (double structure and twist ratio of 2 kinds of fiber blending) was measured, and the applicable range of strength degradation was adjusted. Double structure and twist αy, 0.47 and 0.65. In other words, the double structure and the twist of αf, 0.35 and 0.50. As a result, the deterioration index α of the double structure decreases. High intensity UV radiation deteriorates rapidly p-Aramid-m-Aramid-overlay structure deteriorates rapidly.