一種耐熱阻燃織物及其製備方法
2023-09-10 18:47:40
專利名稱：一種耐熱阻燃織物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種耐熱阻燃織物及其生產工藝。
背景技術：
阻燃織物的用途很廣，其應用領域已從服裝面料擴展到建築內飾以及飛機、輪船和工業用布等領域，越來越引起人們的重視。目前國內已經明令列裝的阻燃防護服消費的行業有冶金、石油、化工、林業、消防等行業。另外按有關國家標準規定應使用阻燃防護服的還有煤炭、交通、機械、兵器等部門，在現代戰爭中，軍隊也需要大量阻燃作戰服。
紡織材料的阻燃性能主要通過兩種方法獲得，一種是對紡織材料進行阻燃後整理而達到阻燃目的，根據處理方法不同，可以是暫時性的或永久性的。該方法成本低，但經過阻燃後整理的織物，其機械性能會降低30％～40％，服用性能也會大大降低，且阻燃性能會隨使用年限和洗滌次數的增加而降低或消失；另一種是用耐高溫阻燃纖維織造或用兩種耐高溫阻燃纖維混紡，這種織物具有永久的阻燃性，也不會因為反覆洗滌而降低其阻燃性能。目前，市售的阻燃紡織品，一般僅局限於具有阻燃特性，產品的其他性能，如舒適性、抗水洗性、熱絕緣性等較差，且產品製成率較低。CN(01129643.7)公開了一種阻燃纖維及其製造方法，該種纖維是通過三聚氰胺與甲醛混合料的聚合物和無機納米材料混合製成預縮聚物，經過濾後，採用離心法直接紡絲，所得纖維迅速乾燥成形。該纖維和其主體成分(三聚氰胺)相比，提高了纖維的力學性能，改善了織物的服用性能，但其可紡性較差，產品製成率較低，且產品的染色性能不好。CN(02154960.5)，公開了一種阻燃纖維及其製造方法，該纖維是一種經過阻燃劑處理的纖維，雖然具有阻燃性能，但其機械性能和服用性能均不太理想，且阻燃性能也會隨洗滌次數的增加而有所降低。目前國內較多引進美國杜邦公司發明並工業化生產的間位芳香族聚醯胺纖維阻燃織物，這種織物具有良好的阻燃性能和機械性能，但是在實際應用上存在很大的局限性價格較高，廣大用戶難以接受；產品的外觀質量較差，懸垂性不好，因此產品的服用性能較差；產品的染色性能有限。
發明內容
本發明的目的在於提供一種耐熱阻燃織物及其製備方法，以克服現有技術存在的上述缺陷。
本發明的耐熱阻燃織物是採用芳綸1313纖維和阻燃粘膠纖維混紡製備的，芳綸1313纖維和阻燃粘膠纖維的重量比例為芳綸纖維比例30～80份，阻燃粘膠纖維20～70份。
所說的芳綸1313纖維，即聚間苯二甲醯間苯二胺纖維，由間苯二胺和間苯二甲醯氯縮聚後以二甲基乙醯胺為溶劑進行幹法紡絲或溼法紡絲而製成的。該纖維的耐高溫、阻燃性能十分優異，在200℃以上仍可保持原強度的80％左右，分解溫度高達385℃，且在離開火焰後不續燃，耐磨性和絕緣性也很好，一般耐酸、鹼性良好，抗黴、耐老化、抗輻射性也好。考慮到織物的性價比，可選擇國產芳綸纖維，纖維的極限氧指數為33％-38％，規格為1.5～3.0D*80～130mm，公定回潮率為6.5％，含量為20％～80％，優選35％～70％，最優選為48％～58％。
所說的阻燃粘膠纖維為一種新型纖維，由阻燃劑磷酸二甲苯酯加入到粘膠紡絲液中製得，配比重量比為1∶10-20。纖維的極限氧指數為28％，規格為1.0～2.5D*80～130mm，公定回潮率為13％，含量為20％～80％的阻燃粘膠纖維，優選30％～65％，最優選為48％～58％。
該阻燃粘膠纖維有著良好的柔軟性和優秀的穿著性，阻燃粘膠纖維的混紡織物具有好的透氣性和毛細作用，提高衣服的耐疲勞度和服用性能。粘膠纖維賦予了織物自然柔和的手感，增加了衣物穿著的舒適性和安全性。纖維基質優良的吸附能力和織物的柔軟性，使織物易透氣並且不刺激皮膚。通過毛細作用，即使在極端惡劣的條件下阻燃粘膠纖維依然能賦予服裝很好的舒適性。最重要的一點是阻燃粘膠纖維具有優異的絕熱性能和熱防護性能，使得穿著者能在短時間內感受不到外界的高溫。
該面料由芳綸1313纖維和阻燃粘膠纖維混紡而成，整個開發過程包括原材料的選擇(纖維細度、長度的確定)、紡紗、織布以及坯布的後整理。
本發明的製備方法包括如下步驟織物由纖維到成品，整個過程包括紡紗、織造、染整三道過程。
紡紗工藝中，紗線支數為30s～70s/2；紗線捻度單紗500～900T/M，捻向「Z」，合股400～800T/M，捻向「S」；定捻溫度設定為60℃～90℃，時間為30～60分鐘，單紗和股紗定捻工藝相同。
織造工藝中，經紗密度為180～300根/10cm，緯紗密度為150～260根/10cm。
染整工藝包括首先是驗布、修布、平洗，然後是染色、脫水、平洗、烘乾，最後是後處理，包括刷毛、剪毛、定型、燙蒸、檢驗、打卷、包裝系列步驟。
實驗證明，本發明的面料具有阻燃性能好、熱絕緣性能好，穿著舒適，透氣性好，吸汗功能強、耐磨抗穿等優良性能。
本發明將在下文中通過下列實施例和對比例進行具體說明，在實施例和對比例中採用下列的測試方法GB/T3917.3-1997紡織品織物撕破性能第3部分梯形式樣撕破強力的測定GB/T3920-1997紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度GB/T3922-1995紡織品耐汗漬色牢度GB/T3921.1-1997紡織品色牢度試驗耐洗色牢度GB/T3923.1-1997紡織品織物拉伸性能第1部分斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法GB/T5455-1997紡織品燃燒性能試驗垂直法GB/T8630-2002紡織品在洗滌和乾燥時尺寸變化率的測定GB/T13775-1992機織物耐磨試驗方法織物熱穩定性能實驗要求織物260℃烘箱中5min不熔滴，不碳化，熱收縮率≤10％，實驗在乾燥箱內完成。
具體實施例方式
實施例1～3取規格分別為1.8D*90mm和1.5D*90mm的芳綸1313纖維及阻燃粘膠纖維，將兩種纖維按不同的比例混紡，纖維的重量比例見表1
表1混紡阻燃織物纖維比例構成
表1中所列混紡阻燃織物，從纖維到織物，包括紡紗、織造、後整理三道工序。紡紗工藝中，紗線支數為30s～70s/2；織造工藝中，經紗密度為180～300根/10cm，緯紗密度為150～260根/10cm。
實施例2將經過上述實施例1所述工藝製得的阻燃面料和國外生產的同種規格阻燃面料性能對比實例。
將1～3#面料性能進行測試，並和被國內外公認為性能最好的美國生產的阻燃防護服面料NomexIII(成分組成為Nomex/Kevlar/P14093/5/2)進行了對比，如下表所示
從上表可以看出，國產芳綸纖維和阻燃粘膠纖維的混紡織物具有優良的阻燃性能和穿著性能，織物外觀手感較好，尺寸穩定，耐磨性和耐化學藥品性良好。對比織物NomexIII，因為織物組分中含有高強纖維Kevlar，因而其機械性能較高，但加入高強纖維，增加了織物的染色難度，在實際使用過程中，降低了織物的日曬色牢度，同時增加了產品的成本，降低了產品的性價比。實施例中製得的織物，雖然機械性能不及NomexIII，但也足夠相關行業標準要求，且具有較高的性價比。
權利要求
1.一種耐熱阻燃織物，其特徵在於，是採用芳綸1313纖維和阻燃粘膠纖維混紡製備的，芳綸1313纖維和阻燃粘膠纖維的重量比例為芳綸纖維30～80份，阻燃粘膠纖維20～70份。
2.根據權利要求1所述的耐熱阻燃織物，其特徵在於，芳綸纖維35％～70％；阻燃粘膠纖維30％～65％。
3.根據權利要求2所述的耐熱阻燃織物，其特徵在於，芳綸纖維48％～58％；阻燃粘膠纖維48％～58％。
4.根據權利要求1所述的耐熱阻燃織物，其特徵在於，阻燃粘膠纖維由阻燃劑磷酸二甲苯酯加入到粘膠紡絲液中製得，配比重量比為1∶10-20。
5.根據權利要求1所述的耐熱阻燃織物，其特徵在於，阻燃粘膠纖維纖維的極限氧指數為28％，規格為1.0～2.5D*80～130mm，公定回潮率為13％，含量為20％～80％。
6.根據權利要求1所述的耐熱阻燃織物，其特徵在於，所說的芳綸1313纖維的極限氧指數為33％-38％，規格為1.5～3.0D*80～130mm，公定回潮率為6.5％，含量為20％～80％。
7.根據權利要求1～6任一項所述的耐熱阻燃織物的製備方法，包括紡紗、織造、染整三道過程，其特徵在於(1)紗線支數為30s～70s/2，紗線捻度400～800T/M，捻向「S」；(2)經紗密度為180～300根/10cm，緯紗密度為150～260根/10cm。
全文摘要
本發明公開了一種耐熱阻燃織物及其製備方法。耐熱阻燃織物由兩種阻燃纖維混紡而成，一種阻燃纖維為芳綸1313纖維，另一種阻燃纖維為阻燃粘膠纖維，阻燃織物中各種纖維阻燃含量百分比為芳綸纖維20％～80％，阻燃粘膠纖維20％～80％。該耐熱阻燃織物的紡紗、織造工藝的特殊要求是(1)紗線支數為30
文檔編號D01F2/00GK1793446SQ20051011230
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月29日 優先權日2005年12月29日
發明者劉麗英, 李榮傑, 陳平, 李億光, 張富麗, 劉洪鳳 申請人:中國人民解放軍海軍醫學研究所