用於製造防火服裝的織物的製作方法

2023-12-05 03:27:46 4

本發明涉及用於製造耐火耐熱服裝的紡織物的領域。更具體地講，本發明涉及從已知具有良好耐熱和/或阻燃特性的纖維獲得的紡織物。更具體而言，本發明針對的是通過將含有具有互補特性的不同組合物的兩個紡織物層緊密結合而獲得的紡織物。這兩層的這種緊密結合一般使用這兩層之一的經紗或緯紗周期性地在紡織物另一層的經紗或緯紗周圍形成結合線圈來進行。

背景技術：

存在用於生產防護服的外層的紡織物材料，這些紡織物材料為該紡織物層賦予良好耐磨性、耐起球性、良好色強度和輻射(特別是uv)機械耐性及適於其用途的顏色。雖然這些材料還具有良好機械性能和熱性能，但對於非常特殊的應用，諸如用作消防員所穿的防護消防服的外層而言，該機械性能和熱性能不足夠。

市場上還存在具有非常強的機械性能和/或熱性能的纖維或復絲的形式的紡織物材料，但這些材料在用於服裝的外面上時有著重大缺點。此處，這涉及輻射性能(特別是uv輻射)的劣化，或在磨損和洗滌時、特別是原纖化引起的外觀的劣化。

在ep1,373,617中，申請人描述了用於生產預期供消防員使用的防護服的特殊紡織物結構。這些紡織物基本上由兩種類型的紗線構成，一方面是因其耐熱性和良好紡織物行為而著稱的、存在於織物側上的基於間位芳綸的紗線，另一方面是因其更佳機械強度而使用的、主要存在於背側上的對位芳綸紗線。這兩種類型的紗線的結合通過對位芳綸紗線與織物側的協作來進行，使得雖然主要存在於背側上，但對位芳綸紗線在織物側上周期性地可見。雖然它們在機械上是令人滿意的，但對位芳綸纖維具有在使用和洗滌過程中變色的缺點，因此隨著時間推移，變得愈發可見；該現象(稱為原纖化)不太美觀。

另選地，製備具有兩層的紡織物是眾所周知的，具體在文獻ep1,479,323或wo01/64985中描述。這些文獻中所述的紡織物具有含不同組合物的紗線，每種組合物屬於一層，且第一層和第二層之間有周期性的或幾何形的聯接件。

然而，含有兩層的紡織物在上層和下層之間具有相同的紗線密度。密度意味著每單位長度(例如釐米)的紗線數量在紡織物的第一層和第二層之間是相同的。這種構造是有問題的，因為所得到的紡織物中的兩層各自具有每表面單位的相似重量。

技術實現要素：

本發明的目的之一是修改這種布置方式，以便有可能生產具有兩層的紡織物，其中這兩層之一基本上封閉，從而保證對由此形成的紡織物的外部攻擊提供良好防護，特別是對噴灑的化學品提供良好防護。

另一個目的是生產具有兩層的紡織物，其中織物側具有良好紡織物行為，即，在耐磨性、耐起球性和原纖化耐性、色強度和機械強度、輻射(特別是uv輻射)耐性方面的最佳特徵，同時保留良好紡織物特性和適於其用途的顏色。

另一個目的是能夠使用具有高機械性能且互補方式的高熱性能的材料，但它們在外面上使用時有著重大缺點，通過確保它們僅僅存在於紡織物的這兩層之一中，從而有助於完全提供其機械優點和熱優點，而沒有因其存在於外面上所引起的缺點。由於它們具有高機械性能和/或熱性能，含這些材料的層不必與對外部攻擊提供防護的層一樣緻密，並且基於紡織物的機械性能和/或熱性能與成本的比率來進行優化。

本發明因此涉及用於製造防火服裝的紡織物，該紡織物包括兩個織造層，即，主要由第一類型的紗線構成的外層以及主要由與第一類型不同的第二類型的紗線構成的內層，其中第一類型的紗線具有強於第二類型的紗線的、耐受由磨損和洗滌引起的其機械特性和外觀特性的退化的特性，並且第二類型的紗線具有強於第一類型的紗線的機械強度和/或熱特性。

根據本發明，所述紡織物的特徵在於內層包括與第二類型的紗線不同的第三類型的紗線，所述第三類型的紗線具有強於第二類型的紗線的、耐受在磨損和洗滌時其外觀特性的退化的特性，所述第三類型的紗線還與外面協作以確保這兩層的結合。

換句話講，本發明更具體地涉及含有特別是具有耐火耐熱特徵的兩層的紡織物。因此，這種紡織物包括一方面形成服裝外露側的第一阻燃層以及另一方面形成服裝內側的第二層，該第一阻燃層由於具有良好耐洗滌性和耐磨損性以及良好耐磨性、耐起球性和原纖化耐性及適於其用途的著色，而具有良好紡織物特性，並且該第二層尤其是由具有高機械性能及有利的熱性能的材料形成。

所述第一阻燃層可因此被視為不易燃且熱穩定的，特別是依照標準iso14116的規定，可實現級別3指標。根據該文本，在施加火焰之後，織物不得出現火焰的任何蔓延、點燃的碎片、孔形成或超過2秒的火焰持續。

內層中使用的具有高機械性能和有利的熱性能的材料比外層中使用的材料表現好得多，從而為織物賦予好得多的機械強度性能，尤其是對於斷裂和撕裂而言，或有利地對輻射和對流熱提供大大超過未使用這種材料時可實現的防護。

換句話講，本發明因此涉及具有兩層的紡織物，這兩層包括在耐磨性、耐起球性和原纖化耐性方面具有良好特性且具有適於其用途的顏色的第一阻燃層。所述層通過織造具有第一組合物的紗線而由經紗和緯紗形成。所述紡織物包括第二層，該第二層一方面由具有高機械性能和/或熱性能的、通過具有與第一組合物不同的第二組合物的紗線的經向和緯向織造而獲得的材料形成，並且另一方面由周期性地結合到第一層的紗線的第三組合物形成，使得有可能將紡織物的第一層和第二層彼此緊密固定。具有兩層的這種紡織物因此包括特別是在色彩方面易於失效的織物側，以及含有具有高機械性能和有利的熱性能的材料的背側。因此，具有高機械性能和/或熱性能的材料僅存在於單層(並且更具體地講，背側)上。

以互補的方式，沿第一層的經向和/或緯向布置的每釐米的紗線數大於沿第二層的經向和/或緯向布置的每釐米的紗線數。

換句話講，在經向或緯向上，第一層的紗線數的密度大於第二層。這種布置方式因此使得有可能具有基本上封閉的第一層，同時第二層是開放或鏤空的。背側具有兩個群組的紗線，即，一方面用作面紗的、具有高機械性能和/或熱性能的紗線，以及另一方面用作這兩層的底紗的紗線，並且其特徵是至少具有與外層相似的著色、在磨損時的良好行為，特別是在輻射(尤其是uv輻射)下及在洗滌之後的顏色性能，且不會使紡織物介質的火行為和熱行為劣化。這有利地使得有可能具有可見結合點，這些可見結合點在紡織物磨損時不會改變其外面上的織物的視覺外觀。

有利地，沿第一層的經向和/或緯向布置的每釐米的紗線數可以是沿第二層的經向和/或緯向布置的每釐米的紗線數的至少一又二分之一倍。

換句話講，第一層的紗線的經密和/或緯密是第二層的經紗和/或緯紗的密度的至少1.5倍。因此特別可能的是，第一層的緯向的每釐米的紗線數是第二層的緯向的每釐米的紗線數的1.5倍，並且第一層的經向的每釐米的紗線數是第二層的經向的每釐米的紗線數的三倍。

在實踐中，沿第一層的經向布置的每釐米的紗線數可介於20與50之間，並且沿第二層的經向布置的每釐米的紗線數可介於10與25之間。

在這種情況下，有可能生產足夠封閉以對外部攻擊、特別是對噴灑的化學品提供防護的第一層。該防護因此主要通過構成所述第一層的經紗和緯紗的緊密組織而獲得。

根據一個具體實施例，沿第一層的緯向布置的每釐米的紗線數可介於15與30之間，並且沿第二層的緯向布置的每釐米的紗線數可介於5與15之間。

因此，沿緯向布置的每釐米的紗線數可分別略低於第一層和第二層的經紗數。此外，第一層可具有帆布、斜紋布或緞紋布類型的組織或者這些基礎組織的變化組織，且重量介於150與250g/m2之間。第二層有利地使用根據帆布或帆布變化組織的織造來生產，且重量介於50與150g/m2之間。

在一個優選實施例中，以線密度(例如分特)表示的第三類型的紗線的支數比第一類型的紗線的支數低至少15％、優選地20％或甚至25％。換句話講，目的在於結合這兩層(即，第一側和第二側)的這些紗線比第一側的那些紗線更細，第一側一般是外露的一側。這樣，減少了底紗對紡織物總重量的貢獻，因為這些紗線對紡織物的主要功能(即，耐溫性和機械防護)不起作用。此外，底紗比第一側的紗線更細，它們對紡織物的視覺外觀的影響得以最小化。同樣，這些紗線不會破壞總體紡織物介質的火行為和熱行為。在實踐中，這些底紗可具有相同組合物，但具有比第一層更低的支數。它們還可具有不同組合物和更低的支數。

有利地，存在於外側上的第一組合物可選自可具有或可不具有阻燃性的間位芳綸、聚醯胺-醯亞胺、變性腈綸、纖維素纖維以及由這些纖維獲得的混合物。

換句話講，形成第一層的紗線的第一組合物具有良好阻燃耐熱特性，使得有可能在極端條件下使用這種紡織物，特別是使得有可能為可能需要救火的人員(特別是消防員)生產服裝。此外，構成該第一組合物的材料的選擇允許該第一組合物在耐磨性、耐起球性和原纖化耐性、色強度和機械強度、輻射(特別是uv輻射)耐性方面獲得最佳特徵，同時保留良好紡織物特性和適於其用途的顏色。

當然，這一纖維列表並不詳盡，本發明不限於以這種類型的紗線形成紡織物的第一層。

在實踐中，第一層的經紗和緯紗可具有相同性質。這樣，就外觀和/或顏色而言，具有兩層的紡織物的織物側在視覺上是均勻的。

根據一個具體實施例，僅存在於內面上的第二組合物可選自對位芳綸、聚苯並咪唑、聚(對亞苯基-2,6-苯並雙噁唑)纖維以及由這些纖維獲得的混合物。

在這種情況下，內層的纖維部分地由保證優異熱特性(特別是耐熱性)和/或優異機械性能的材料製成。此外，形成第二層的紗線可具有低輻射(特別是uv輻射)和/或洗滌耐性；它們事實上由構成第一層的紗線的緊密組織保護並變得不可見。

有利地，第三組合物可選自可具有或可不具有阻燃性的間位芳綸、聚醯胺-醯亞胺、變性腈綸、纖維素纖維，聚酯或阻燃聚醯胺纖維，以及由這些纖維獲得的混合物。

有利地，第二層的經紗可具有與第二層的緯紗不同的性質。換句話講，構成第二層的緯紗和經紗可具有不同性質。因此它們還可具有彼此不同的外觀和/或顏色。然而這種實施例並不會造成麻煩，這是由於這些紗線在具有兩層的紡織物的織物側上不可見。

附圖說明

通過實施例的以下公開內容，用於實施本發明的方法及其優點將變得更加顯而易見，該實施例以非限制性實例的方式給出，並以唯一的附圖為依據，該附圖是沿根據本發明的紡織物的經向的示意性剖面圖。

具體實施方式

如此前所述，本發明涉及具有兩層的紡織物，該紡織物通過織造以結合點彼此緊密結合的兩層而形成。

如該圖所示，這種紡織物1因此包括第一層2，該第一層通過根據第一紗線組合物來織造經紗和緯紗兩者而形成。該紡織物還包括第二層3，該第二層通過以與第一組合物不同的組合物來織造經紗和緯紗而形成。該圖的剖視圖可特別是沿紡織物的經向截取，因此經向的底紗4允許第二層3的紗線8,9與第一層2的紗線的周期性結合。這種底紗4於是在第一層2的緯紗6周圍形成線圈5。有利地，可使所述線圈5低於第一層2的經紗7。這種布置方式事實上使得有可能使經紗4在與第一層2的外側相對應的、具有兩層的紡織物1的織物側處不太可見。

如此前所述，底紗4是第三組合物的一部分。第一層的紗線6,7是第一組合物的一部分。以互補的方式，形成第二層底部的經紗9主要與同一層的相似緯紗8協作。所述紗線是第二組合物的一部分。

此外，如圖所示，第一層2的緯紗數大於第二層3的緯紗數。

示例實施例

具有兩層的這種紡織物的構造的兩個示例實施例以非限制性舉例說明的形式提供。

實例1：

根據該實例，具有兩層的紡織物可包括第一層，該第一層通過使用重量為165g/m2的2/1斜紋布變化組織來織造而形成。該第一層的經紗的密度可為每釐米32.4根紗線，並且緯紗的密度可等於每釐米22.5根紗線。所述第一層有利地在經向和緯向上僅僅由相同紗線構成，該紗線包括93％完全染色的間位芳綸纖維、5％完全染色的對位芳綸纖維和2％抗靜電纖維。這種紗線可通過合併纖維的若干短纖紗來生產，這些短纖紗以加捻方式接合或合併。有利地，所述紗線可由公制支數為70支的兩根短纖紗構成。因此這種紗線可由值為70/2(即，285分特)的公制支數mc來定性。

根據該實例，第二層可通過使用重量為85g/m2的帆布組織來織造織物而形成。該第二層的經紗的密度可為每釐米16.2根紗線，並且緯紗的密度可等於每釐米11.3根紗線。

這種第二層在經向上還可包括至少兩種類型的紗線。第一類型的經紗可具有100％對位芳綸纖維的基料，且公制支數為mc50/2，即400分特，並且第二類型的經紗可為50％芳綸纖維與50％阻燃粘膠纖維的混合物，且公制支數為mc45，即222分特。此外，該第二層的緯紗可為包括100％對位芳綸纖維的紗線，且公制支數為mc70/2，即285分特。

形成具有兩層的紡織物的這兩層之間的結合或連接是在這兩層的織造操作期間進行，例如使用由第三類型的組合物形成的第二層的經紗(且更具體地講，第二類型的紗線)，其具有50％芳綸纖維與50％阻燃粘膠纖維的混合物的基料，且公制支數為mc45，即222分特。這種結合可特別有利地與第一層的組織相組合，以便減小其從外部的可見性。

如此前所述，具有兩層的這種紡織物在第一層處提供外表面，該外表面足夠封閉以用作消防員外套的外層，特別是使得有可能保護其穿戴者免受噴灑的化學品的影響。

由此形成的具有兩層的紡織物還具有優異的機械特性以及防熱和防火特性，並且特別是可具有以下特徵：

-經向上大於200dan的極限拉伸強度(iso13934-1)；

-緯向上大於200dan的極限拉伸強度(iso13934-1)；

-經向上大於30dan的極限撕裂強度(iso13937-2)；

-緯向上大於30dan的極限撕裂強度(iso13937-2)；

-在人工老化(iso105b02)之後斷裂(iso13934-1)和撕裂(iso13937-2)時小於25％的機械性能損失；

-大於40,000個循環的耐磨性(iso12947-212kpa)；

-在7,000個循環下大於4的抗起球性(iso12945-1)；

-在25個洗滌循環(iso6330-6n乾燥f)之後高度滿意的視覺外觀，且使用灰度(iso105a02)得出4或更高的分數；

-對於藏青色織物而言5或更大的耐人造光色牢度(iso105b02)。

諸如織物符合標準iso14116(指標3)、iso11612(a、b1、c1、f1)、en469的要求。

基於外側的纖維顏色方案的選擇，諸如織物可呈現多種顏色。

實例2：

根據該實例，具有兩層的紡織物可包括第一層，該第一層通過使用重量為195g/m2的2/1斜紋布來織造而形成。該第一層的經紗的密度可為每釐米35.3根紗線，並且緯紗的密度可等於每釐米21.0根紗線。所述第一層有利地在經向和緯向上僅僅由相同紗線構成，該紗線包括60％變性腈綸纖維和40％棉纖維。這種紗線可通過合併若干單一短纖紗來生產，這些短纖紗以加捻方式接合或合併。有利地，該紗線可由公制支數為60支的兩根短纖紗構成。因此這種紗線由值為60/2(即，333分特)的公制支數mc來定性。

根據該實例，形成第二層的織物可通過使用重量為55g/m2的帆布組織來織造織物而形成。該第二層的經紗的密度可為每釐米11.8根紗線，並且緯紗的密度可為每釐米7.0根紗線。

這種第二層在經向上還可包括至少兩種類型的紗線。第一類型的經紗可具有100％對位芳綸纖維的基料，且公制支數為mc70/2，即285分特，並且第二類型的經紗可為60％變性腈綸纖維與40％棉纖維的混合物，且公制支數為mc40/1，即250分特。此外，所述第二層的緯紗可通過包括100％對位芳綸纖維的紗線形成，且公制支數為mc70/2，即285分特。

形成具有兩層的紡織物的這兩層之間的結合是在這兩層的織造操作期間進行，例如使用第二層的第二類型的經紗，其通過60％變性腈綸纖維與40％棉纖維的混合物形成，且公制支數為mc40/1，即250分特。

由此形成的具有兩層的紡織物還具有優異的機械特性以及防熱和防火特性，並且特別是可具有以下特徵：

-經向上大於120dan的極限拉伸強度(iso13934-1)；

-緯向上大於120dan的極限拉伸強度(iso13934-1)；

-經向上大於20dan的極限撕裂強度(iso13937-2)；

-緯向上大於20dan的極限撕裂強度(iso13937-2)；

-在人工老化(iso105b02)之後斷裂(iso13934-1)和撕裂(iso13937-2)時小於25％的機械性能損失；

-大於30,000個循環的耐磨性(iso12947-212kpa)；

-在7,000個循環下大於4的抗起球性(iso12945-1)；

-在25個洗滌循環(iso6330-6n乾燥f)之後高度滿意的視覺外觀，且使用灰度(iso105a02)得出4或更高的分數；

-對於具有「高能見度」顏色以外的顏色的織物而言5或更大的耐人造光色牢度(iso105b02)。

這種織物符合標準iso14116(指標3)、iso11612(a、b1、c1、f1)的所有要求。

通過構成外側的材料的選擇，織物在其外側上可具有單一高能見度顏色(特別是黃色、橙色或紅色)的眾多色調，或者印刷上軍事應用的偽裝中使用的圖案和顏色。

從上文可以得出，根據本發明的具有兩層的紡織物呈現許多優點，特別是：

-其使得有可能生產對外部攻擊提供防護的封閉外表面；

-其使得有可能使用具有高機械性能和熱性能但對輻射和洗滌較敏感的材料，利用它們的益處，而不受到它們的缺點的影響；

-其使得有可能優化構成紡織物第二層的紗線數，以便優化熱性能和機械性能，同時限制其成本。