CN101181661A - 一种多功能透气式防护材料及其制备方法 - Google Patents

一种多功能透气式防护材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多功能透气式防护材料及其制备方法,由多功能防护织物层、阻隔层和吸附层组成,本发明防护材料功能多,并且将功能通过膜、复合、整理有机结合起来,实现了多种功能的和谐统一,耐久使用。利用本发明的方法制备透气式核生化防护材料,防护功能多,工艺简单、成本低,具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种多功能透气式防护材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种多功能透气式防护材料及其制备方法,特别是透气式核生化防护材料的制备方法。
背景技术
在已有技术中,通常采用丁基橡胶或氯化丁基胶的双面涂层胶布作为隔绝式核生化防护材料,其主要是依靠其橡胶层或塑料层来隔绝核尘埃、减慢生化毒剂的渗透。该材料对芥子气、维埃克斯、梭曼等持久性毒剂均有较好的防护能力,并具有良好的耐寒、抗老化、耐洗消等性能。但缺点是该材料笨重、不透气,在炎热条件下使用时,汗水蒸发受到阻碍,会发生“热积聚”现象,人体容易过热而中暑;而在较冷的环境下,如北极地区等,会产生“冷凝”现象。
通常所用的透气式核生化防护服通常采用活性炭涂层方法或活性炭纤维层来达到核生化防护目的,但这些防护材料有些不具备防水功能,影响使用耐久性,有些不具备伪装功能,有些不具备阻燃功能,无法满足多种恶劣条件需要,不能满足战场和特殊场合需要,
在此背景下,本专利提出了一种多功能透气式核生化防护材料的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能透气式防护材料。
本发明的另一目的在于提供根据上述多功能透气式防护材料的制备方法。
本发明提供的一种多功能透气式防护材料,由多功能防护织物层、阻隔层和吸附层组成。
其中,所述的多功能防护织物层由阻燃纤维和导电纤维混纺纺纱,然后织布,经过染色印花、防油拒水和抗菌功能后整理制成,从而具有防油拒水、防静电、阻燃、防侦视伪装、抑菌灭菌功能。
所述的阻燃纤维为芳纶1313、芳砜纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚对亚苯基苯并双噁唑、酚醛树脂、腈氯纶、阻燃黏胶中的一种或几种纯纺或混纺而成,其着色为白色通过纤维染色着色或原液着色;
优选阻燃芳纶1313、芳砜纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚对亚苯基苯并双噁唑或酚醛树脂纤维中的一种色纤维与阻燃黏胶混纺而成,混纺比例为50-80∶50-20,前者采用原液染色或高温高压热胀染色方法来解决染色问题和色牢度低的问题。
所述的导电纤维为不锈钢纤维、含炭黑的尼龙或涤纶有机导电纤维中的一种或几种,混入比例为阻燃纤维重量的1-3%。
所述的染色印花为将阻燃纤维与导电纤维混纺织物通过染色和迷彩印花达到防近红外和可见光侦视的目的;对于阻燃芳纶1313、芳砜纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚对亚苯基苯并双噁唑、酚醛树脂纤维中一种色纤维与阻燃黏胶混纺织物可采用特别选择的还原染料只对阻燃黏胶进行高温快速蒸化印花,快速蒸化条件是温度120~160℃,时间10~30秒钟,还原染料配方:烧碱40~120g/L,保险粉50~110g/L;
所述的后整理指织物浸轧包含防油拒水成分、抗菌成分及交联剂组成的后整理液,然后烘干并焙烘,轧液率为40~80%,优选50~70%,焙烘温度为150~180℃,时间为0.5~3分钟;
所述的防油拒水成分为有机氟防油防水整理剂,用量为40-120g/L,所述的抗菌成分为纳米银抗菌剂、酚类、季铵盐类、对称二苯脲类、吡啶类、咪唑类或双胍类中一种和几种组成,用量为20~60g/L,所述的交联剂为DMDHEU、六羟甲基三聚氰胺、环氧树脂、乙二醇缩醛、双羟乙基砜等中一种或几种组成,用量10~40g/L。
所述的阻隔层由具有透湿功能同时具有阻隔作用的膜材料制成,通过其阻隔作用达到对核尘埃、生物和化学毒剂、雨水、风雪的阻隔作用。
所述的膜材料为微孔聚四氟乙烯、微孔聚四氟乙烯复合膜、TPU膜、PES膜、PP膜、PE膜中的一种或几种,优选微孔聚四氟乙烯复合膜,所述的微孔聚四氟乙烯复合膜厚度为40~80μm,表面涂覆有透湿性聚氨酯或聚醚酯。
所述的吸附层采用吸附性活性炭纤维织物与棉织物复合制成,以达到对毒气吸附的效果。
所述的活性炭纤维为黏胶基、腈纶基、麻纤维基中的一种,所述活性炭纤维织物为机织物、针织物、无纺布中的一种;所述的活性炭纤维织物重量为100~200g/m2,比表面积为1000~2000m2/g,
所述棉织物为高密度薄形织物,为防止炭纤维透过,优选进行热轧光处理,轧光工艺为温度110~160℃,压力为20~80吨;
所述活性炭纤维织物与棉织物复合方法包括缝纫、粉点、胶点、黏结膜等中一种或几种方法制成,其中使用粉点、胶点、黏结膜时上胶量为10~40g/m2,复合温度为100~170℃,压力为0.5~1.5kg/cm2
本发明还提供了上述多功能透气式防护材料的制备方法,包括:
(1)多功能防护织物层制备
将阻燃纤维和导电纤维混纺纺纱,然后织布,经过染色印花、防油拒水和抗菌功能后整理即得多功能防护织物层;
(2)阻隔层制备
将具有透湿功能同时具有阻隔作用的膜材料制成阻隔层,然后将多功能防护织物层与核尘埃及生化战剂阻隔膜复合制成阻隔复合层,所述的复合采用胶点复合工艺,所选粘合剂为聚酰胺、有机硅、乙烯-醋酸乙酯、聚酯和/或聚氨酯至少一种,胶点为撒粉、粉点、浆点、双点中至少一种;复合工艺:温度130~160℃下热压1~4分钟,优选复合前先将多功能防护织物层进行轧光处理,温度为150~200℃,压力为20~80吨;
(3)吸附层
采用吸附性活性炭纤维织物与棉织物复合制成,所述复合方法包括缝纫、粉点、胶点、黏结膜等中一种或几种方法制成;其中使用粉点、胶点、粘结膜时上胶量为10~40g/m2,复合温度为100~170℃,压力为0.5~1.5kg/cm2;所述的棉织物优选复合前进行热轧光处理,轧光工艺为温度110~160℃,压力为20~80吨;
(4)多功能透气防护材料的制备
将多功能防护织物层与核尘埃及生化战剂阻隔膜复合制成的阻隔复合层,与吸附层放在一起,由外到里结合使用,即形成了多功能透气防护材料。
具体的说,本发明的多功能透气式防护材料,由多功能防护织物层、阻隔层和吸附层组成,多功能防护织物层由阻燃纤维和导电纤维混纺纺纱,然后织布,经过迷彩印花、防油拒水和抗菌等功能整理制成,从而具有防油拒水、防静电、阻燃、防侦视伪装、抑菌灭菌等功能;阻隔层由微孔聚四氟乙烯膜、聚氨酯、聚醚酯、聚乙烯、聚丙烯等膜材料组合而成,通过其阻隔作用达到对核尘埃、生物和化学毒剂的阻隔作用;吸附层由吸附性活性炭纤维织物与棉织物复合制成,通过其对化学毒气的吸附作用,达到对化学毒气的防护效果。上述功能层可通过适当方式复合在一起,制成具有多层结构、多种防护功能、防护与舒适结合的防护服装材料。
该多功能透气式防护材料由外到里由防护层、阻隔层、吸附层依次组成,具体制备方法如下:
(1)多功能防护织物层制备
多功能防护织物层由阻燃纤维与导电纤维混纺纺纱,然后织布,经过染色印花和后整理制成具有防油拒水、防静电、阻燃、防侦视伪装、抑菌灭菌等多功能的防护织物层。
阻燃纤维指芳纶1313、芳砜纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚对亚苯基苯并双噁唑、酚醛树脂、腈氯纶、阻燃黏胶等,这些纤维可以是纯纺也可以是混纺,既可以是白色通过纤维染色着色也可以是原液着色的。通常为了达到较高强力采用阻燃芳纶1313、芳砜纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚对亚苯基苯并双噁唑、酚醛树脂纤维中一种色纤维与阻燃黏胶混纺,混纺比例为50~80∶50~20,前者可采用原液染色或高温高压热胀染色方法来解决染色问题和色牢度低的问题。
导电纤维可以是不锈钢纤维、或含炭黑的尼龙或涤纶有机导电纤维,所混入比例为阻燃纤维重量的1~3%。导电纤维的作用是预防静电的危害。这是由绝缘的高分子材料制成的化学纤维,在使用过程中静电不断积累,而电荷无法释放,最终带有比较高的电势。化学纤维所带的静电放电造成的频谱干扰往往使电子、通信、航空、航天等领域中应用的现代电子仪器仪表和设备产生信号丢失、误码等运转故障,甚至造成损害和灾难。化学纤维服装也由于经常带有静电会对人体健康带来不利影响,导电纤维的加入可以有效的消除化学纤维所带的静电,达到抗静电的目的;
染色印花指阻燃纤维与导电纤维混纺织物可以通过染色和迷彩印花达到防近红外和可见光侦视的目的。迷彩印花可通过现有技术常用的方法进行,一般可采用特别选择的涂料印花。对于阻燃芳纶1313、芳砜纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚对亚苯基苯并双噁唑、酚醛树脂纤维中一种色纤维与阻燃黏胶混纺织物,可采用特别选择的还原染料只对黏胶纤维进行高温快速蒸化印花,快速蒸化条件是温度120~160℃,时间10~30秒钟,蒸化还原配方是:烧碱40~120g/L,保险粉50~110g/L。对于黑色可适当加入涂料黑和炭素来降低反射值,加入比例为色浆重量的0.15~1.5%,黑色光谱反射值在0.4~1.4μm应小于15%。
后整理指织物浸轧包含防油拒水成分、抗菌成分及交联剂组成的后整理液,然后烘干并焙烘。轧液率为40~80%,优选50~70%。焙烘温度为150~180℃,时间为0.5~3分钟。防油拒水成分包含有机氟防油防水整理剂,用量为40~120g/L;抗菌成分为纳米银抗菌剂、酚类、季铵盐类、对称二苯脲类、吡啶类、咪唑类、双胍类等中一种和几种组成,用量为20~60g/L。交联剂为DMDHEU、六羟甲基三聚氰胺、环氧树脂、乙二醇缩醛、双羟乙基砜等中一种或几种组成,用量10~40g/L。
后整理的作用是增加防护材料的抗液性和防止气悬物的通透;可以减轻核生化防护材料因吸收水分或液体所增加的重量,同时可以保持身体干爽,特别在蒸汽、河流和别的湿态环境迁徙时,显著提高防护材料的舒适性,同时可抑制织物上的微生物大量繁殖,防止其产生氨等带有异味的物质,在织物上生成菌斑,使织物着色、脆化,以致在穿着或应用纺织品的过程中,对人体健康产生不良影响。
(2)阻隔层制备
阻隔层由具有透湿功能同时具有阻隔作用的膜材料制成,通过其阻隔作用达到对核尘埃、生物和化学毒剂、雨水、风雪的阻隔作用;膜材料包括微孔聚四氟乙烯、微孔聚四氟乙烯复合膜、TPU膜、PES膜、PP膜、PE膜等。优选微孔聚四氟乙烯复合膜,所用微孔聚四氟乙烯复合膜厚度为40~80μm,表面涂覆有透湿性聚氨酯或聚醚酯。
将防护层与阻隔层复合制成阻隔复合层。为增强复合和防护效果,先将防护层织物进行轧光处理,温度为150~200℃,压力为20~80吨。复合采用胶点复合工艺,所选粘合剂为聚酰胺、有机硅、乙烯-醋酸乙酯、聚酯和/或聚氨酯至少一种,胶点为撒粉、粉点、浆点、双点中至少一种。复合工艺:温度130~160℃下热压1~4分钟。
(3)吸附层制备
吸附层采用吸附性活性炭纤维织物与棉织物复合制成,以达到对毒气吸附的效果。
吸附层的作用在于弥补阻隔层功能的不足,这是由于上述阻隔层虽然有效防止了液体和气悬物的穿透,但是毒性化学气体仍然可以通过,因此采用活性炭纤维织物对毒性化学气体加以吸收。活性炭纤维织物具有比表面积大,细孔发达,吸附性能高,脱附速度快,可反复使用等特点.它对有机毒性气体及恶臭物质吸附量比粒状活性炭大几倍至几百倍。
活性炭纤维可以是黏胶基、腈纶基、麻纤维基等中一种制成,活性炭纤维织物可以是机织物、针织物、无纺布等中的一种制成;其重量为100~200g/m2,比表面积为1000~2000m2/g.
棉织物为高密度薄形织物,为防止炭纤维透过,可进行热轧光处理,轧光工艺为温度110~160℃,压力为20~80吨.轧光整理的作用是使织物紧密,改善光泽和手感,提高核生化防护材料外观和穿着舒适性
活性炭纤维织物与棉织物复合方法包括缝纫、粉点、胶点、黏结膜等中一种或几种方法制成。其中使用粉点、胶点、黏结膜时上胶量为10~40g/m2,复合温度为100~170℃,压力为0.5~1.5kg/cm2
(4)多功能透气防护材料的制备
将上述由防护层和阻隔层复合在一起制成的阻隔复合层,与吸附层放在一起,由外到里结合使用,即形成了多功能透气式防护材料,可制成透气式核生化防护服、阻燃防护服、消防服、应急救援服、生化防护服等。
本发明多功能透气式防护材料对放射性核尘埃的阻尘率≥90%;对生物战剂和病毒(粒经10-10-3微米)阻挡性能≥99%;对化学战剂索曼、硫芥子气蒸汽及神经毒剂VX、索曼(GD)、硫芥子气(HD)小液滴等的防毒时间≥6h;透湿量为3000-8000克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试);耐水压为50-180千帕(按照GB4744-84测试);电荷面密度≤3.0微库仑/平方米(按照GB/T12703-1991方法测试),阻燃性能为续燃、阴燃时间≤5秒,损毁长度≤12cm,色牢度大于4级,日晒牢度大于5级,抑菌率大于95%,上述功能洗涤10~20次下降小于30%。
本发明与已有技术相比有如下的优点:
1、本发明防护材料功能多,并且将功能通过膜、复合、整理有机结合起来,实现了多种功能的和谐统一,耐久使用。
2、本发明在具有优异的核生化防护性能的同时,还具有良好的透湿性,身体产生的湿气可以透过进入外界环境,克服了现有隔绝式核生化防护材料的“热积聚”和“冷凝”现象,提高了穿着时的舒适感。
3、本发明制成的服装实现了真正意义的一服多用,除核生化防护外,还可以用作阻燃防护服、消防服、应急救援服、生化防护服、危险化学品处理防护服等,可广泛应用于战场、反恐防恐、防暴等场合。
4、利用本发明的方法制备透气式核生化防护材料,工艺简单、成本低,具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式
实施例中有机氟防油防水整理剂购自中国纺织科学院,编号为FX-290,纳米银抗菌剂购自清华源兴钠米医药科技有限公司,每片含银≥350μg;其余均为常用材料或试剂,在市场上即可购得。
实施例1
将芳纶1313纯纺纤维与不锈钢纤维混纺纺纱,不锈钢纤维为芳纶1313纯纺纤维重量的1%,然后织布,之后采用常用的涂料迷彩印花,然后浸轧包含40g/L有机氟防油防水整理剂FX-290、20g/L纳米银抗菌剂和10g/L DMDHEU的后整理液,轧液率为40%,焙烘温度为150℃,时间为0.5分钟,然后烘干并焙烘;即制成多功能防护织物层;
将微孔聚四氟乙烯制成阻隔层,然后将多功能防护织物层与阻隔层采用撒粉胶点复合工艺在130℃下热压1分钟,制成阻隔复合层;粘合剂为聚酰胺;
将重量为100g/m2,比表面积为1000m2/g的黏胶基活性炭纤维机织物与棉织物通过缝纫方法制成吸附层;
上述由多功能防护织物层和阻隔层复合在一起制成的阻隔复合层,与吸附层放在一起,由外到里结合使用,即形成了多功能透气式防护材料。
实施例2
将腈氯纶纯纺纤维与含炭黑的尼龙导电纤维混纺纺纱,后者为前者重量的3%,然后织布,之后采用常用的涂料迷彩印花,然后浸轧包含120g/L有机氟防油防水整理剂FX-290、60g/L苯酚和40g/L六羟甲基三聚氰胺的后整理液,轧液率为80%,焙烘温度为180℃,时间为3分钟,然后烘干并焙烘;即制成多功能防护织物层;
将TPU膜制成阻隔层,再将多功能防护织物层与阻隔层采用粉点复合工艺在160℃下热压4分钟,制成阻隔复合层;粘合剂为904有机硅胶粘剂(购自深圳市鑫威化学有限公司);复合前,多功能防护织物层先在150℃、20吨压力下进行轧光处理;
将重量为200g/m2,比表面积为2000m2/g的腈纶基活性炭纤维针织物与棉织物通过粉点复合工艺制成吸附层;上胶量为10g/m2,复合温度为100℃,压力为0.5kg/cm2;复合前,棉织物先在110℃,20吨压力下进行热轧光处理;
上述由多功能防护织物层和阻隔层复合在一起制成的阻隔复合层,与吸附层放在一起,由外到里结合使用,即形成了多功能透气式防护材料。
实施例3
将混纺比例为50∶50的芳砜纶和阻燃黏胶混纺纤维与涤纶有机导电纤维混纺纺纱,后者为前者重量的2%,然后织布,之后采用高温快速蒸化印花,快速蒸化条件是温度120℃,时间10秒钟,蒸化还原配方是:烧碱40g/L,保险粉50g/L。同时加入0.15%涂料黑来降低反射值;
然后浸轧包含100g/L有机氟防油防水整理剂FX-290、40g/L季铵盐氯化十八烷基二甲基苄基铵、20g/L环氧树脂、10g/L乙二醇缩醛的后整理液,轧液率为50%,焙烘温度为160℃,时间为2分钟,然后烘干并焙烘;即制成多功能防护织物层;
将PES膜制成阻隔层,然后将多功能防护织物层与阻隔层采用浆点复合工艺在150℃下热压2分钟,制成阻隔复合层;粘合剂为乙烯-醋酸乙酯和聚酯;复合前,多功能防护织物层先在200℃、80吨压力下进行轧光处理;
将重量为150g/m2,比表面积为1500m2/g的麻纤维基活性炭纤维无纺布与棉织物通过胶点复合工艺制成吸附层;上胶量为40g/m2,复合温度为170℃,压力为1.5kg/cm2;复合前,棉织物先在160℃,80吨压力下进行热轧光处理;
上述由多功能防护织物层和阻隔层复合在一起制成的阻隔复合层,与吸附层放在一起,由外到里结合使用,即形成了多功能透气式防护材料。
实施例4
将混纺比例为80∶20的聚苯硫醚和阻燃黏胶混纺纤维与涤纶有机导电纤维混纺纺纱,后者为前者重量的1.5%,然后织布,之后采用高温快速蒸化印花,快速蒸化条件是温度160℃,时间30秒钟,蒸化还原配方是:烧碱120g/L,保险粉110g/L。同时加入1.5%炭素来降低反射值;黑色光谱反射值在0.4~1.4μm小于15%;
然后浸轧包含80g/L有机氟防油防水整理剂FX-290、30g/L对称二乙基二苯脲、10g/L 2-甲基吡啶、25g/L双羟乙基砜的后整理液,轧液率为70%,焙烘温度为165℃,时间为1.5分钟,然后烘干并焙烘;即制成多功能防护织物层;
将厚度为40μm,表面涂覆有透湿性聚氨酯的微孔聚四氟乙烯复合膜制成阻隔层,然后将多功能防护织物层与阻隔层采用双点复合工艺在140℃下热压3分钟,制成阻隔复合层;粘合剂为聚氨酯;复合前,多功能防护织物层先在160℃、50吨压力下进行轧光处理;
将重量为120g/m2,比表面积为1400m2/g的麻纤维基活性炭纤维机织物与棉织物通过胶点复合工艺制成吸附层;上胶量为30g/m2,复合温度为120℃,压力为1.0kg/cm2;复合前,棉织物先在120℃,60吨压力下进行热轧光处理;
上述由多功能防护织物层和阻隔层复合在一起制成的阻隔复合层,与吸附层放在一起,由外到里结合使用,即形成了多功能透气式防护材料。
实施例5
将混纺比例为60∶40的聚苯并咪唑和阻燃黏胶混纺纤维与不锈钢导电纤维混纺纺纱,后者为前者重量的2.5%,然后织布,之后采用高温快速蒸化印花,快速蒸化条件是温度140℃,时间20秒钟,蒸化还原配方是:烧碱110g/L,保险粉60g/L。
然后浸轧包含60g/L有机氟防油防水整理剂FX-290、20g/L甲苯咪唑、15g/L盐酸苯乙双胍、25g/L双羟乙基砜、10g/L环氧树脂的后整理液,轧液率为60%,焙烘温度为155℃,时间为2分钟,然后烘干并焙烘;即制成多功能防护织物层;
将厚度为80μm,表面涂覆有聚醚酯的微孔聚四氟乙烯复合膜制成阻隔层,然后将多功能防护织物层与阻隔层采用双点复合工艺在140℃下热压3分钟,制成阻隔复合层;粘合剂为聚氨酯;复合前,多功能防护织物层先在135℃、70吨压力下进行轧光处理;
将重量为120g/m2,比表面积为1400m2/g的腈纶基活性炭纤维无纺布与棉织物通过黏结膜复合工艺制成吸附层;上胶量为35g/m2,复合温度为150℃,压力为1.2kg/cm2;复合前,棉织物先在130℃,50吨压力下进行热轧光处理;
上述由防护层和阻隔层复合在一起制成的阻隔复合层,与吸附层放在一起,由外到里结合使用,即形成了多功能透气式防护材料。
实施例6
多功能防护织物层为先将混纺比例为60∶40的聚对亚苯基苯并双噁唑和阻燃黏胶混纺纤维与不锈钢导电纤维混纺纺纱,后者为前者重量的1.5%;然后织布;经过染色印花和后处理而得;
阻隔层为PP膜制成,
其余条件同实施例5。
实施例7
多功能防护织物层为先将混纺比例为70∶30的酚醛树脂和阻燃黏胶混纺纤维与不锈钢导电纤维混纺纺纱,后者为前者重量的1.5%;然后织布;经过染色印花和后处理而得;
阻隔层为PE膜制成,
其余条件同实施例5。
实施例8
多功能防护织物层为将聚苯并咪唑纯纺纤维与不锈钢导电纤维混纺纺纱,后者为前者重量的1.5%;然后织布;经过染色印花和后处理而得;
阻隔层为厚度为60μm,表面涂有聚醚酯的微孔聚四氟乙烯复合膜制成,
其余条件同实施例4。
实验例1
对实施例1-4制得的多功能透气式防护材料的生化防护性能进行检测,其中,放射性核尘埃的阻尘率、对生物战剂和病毒(粒经10-10-3微米)阻挡性能按照总后勤部卫生部WSB58-2003生物防护服通用规范测试,对化学战剂索曼、硫芥子气蒸汽及神经毒剂VX、索曼(GD)、硫芥子气(HD)小液滴等的防毒时间按照国军标GJB2394-1995方法测量,透湿量按照GB/T12704-91中干燥杯法测试,耐水压按照GB4744-84测试,电荷面密度按照GB/T12703-1991方法测试,测试结果如表1:
                            表1
  实施例1   实施例2   实施例3   实施例4
 阻尘率   ≥90%   ≥90%   ≥90%   ≥90%
 生物战剂和病毒阻挡性能   ≥99%   ≥99%   99%   ≥99%
防毒时间(小时)   索曼蒸汽   ≥6   ≥6   ≥6   ≥6
  索曼小液滴   ≥6   ≥6   ≥6   ≥6
  硫芥子气蒸汽   ≥6   ≥6   ≥6   ≥6
  硫芥子小液滴   ≥6   ≥6   ≥6   ≥6
  神经毒剂VX   ≥6   ≥6   ≥6   ≥6
 透湿量(克/平方米·24小时)   9568-12781   9568   10258   11256
 耐水压(千帕)   80   180   140   120
 电荷面密度(微库仑/平方米)   ≤3.0   ≤3.0   ≤3.0   ≤3.0
可见,该材料不仅具有优异的核生化防护性能,还具有抗静电、透气、防水等舒适性能。

Claims (10)

1.一种多功能透气式防护材料,其特征在于,由多功能防护织物层、阻隔层和吸附层组成。
2.根据权利要求1所述的多功能透气式防护材料,其特征在于,所述的多功能防护织物层由阻燃纤维和导电纤维混纺纺纱,然后织布,经过染色印花、防油拒水和抗菌功能后整理制成,从而具有防油拒水、防静电、阻燃、防侦视伪装、抑菌灭菌功能。
3.根据权利要求2所述的多功能透气式防护材料,其特征在于,所述的阻燃纤维为芳纶1313、芳砜纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚对亚苯基苯并双噁唑、酚醛树脂、腈氯纶、阻燃黏胶中的一种或几种纯纺或混纺而成,其着色为白色通过纤维染色着色或原液着色;
优选阻燃芳纶1313、芳砜纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚对亚苯基苯并双噁唑或酚醛树脂纤维中的一种色纤维与阻燃黏胶混纺而成,混纺比例为50-80∶50-20。
4.根据权利要求2所述的多功能透气式防护材料,其特征在于,所述的导电纤维为不锈钢纤维、含炭黑的尼龙或涤纶有机导电纤维中的一种或几种,混入比例为阻燃纤维重量的1~3%。
5.根据权利要求2所述的多功能透气式防护材料,其特征在于,所述的染色印花为将阻燃纤维与导电纤维混纺织物通过染色和迷彩印花达到防近红外和可见光侦视的目的;对于阻燃芳纶1313、芳砜纶、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚对亚苯基苯并双噁唑、酚醛树脂纤维中一种色纤维与阻燃黏胶混纺织物可采用特别选择的还原染料只对阻燃黏胶进行高温快速蒸化印花,快速蒸化条件是温度120~160℃,时间10~30秒钟,还原染料配方为:烧碱40~120g/L,保险粉50~110g/L;
所述的后整理指织物浸轧包含防油拒水成分、抗菌成分及交联剂组成的后整理液,然后烘干并焙烘,轧液率为40~80%,优选50~70%,焙烘温度为150~180℃,时间为0.5~3分钟;
所述的防油拒水成分为有机氟防油防水整理剂,用量为40-120g/L,所述的抗菌成分为纳米银抗菌剂、酚类、季铵盐类、对称二苯脲类、吡啶类、咪唑类或双胍类中一种和几种组成,用量为20~60g/L,所述的交联剂为DMDHEU、六羟甲基三聚氰胺、环氧树脂、乙二醇缩醛、双羟乙基砜中一种或几种组成,用量10~40g/L。
6.根据权利要求1所述的多功能透气式防护材料,其特征在于,所述的阻隔层由具有透湿功能同时具有阻隔作用的膜材料制成,通过其阻隔作用达到对核尘埃、生物和化学毒剂、雨水、风雪的阻隔作用。
7.根据权利要求6所述的多功能透气式防护材料,其特征在于,所述的膜材料为微孔聚四氟乙烯、微孔聚四氟乙烯复合膜、TPU膜、PES膜、PP膜、PE膜中的一种或几种,优选微孔聚四氟乙烯复合膜,所述的微孔聚四氟乙烯复合膜厚度为40~80μm,表面涂覆有透湿性聚氨酯或聚醚酯。
8.根据权利要求1所述的多功能透气式防护材料,其特征在于,所述的吸附层采用吸附性活性炭纤维织物与棉织物复合制成,以达到对毒气吸附的效果。
9.根据权利要求8所述的多功能透气式防护材料,其特征在于,所述的活性炭纤维为黏胶基、腈纶基、麻纤维基中的一种,所述活性炭纤维织物为机织物、针织物、无纺布中的一种;所述的活性炭纤维织物重量为100~200g/m2,比表面积为1000~2000m2/g,
所述棉织物为高密度薄形织物,优选进行热轧光处理,轧光工艺为温度110~160℃,压力为20~80吨;
所述活性炭纤维织物与棉织物复合方法包括缝纫、粉点、胶点、粘结膜等中一种或几种方法制成,其中使用粉点、胶点、黏结膜时上胶量为10~40g/m2,复合温度为100~170℃,压力为0.5~1.5kg/cm2
10.权利要求1-9任意一项所述多功能透气式防护材料的制备方法,其特征在于,包括:
(1)多功能防护织物层制备
将阻燃纤维和导电纤维混纺纺纱,然后织布,经过染色印花、防油拒水和抗菌功能后整理即得多功能防护织物层;
(2)阻隔层制备
将具有透湿功能同时具有阻隔作用的膜材料制成阻隔层,然后将多功能防护织物层与阻隔层复合制成阻隔复合层,所述的复合采用胶点复合工艺,所选粘合剂为聚酰胺、有机硅、乙烯-醋酸乙酯、聚酯和/或聚氨酯至少一种,胶点为撒粉、粉点、浆点、双点中至少一种;复合工艺:温度130~160℃热压1~4分钟,优选复合前先将多功能防护织物层进行轧光处理,温度为150~200℃,压力为20~80吨;
(3)吸附层
采用吸附性活性炭纤维织物与棉织物复合制成,所述复合方法包括缝纫、粉点、胶点、黏结膜等中一种或几种方法制成;其中使用粉点、胶点、粘结膜时上胶量为10~40g/m2,复合温度为100~170℃,压力为0.5~1.5kg/cm2;所述的棉织物优选复合前进行热轧光处理,轧光工艺为温度110~160℃,压力为20~80吨。
(4)多功能透气防护材料的制备
将多功能防护织物层与阻隔层复合制成的阻隔复合层,与吸附层放在一起,由外到里结合使用,即形成了多功能透气防护材料。
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