CN101568678A - 耐磨阻燃织物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于阻燃制品例如床垫的耐磨非织造织物，所述织物包括纤维层，所述纤维层含有卷曲耐热有机纤维与压缩在纺粘热塑性非织造片材上的热塑性粘合剂纤维的混合物；所述纤维层仅通过将所述热塑性粘合剂纤维粘附在所述耐热有机纤维和所述纺粘片材上而保持压缩状态并固定于所述纺粘片材上；并且其中当所述织物暴露于热量或火焰时，所述织物的厚度增加至少1.5倍。

Description

耐磨阻燃织物
发明背景
1.发明领域
本发明涉及一种耐磨非织造织物，其由卷曲纤维压缩网和耐磨衬底制成。当暴露于热量或火焰时，该织物可膨化并可用作阻燃床垫、衬垫等的组成成分。
2.背景技术
授予Bascom和Knoff的美国专利申请US 2005/0215142公开了一种用于阻燃的薄加强型非织造织物，它包括其上压缩有卷曲耐热有机纤维的稀松网眼布，该纤维在热塑性粘合剂的作用下保持压缩状态，其中当该织物暴露于热量或火焰时，该织物的厚度能够增加至少三倍。由于稀松网眼布的稀松性质，压缩纤维基本上不会与稀松布缠结。此类非织造材料几乎没有耐磨性。
需要一种可赋予耐磨性但同时不会对织物暴露于热量或火焰后增厚的能力或非织造织物的纺织物性质造成不利影响的方法。
发明简述
本发明涉及一种用于阻燃制品的耐磨非织造织物，所述织物包括纤维层，该纤维层包括卷曲耐热有机纤维和紧压在纺粘热塑性非织造片材上的热塑性粘合剂纤维的混合物；仅通过将热塑性粘合剂纤维粘附在耐热有机纤维和片材上而保持压缩状态并固定(held)于片材上的纤维层；并且其中当该织物暴露于热量或火焰时，该织物的厚度增加至少1.5倍。
发明详述
本发明涉及一种用于阻燃制品的耐磨非织造织物，该织物在暴露于热量或火焰时，其厚度增加至少1.5倍(至少1.5X)。该织物包括纺粘热塑性非织造片材，这种片材具有压在其上的卷曲耐热有机纤维，并且仅通过热塑性粘合剂纤维而维持压缩状态。当经受高温或火焰时，结构中的粘合剂纤维会变软，释放了受限的卷曲纤维，并使得织物的厚度显著增加。这样的增加会在织物中形成气囊，据信可增加织物的热性能。
该织物能够响应于高温或火焰而增加其厚度，因为卷曲耐热有机纤维是压在织物上而没有明显地缠入到织物中，而在此之前开发的非织造织物却致力于确保织物与衬底和/或与非织造织物中的其他纤维之间缠结牢固。通常，这种牢固的缠结是通过将能量赋予膨松有弹性的纤维网和/或形成非织造织物的衬底以缠结纤维并使织物密实来实现的。这项工作完成后，非织造织物的纤维紧紧地缠结，以致遇到热量和火焰时不能自由移动。
本发明的非织造织物具有仅够制造织物的纤维缠结；也就是说，纤维仅仅互相缠结到形成被纺粘片材覆盖或与纺粘片材结合的轻质网所需的程度。没有向非织造织物赋予额外的能量来使纤维互相缠结或者使纤维与纺粘片材缠绕。然后在卷曲纤维受到压缩和束缚时，通过加热和压缩结合物，然后冷却结合物的方式将轻质网层压至纺粘片材上以固定结构。通过以这种方式压缩膨松有弹性的片材。当非织造织物暴露于高温时，粘合剂纤维变软，非织造织物中的卷曲耐热纤维可以自由恢复到与压缩前它们所具有的状态类似的形式上膨松有弹性的状态。
当暴露于高温或火焰时，耐磨非织造织物的厚度增加至少1.5倍(至少1.5X)。一般来讲，随着温度增加，膨化速率增加，膨化的量也增加，还可看到大于5倍压缩厚度的厚度增加。据信，需要低至110℃的温度来引发膨化效应，另外据信在约225℃的温度下引发可立即开始膨化作用。织物开始膨化的有效温度或膨化引发温度取决于粘合剂纤维的熔点。在很多实施方案中，粘合剂纤维具有约110℃至最多约200℃的熔点。当织物直接接触火焰时，织物膨化达到最大量，其中在一些实施方案中，织物厚度优选地增加至少其原始厚度的3倍。
本发明的压缩耐磨非织造织物优选地具有0.025至0.12厘米(0.010至0.050英寸)的总体厚度。此类织物还优选地具有在20至170g/m2(0.6至5.0oz/yd2)范围内的基重，其中纺粘片材组分优选地占50至85g/m2(1.5至2.5oz/yd2)，纤维网组分优选地在1.7至102g/m2(0.5至3.0oz/yd2)范围内。
本发明的耐磨非织造织物包括卷曲耐热有机纤维。此类卷曲纤维优选地为具有在0.4至2.5英寸(1至6.3cm)，优选地0.75至2英寸(1.9至5.1cm)范围内的切割长度并且优选地具有2至5个褶皱/厘米(5至12个褶皱/英寸)的人造短纤维。所谓“耐热纤维”是指当在空气中以20℃/分钟的速率加热至500℃时，纤维优选地保留其纤维重量的90％。此类纤维通常具有阻燃性，这意味着该纤维或由该纤维制成的织物具有的极限氧指数(LOI)使得纤维或织物不支持空气中的燃烧，优选的LOI范围为约26及更高。当暴露于火焰时，优选的纤维不会过度收缩，也就是说，当暴露于火焰时，纤维的长度不会显著地变短。当使用撞击火焰进行燃烧，在空气中以20℃/分钟的速率加热至500℃时可保留其纤维重量的90％的包含有机纤维的织物趋于具有有限量的断裂和开口，这对织物作为阻燃物的性能来讲很重要。
可用于本发明的耐磨非织造阻燃织物的耐热人造短纤维包括由对位芳族聚酰胺、聚噁二唑、聚苯并唑、聚苯并咪唑和聚酰亚胺聚合物制成的纤维。优选的耐热纤维由芳族聚酰胺聚合物，特别是对位芳族聚酰胺聚合物制成。
如本文所用，“芳族聚酰胺”是指聚酰胺，其中至少85％的酰胺(-CONH-)连接基直接连接到两个芳族环。“对位芳族聚酰胺”是指两个环或基沿分子链相对于彼此对位取向。添加剂可与芳族聚酰胺一起使用。事实上已发现，按重量计最多10％的其他聚合材料可与芳族聚酰胺共混使用，或者可使用具有最多10％的其他二胺(取代了芳族聚酰胺的二胺)或最多10％的其他二甲酰氯(取代了芳族聚酰胺的二甲酰氯)的共聚物。在本发明的实际应用中，优选的对位芳族聚酰胺为聚对苯二甲酰对苯二胺。可用于本发明的制备对位芳族聚酰胺的方法一般公开于例如美国专利3,869,430、3,869,429和3,767,756中。此类芳香族聚酰胺有机纤维以及这些纤维的多种形式可以商标
Figure A20078004715800061
纤维得自杜邦公司(Wilmington，Delaware)。可用于本发明的可商购获得的聚苯并唑纤维包括得自Toyobo(Japan)的
Figure A20078004715800062
PBO-AS(聚(对亚苯基-2，6-苯并双噁唑))纤维、
Figure A20078004715800063
PBO-HM(聚(对亚苯基-2，6-苯并双噁唑))纤维。可用于本发明的可商购获得的聚苯并咪唑纤维包括得自Celanese Acetate LLC的
Figure A20078004715800071
纤维。可用于本发明的可商购获得的聚酰亚胺纤维包括得自LaPlace Chemical的P-
Figure A20078004715800072
纤维。
该耐热纤维可与其他纤维共混，但优选的是其他纤维不会降低织物用作阻燃物的能力。在一些优选实施方案中，耐热纤维可与在空气中以20℃/分钟的速率加热至700℃时可保留其纤维重量的至少10％的纤维素纤维共混。这些纤维称为炭化纤维(char forming fiber)。在一些实施方案中，再生纤维素纤维具有10％或更多的无机化合物包含在纤维中。此类纤维和制备此类纤维的方法一般性地公开于美国专利3,565,749和英国专利1,064,271中。用于本发明的优选成炭再生纤维素纤维是包含以具有铝硅酸盐位点的聚硅酸形式存在的水合二氧化硅的粘胶纤维。此类纤维和制备此类纤维的方法一般在美国专利5,417,752和PCT公开WO9217629中有所公开。包含硅酸并且具有大约31(+/-3)％的无机材料的粘胶纤维以商标
Figure A20078004715800073
由Sateri Oy公司(Finland)出售。此类纤维可与最多约75重量％(基于耐热纤维和共混纤维的量)的卷曲耐热纤维共混，织物暴露于高温和/或火焰时仍会膨化。
在一些其他实施方案中，最多50％的改性聚丙烯腈纤维可与耐热纤维共混。可使用改性聚丙烯腈纤维是因为这种纤维在燃烧时释放抑制火焰的含卤素的气体。所谓改性聚丙烯腈纤维是指由含丙烯腈的聚合物制成的丙烯酸类合成纤维。优选地，聚合物为包含30至70重量％的丙烯腈和70至30重量％的含卤素乙烯基单体的共聚物。含卤素的乙烯基单体为选自例如氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、偏二溴乙烯等的至少一种单体。共聚乙烯基单体的实例为丙烯酸、甲基丙烯酸、此类酸的盐或酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙酸乙烯酯，等等。
本发明中使用的优选改性聚丙烯腈纤维为与偏二氯乙烯结合的丙烯腈共聚物，此外该共聚物还具有用于改善阻燃性的氧化锑或锑氧化物。此类可用的改性聚丙烯腈纤维包括但不限于在美国专利3,193,602中公开的具有2重量％的三氧化锑的纤维，在美国专利3,748,302中公开的与各种锑氧化物(含量为至少2重量％并且优选地不大于8重量％)制成的纤维，以及在美国专利5,208,105和5,506,042中公开的具有8至40重量％的锑化合物的纤维。优选的改性聚丙烯腈纤维可以Protex C从Kaneka Corporation，Japan商购获得，据说包含10至15重量％的锑氧化物，但是也可使用具有较少氧化锑(在6重量％或更少的范围内)的纤维。
使用通过施加热进行活化的最多30重量份粘合剂纤维将卷曲耐热有机纤维固定到位。优选地，粘合剂纤维以耐磨非织造织物总重量的最多20％的量存在。粘合剂纤维通常由热塑性材料制成，该材料在低于纤维共混物中任何其他人造短纤维的软化点的温度下为流动态，即其软化点低于纤维共混物中任何其他人造短纤维的软化点。在一些实施方案中，皮/芯型双组分纤维优选作为粘合剂纤维，尤其是具有聚酯均聚物芯和作为粘合剂材料的共聚酯外皮的双组分粘合剂纤维，例如通常可得自Unitika Co.(Japan)(如，以商标出售)。粘合剂纤维的可用类型可包括由聚丙烯、聚乙烯、或聚酯聚合物或共聚物制成的纤维，这些纤维仅包含该聚合物或共聚物，或作为并列型或皮/芯型构型中的双组分纤维。尤其可用的是由这样的聚合物制成的粘合剂纤维：该聚合物的熔点低于纺粘片材中任何纤维的熔点。同样地，如果使用皮/芯型粘合剂纤维，则它们具有熔点低于纺粘片材中任何纤维的熔点的外皮聚合物。
在一些实施方案中，纤维层包含含量为约20至50重量％的卷曲耐热有机纤维和含量为约10至30重量％的热塑性粘合剂纤维的混合物，其中含量均基于纤维层的总重量。在一些实施方案中，基于纤维层的总重量，其他纤维可以30至60重量％的量存在于纤维层中。在一个优选的实施方案中，纤维层包含含量为约20至40重量％的卷曲耐热有机纤维和含量为约20至30重量％的热塑性粘合剂纤维，其余纤维为炭化纤维。在一些尤其优选的实施方案中，炭化纤维以约45至55重量％的量存在于纤维层中。
本发明的耐磨非织造织物还包含纺粘热塑性非织造片材。在一些实施方案中，该片材优选地具有3.4至102g/m2(0.1至3oz/yd2)的基重。最优选的纺粘热塑性片材具有50至85g/m2(1.5至2.5oz/yd2)的基重。
如本文所用，术语“非织造织物”、“非织造片材”、“非织造层”和“非织造纤维网”是指与针织或者机织的织物对比，以无规方式设置以形成一般不具有可辨认图案的平面材料的单独股线(如，纤维、长丝或螺纹)结构。术语“非织造织物”还可包括含有一种以上非织造纤维网的复合片材。如本文所用，术语“纺粘片材”或“纺粘热塑性片材”是指按照下述方法制成的薄非织造片材：从多个细小的通常为圆形的毛细管，一般从多个喷丝头熔纺或挤出熔融热塑性聚合物纤维；然后收集移动带或皮圈上的纤维，并且根据强度需要加固非织造片材。在一些优选实施方案中，纺粘片材主要包括连续长丝。在一些实施方案中，这些长丝具有约2至5丹尼尔/长丝(2.2至5.5分特/长丝)的线密度。制备此类纺粘稀松布的方法在本领中是已知的，授予Edwa rds的美国专利3,563,838；授予Henderson的3,821,062；和授予Estes，Jr.等人的3,989,788公开了制备此类纺粘片材的代表性方法。代表性的纺粘热塑性片材包括得自Hickory SpringsManufacturing Company(N.C)的9220型Gray
Figure A20078004715800091
使含有卷曲耐热有机纤维和热塑性粘合剂纤维的混合物的纤维网压缩在纺粘片材上。由于纺粘片材提供的连续表面覆盖范围和机械韧性，此类纺粘片材提供改善的耐磨性。然而，此类连续表面覆盖范围提供与纤维网之间的更多结合点，如果将粘合剂粉末或粘合剂粉末与粘合剂纤维的组合物用于纤维网，则会产生酷似纸状的结构。出人意料地发现，如果将粘合剂纤维用作网中卷曲纤维之间以及卷曲纤维网与纺粘片材之间粘合的唯一方法，则会产生更像纺织物的非织造织物。所得非织造织物比含粘合剂粉末的非织造织物更具柔韧性并具有更大的初始厚度，而当暴露于高温时却仍保持膨胀能力。在使用中，将织物的纺粘片材侧用作外层或用作使用中会遇到最大摩擦的层。
纺粘片材由热塑性长丝构成。“热塑性塑料”是指具有其传统的聚合物定义。也就是说，这些材料在加热时以粘稠液体的形式流动，在冷却时凝固，并在随后的加热和冷却过程中不断地像这样进行可逆的变化。在本发明的一些优选实施方案中，热塑性塑料选自脂族聚酰胺、聚烯烃、聚酯、和它们的共聚物。
在一些优选实施方案中，脂族聚酰胺是指含尼龙聚合物或共聚物的任何类型聚合物。尼龙为长链合成聚酰胺，其具有重复的酰胺基(-NH-CO-)作为聚合物链的整体部分，尼龙的两个常见实例为尼龙66，其为聚己二酰己二胺；和尼龙6，其为聚己内酰胺。其他尼龙可包括由11-氨基十一烷酸制成的尼龙11；和由环己烷二胺和癸二酸的缩合产物制成的尼龙610。在一些优选的实施方案中，脂族聚酰胺为尼龙610、尼龙6、尼龙66或它们的混合物。
在一些实施方案中，聚烯烃是指聚丙烯或聚乙烯聚合物。聚丙烯由丙烯的聚合物或共聚物制成。聚乙烯由乙烯的聚合物或共聚物制成，其中基于100摩尔百分比的聚合物，乙烯为至少50摩尔百分比。聚烯烃纺粘片材还可包括具有各种聚乙烯和/或聚丙烯皮芯型或并列型构造的双组分纤维。
在一些实施方案中，聚酯聚合物是指由至少85重量％的二元醇与对苯二甲酸的酯构成的任何类型的合成聚合物或共聚物。该聚合物可通过乙二醇和对苯二甲酸或其衍生物反应来制备。在一些实施方案中，优选的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。聚酯制剂可包括多种共聚单体，这些共聚单体包括二甘醇、环己烷二甲醇、聚乙二醇、戊二酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸等。除了这些共聚单体外，还可以使用支化剂，如均苯三甲酸、均苯四甲酸、三羟甲基丙烷和三羟甲基乙烷、以及季戊四醇。可采用已知的聚合技术由对苯二甲酸或其低级烷基酯(如对苯二甲酸二甲酯)与乙二醇或者这些物质的共混物或混合物来获得PET。可用的聚酯还可包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。可采用已知的聚合技术由2，6-萘二羧酸和乙二醇来获得PEN。
在一些其他实施方案中，优选的聚酯为表现出热致熔融行为的芳族聚酯。在一些实施方案中，优选的是具有低熔点的可熔融加工的全芳族液晶聚酯聚合物，例如在美国专利5,525,700中描述的那些。本文所谓“液晶聚酯”(LCP)是指当使用TOT测试或其任何合理的变型进行测试时为各向异性的聚酯聚合物，如美国专利4,118,372所述，该专利以引用方式并入本文。LCP的一个优选形式为“全芳族”，即聚合物主链中的所有基团均为芳族基(连接基除外，如酯基)，但可以存在不为芳族的侧基。可用于纺粘片材的LCP具有高达350℃的熔点。
优选的是，纺粘片材可为织物提供足够的耐磨性，而不会过度增加织物的易燃性。在一些优选实施方案中，热塑性塑料既不是天然的阻燃剂，也不具有任何阻燃剂添加剂。然而，在一些实施方案中，可以期望纺粘片材中的热塑性塑料具有阻燃性。
在一些实施方案中，热塑性聚合物被认为具有天然阻燃性。也就是说，热塑性聚合物在不添加任何阻燃化学品的情况下就具有26或更高的LOI。这些类型的热塑性塑料可包含选自下列物质的热塑性材料：各向异性熔融聚酯、聚(丁烯对苯二酸酯)、聚(丙烯腈丁二烯苯乙烯)、聚氯乙烯、聚砜、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚砜、聚芳酯、聚亚苯基砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、以及它们的混合物。
在一些实施方案中，通过添加阻燃化学品来使热塑性聚合物具有阻燃性。也就是说，向热塑性塑料中添加阻燃添加剂，通常通过在片材形成前将化学品添加到聚合物中，使得纺粘材料中的最终聚合物具有26或更高的LOI。在一些实施方案中，要达到这个极限氧指数，应向热塑性聚合物中添加的阻燃剂的量为热塑性塑料的约10至15重量％。这些类型的热塑性塑料可包括选自阻燃尼龙、阻燃聚酯、阻燃聚烯烃以及它们的混合物的热塑性材料。FR添加剂的代表类型包括例如8％的八溴联苯和4％的三氧化二锑。
只要不损害最终的织物性能，热塑性材料中还可以存在其他材料，尤其是常见于热塑性组合物或用于热塑性组合物的那些材料。这些材料应优选地具有化学惰性和适度的热稳定性。此类材料可以包括例如一种或多种填充剂、增强剂、颜料和成核剂。还可以存在其他聚合物，从而形成共混聚合物。在一些实施方案中，存在其他聚合物，优选地它们在组合物中小于25重量％。在另一个优选实施方案中，热塑性材料中不存在其他聚合物，占总量很少(小于5重量％)的聚合物除外，例如用作润滑剂和加工助剂的那些。
在一些实施方案中，非织造织物中的纺粘片材占总的非织造织物重量的30至70％，并且在一些优选实施方案中，纺粘片材占总的非织造织物重量的40至60％。
本发明还涉及一种制备在热量或火焰中膨化以用于阻燃制品的耐磨非织造织物的方法，所述方法包括以下步骤：
a)形成包含卷曲耐热有机纤维和粘合剂纤维的垫子，
b)使垫子与纺粘片材的一侧接触以形成织物组合件，
c)加热织物组合件以活化所述粘合剂纤维，
f)压缩织物组合件至压缩状态，并且
g)在压缩状态下冷却织物组合件以形成耐磨非织造织物。
可采用可形成低密度网的任何方法来形成垫子。例如，得自成捆纤维的成簇的卷曲人造短纤维和粘合剂纤维可通过诸如拣选机的装置松开。优选地，这些纤维为具有约0.55至约110分特/长丝(0.5至100丹尼尔/长丝)，优选地0.88至56分特/长丝(0.8至50丹尼尔/长丝)的线密度的人造短纤维，最优选的是约1至33分特/长丝(0.9至30丹尼尔/长丝)的线密度范围。
然后可采用任何可用的方法使松开的纤维混合物共混，例如空气输送，以形成更均匀的混合物。作为另外一种选择，可在拣选机中纤维松开之前使纤维共混以形成均匀混合物。然后可使用诸如梳理机之类的装置将纤维共混物转变成纤维网，但是也可使用其他方法，例如纤维气流成网。优选直接使用来自梳理机的纤维网而无需任何交叉铺网。然而，如果需要，可随之通过输送机将纤维网输送至诸如交叉铺网机之类的装置上，通过将单独的网彼此层层叠加成锯齿结构来形成交叉铺网结构。
然后可在传送带上收集来自一个或多个梳理机的纤维网以及纺粘片材。将单一纤维网结构铺在片材上，但也可铺多个纤维网，或者也可以将纺粘片材铺在一个或多个网上。优选地，最终结构在纺粘片材的一侧上具有两个或三个梳理的网。然后在足以软化和部分熔融粘合剂纤维并使其将纤维粘附在一起的温度下，将组合的纤维网和纺粘片材传送通过烤箱。在烤箱出口处，片材优选地压缩在两个钢辊之间，以便将层固定成内聚织物并将纤维网粘附在纺粘片材上。然后在这种压缩状态下冷却织物。
在一个实施方案中，非织造织物可作为阻燃物用于制品中，尤其可用于单面床垫底部的阻燃。此类单面床垫要求与基座接触的底部表面具有阻燃性并具有耐磨表面。当以这种方式使用时，纺粘片材层形成床垫的外表面，压缩纤维网不暴露于基座。
在一些实施方案中，耐磨非织造织物可用作阻燃床垫和基座体系的一部分，以使制品通过公布于2003年7月的加洲技术标准603和消费品安全委员会16 CFR 1633。耐磨非织造织物可结合到制品例如床垫中，可采用当床垫本不能通过测试时能使床垫通过测试的任何方式。作为另外一种选择，在一些实施方案中，耐磨非织造织物可用于软垫椅和需要阻燃性的其他物品。
测试方法
采用改进的NFPA 1971 6.10热防护性能(TPP)测试方法测定样本的热性能温度。改进包括将样本暴露时间设置为90秒并记录当时的热量计温度。
采用初始2英寸×2英寸样本的扫描电子显微镜(SEM)从视觉上测量样本的热膨化能力，随后将这些相同的样品暴露于预热烘箱内250℃的空气中。样本在烘箱中停留总计15分钟的时间。
采用ASTM D4032，即采用圆形弯曲法的织物硬挺度标准测试方法，来测定样本的织物硬挺度。该方法测定的是推动4英寸×8英寸的样本(折叠成一半得到4英寸×4英寸的测试样本)使其通过1.5英寸直径的孔口所需的力。
熔点是通过ASTM D3418测试法测得的。熔点被认为是熔融吸热的最大值，并且是在加热速率为10℃/分钟的第二次加热中测得的。如果存在一个以上的熔点，则认为聚合物的熔点是这些熔点中的最高熔点。
实施例
比较实施例
双层单面的非织造材料是由得自Hickory Springs ManufacturingCompany(Hickory，N.C.)的2.0oz/yd2的纺粘聚酯片材产品连接到纤维网上制成的，该纤维网由得自E.I.du Pont de Nemours公司(Richmond，VA)的2.25丹尼尔/长丝的
Figure A20078004715800131
人造短纤维、得自Sateri Oy(Finland)的3.0丹尼尔/长丝的
Figure A20078004715800132
人造短纤维、得自Huvis公司(Seoul，Korea)的4.0丹尼尔/长丝的低熔点聚酯人造粘合剂短纤维组成，并制备得自EMS-CHEMIE(North America)Inc.的6E粘合剂粉末。通过将上述人造短纤维共混和梳理成低基重的棉絮，然后添加粘合剂粉末并将此层给料至两个烘箱的第一个中，来制备双层单面非织造材料。在第一个和第二个烘箱之间，将聚酯纺粘片材供给到纤维/粉末网上。在第二个烘箱的末端，用力将两层压在一起使材料运送通过辊隙以制成热粘结片材产品。然后测试双层单面非织造材料的厚度、加热后的热膨胀率、绝热性能和织物硬挺度。双层单面非织造材料具有0.73mm的初始厚度，暴露于250℃的温度下15分钟后的厚度为3.81mm，膨胀5.2倍。热性能温度为391℃。织物硬挺度为4.81bf。
实施例1
采用与比较实施例相同的方式，使用相同的材料制备双层单面非织造材料；但是不使用或不添加粘合剂粉末。此双层单面非织造材料含有与比较实施例中相同比例的
Figure A20078004715800141
和人造短纤维，但是具有总量较少的以低熔点聚酯人造粘合剂短纤维形式存在的粘合剂材料。
双层单面非织造材料具有3.23mm的初始厚度，暴露于250℃的温度下15分钟后的厚度为5.74mm，膨胀1.8倍。热性能温度为362℃。织物硬挺度为3.31bf。增加的厚度和降低的硬挺度显示了去除粘合剂粉末的影响。结果为当暴露于热环境时显示膨胀特性的更膨化更类似织物的产品。
实施例2
采用与比较实施例相同的方式，使用相同的材料制备双层单面非织造材料；但是不使用或不添加粘合剂粉末。此双层单面非织造材料含有与比较实施例中相同比例的
Figure A20078004715800143
和
Figure A20078004715800144
人造短纤维，并具有与比较实施例相同的粘合剂材料总量，不同的是粘合剂以低熔点聚酯人造粘合剂短纤维的形式存在。
双层单面非织造材料具有1.09mm的初始厚度，暴露于250℃的温度下15分钟后的厚度为4.93mm，膨胀4.5倍。热性能温度为374℃。织物硬挺度为5.11bf。此非织造织物增大的厚度再一次证明了去除粘合剂粉末可制成当暴露于热环境时继续显示膨胀特性的更膨化更类似织物的产品。
实施例3
采用与比较实施例相同的方式，使用相同的材料制备双层单面非织造材料；但是不使用或不添加粘合剂粉末。此双层单面非织造材料含有与比较实施例相比更少的
Figure A20078004715800145
人造短纤维和更多的
Figure A20078004715800146
人造短纤维，而且具有稍少于比较实施例的粘合剂材料总量。粘合剂再一次以低熔点聚酯人造粘合剂短纤维的形式存在。
双层单面非织造材料具有1.22mm的初始厚度，暴露于250℃的温度下15分钟后的厚度为3.95mm，膨胀3.2倍。热性能温度为393℃。织物硬挺度为4.41bf。此非织造织物增大的厚度再一次证明了去除粘合剂粉末可制成当暴露于热环境时继续显示膨胀特性的更膨化更类似织物的产品。
表1
Figure A20078004715800151
表2
Figure A20078004715800152

Claims (10)

1.用于阻燃制品的耐磨非织造织物，所述织物包括：
纤维层，所述纤维层包括卷曲耐热有机纤维与压缩在纺粘热塑性非织造片材上的热塑性粘合剂纤维的混合物，
所述纤维层仅通过将所述热塑性粘合剂纤维粘附在所述耐热有机纤维和所述片材上而保持压缩状态并固定于所述片材上；并且
其中当所述织物暴露于热量或火焰时，所述织物的厚度增加至少1.5倍。
2.权利要求1的耐磨非织造织物，其中当所述织物暴露于热量或火焰时，所述织物的厚度增加至少两倍。
3.权利要求1的耐磨非织造织物，其中当所述织物暴露于热量或火焰时，所述织物的厚度增加至少三倍。
4.权利要求1的耐磨非织造织物，其中所述耐热有机纤维为对位芳族聚酰胺纤维。
5.权利要求1的耐磨非织造织物，其中所述纺粘片材占所述耐磨非织造织物总重量的30至70重量％。
6.权利要求5的耐磨非织造织物，其中所述纺粘片材占所述耐磨非织造织物总重量的40至60重量％。
7.权利要求1的耐磨非织造织物，其中所述纤维层包含按重量计约20至50％的量的卷曲耐热有机纤维和按重量计约10至30％的量的热塑性粘合剂纤维，其中所述量是按所述纤维层的总重量计的。
8.权利要求7的耐磨非织造织物，其中所述纤维层包含按重量计20至40％的量的卷曲耐热有机纤维和按重量计20至30％的量的热塑性粘合剂纤维，其余的纤维为炭化纤维。
9.用于制备可在热量或火焰中膨化以用于阻燃制品的耐磨非织造织物的方法，所述方法包括以下步骤：
a)形成包含卷曲耐热有机纤维和粘合剂纤维的垫子，
b)使所述垫子与纺粘片材的一侧接触以形成织物组合件，
c)加热所述织物组合件以活化所述粘合剂纤维，
f)压缩所述织物组合件至压缩状态，以及
g)在压缩状态下冷却所述织物组合件以形成耐磨非织造织物。
10.用于制备权利要求9的耐磨非织造织物的方法，其中所述垫子包含按重量计约20至50％的量的卷曲耐热有机纤维和按重量计约10至30％的量的热塑性粘合剂纤维，其中所述量是按所述垫子的总重量计的。
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