CN101967713B - 遇热膨胀的阻燃面料及由其制得的防火隔热服装 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及遇热膨胀的阻燃面料及由其制得的防火隔热服装。本发明的阻燃面料包含由阻燃纤维形成的内层织物和外层织物，以及在内层织物和外层织物之间的中间层，其特征在于所述外层织物和内层织物的经纱(1)和纬纱(2)交织形成多个方形封闭口袋(3)，所述中间层的经纱(4)和纬纱(5)由遇热收缩长丝形成，并分别位于每个方形封闭口袋内的经向中线和纬向中线，并仅在每个方形封闭口袋的边缘交织固定。当本发明的阻燃面料遇热时，中间层的遇热收缩长丝发生收缩而将方形封闭口袋拉伸成隆起状态，从而在阻燃面料中形成传热系数小的空气层，由此延缓高温传入并增加隔热性能，为特殊岗位的工作人员争取逃生时间。

Description

遇热膨胀的阻燃面料及由其制得的防火隔热服装
技术领域
本发明涉及阻燃面料，特别是遇热膨胀的阻燃面料以及由其制得的防火隔热服装。
背景技术
防火隔热服装是保护消防队员等特殊环境作业人员人身安全的重要装备品之一，它不仅是火灾等高温现场不可或缺的必备品，也是保护人员身体免受伤害的防火用具。因此，适应火灾等高温现场救助活动的防火隔热服装就显得尤为重要。
现有的防火隔热服装一般允许作业人员短时间冲入高温现场作业，但在一些较为严重的高温现场中，需要作业人员较长时间地停留在现场进行作业或对遇火人员进行救助，因此，具有优良阻燃和隔热性能的防火隔热服装更有利于作业人员的工作，并增加遇火人员的逃生机会。
因此，本发明的目的是进一步改进防火隔热服装的延缓高温传入和隔热的性能，从而增加作业人员的作业时间和遇火人员的逃生机会。
发明内容
在一个方面，本发明提供了一种阻燃面料，其包含由阻燃纤维形成的内层织物和外层织物，以及在内层织物和外层织物之间的中间层，其特征在于以选择性交织的方式使所述外层织物和内层织物的经纱和纬纱交织形成多个方形封闭口袋，所述中间层的经纱和纬纱由遇热收缩长丝形成，并分别位于每个方形封闭口袋内的经向中线和纬向中线，并仅在每个方形封闭口袋的边缘交织固定。
在本发明的一个具体实施方案中，在所述中间层中相邻经纱的间距为1-3cm，相邻纬纱的间距为1-3cm。
在本发明的一个具体实施方案中，当温度达到70℃时，所述遇热收缩长丝的收缩率为30％以上。优选地，该遇热收缩长丝为改性聚酯长丝，更优选地，所述改性聚酯长丝包括改性PET、改性PTT、改性PBT等，其结构为FDY、DT或DTY。在一个具体实施方案中，所述遇热收缩长丝的细度为50-150dtex。
在本发明的一个具体实施方案中，外层织物和/或内层织物由阻燃纤维形成，该阻燃纤维选自间位芳纶、芳砜纶、PPS纤维、POD纤维、PBO纤维、阻燃粘胶纤维、阻燃维纶、阻燃涤纶、阻燃锦纶、预氧化纤维或其混合物。
优选地，本发明的阻燃面料的外层织物的平方米重为100-160g/m2。优选地，本发明的阻燃面料的内层织物的平方米重为60-120g/m2。
当本发明的阻燃面料处于如火灾现场等的高温环境中时，中间层的遇热收缩长丝发生收缩而将方形封闭口袋拉伸成隆起状态，从而在阻燃面料中形成传热系数小的空气层，增大了易燃物与热源隔离空间，由此延缓高温传入并增加隔热性能，为特殊岗位的工作人员争取逃生时间。
在另一方面，本发明提供了一种由本发明的阻燃面料制成的防火隔热服装。
附图说明
图1为本发明的一个具体实施方案中的阻燃面料的结构图，其中实线部分表示内层织物和外层织物(由于上下重叠而在视觉上显示为一层)，内层织物和外层织物的经纱1和纬纱2交织形成多个方形封闭口袋3(灰色区域)，虚线部分表示中间层，其由经纱4和纬纱5构成。
图2显示了本发明的一个具体实施方案中的阻燃面料在受热前后的沿经向和纬向的剖面图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。
参见图1，其显示了本发明的一个具体实施方案中的阻燃面料的结构。该阻燃面料包含由阻燃纤维形成的内层织物和外层织物，以选择性交织的方式使外层织物和内层织物的经纱1和纬纱2交织，从而形成多个方形封闭口袋3。在内层织物与外层织物之间固定了一层由经向长丝4和纬向长丝5构成的中间层，每条经向长丝4沿着方形封闭口袋3的经向中线延伸，并在方形封闭口袋3的纬向边长的中点A交织固定，类似地，每条纬向长丝5沿着方形封闭口袋3的纬向中线延伸，并在方形封闭口袋3的经向边长的中点B交织固定。
中间层的经纱和纬纱由遇热收缩长丝形成，在本发明的一个具体实施方案中，当温度达到70℃时，所述遇热收缩长丝的收缩率为30％以上。因此，当本发明的阻燃面料处于如火灾现场等的高温环境中时，中间层的经纱和纬纱产生收缩，从而拉动每个方形封闭口袋3的四个边长的中点A和B，将方形封闭口袋3拉伸成膨胀隆起状态，即使得内层织物和外层织物分离，从而增大了易燃物与热源的隔离空间，并且由于在阻燃面料内外层织物之间为传热系数小的空气层，因此可以延缓高温传入并增加隔热性能，为特殊岗位的工作人员争取逃生时间。图2显示了本发明的一个具体实施方案中的阻燃面料在受热前后的沿经向和纬向的剖面图。可以看出，在受热之前，本发明的阻燃面料的内外层织物与中间层平整贴合；在受热之后，由于中间层的经纱和纬纱收缩拉动方形封闭口袋的边长中点，使得内外层织物分离，形成膨胀的阻燃面料。
实施例：
采用国产原液着色桔黄色间位芳纶纺制10tex单纱，捻度850捻/m，合股捻度800捻/m，作为外层织物的经纱和纬纱；采用150dtex的改性涤纶FDY(其在80℃下热收缩率为30％)作为中间层的经纱和纬纱；采用国产芳纶50/粘胶纤维50混纺20tex单纱(800捻/m)作为内层的经纱和纬纱。采用3个储纬器的箭杆织机，制成一方形封闭口袋型面料，该方形封闭口袋的经向尺寸为2cm，纬向尺寸为2.1cm。所述方形封闭口袋型面料的平方米重为276g/m2。使用重量为269g/m2的芳纶织物作为对照。
在未受热状态下，采用平板式保温仪测得本发明的面料的热阻为0.4461Clo，比热阻为0.3830Clo的对照芳纶织物高16.5％。这是由于本发明的面料的多层结构即使在未受热收缩而膨胀之时，因其层间存在微小空气层，因此在类似重量下其热阻也高于普通织物。随后，在80℃烘箱的受热下，本发明的面料的中间层遇热收缩，使得内层织物和外层织物分离膨胀，此时该面料的热阻达到0.8017Clo，隔热性能相比于未受热状态提高79.7％。
本发明的面料的阻燃性能源于内外层织物的阻燃纤维性能，隔热性能源于内外层织物之间的空气层，特别是在中间层遇热收缩使得内外层织物分离膨胀后，空气层增厚，使得隔热性能显著提高。而且，即使高温的进一步传入会导致中间层的聚酯长丝熔断，但此时的本发明的面料的膨胀状态已经得以保持，因此其热阻已不会因聚酯长丝的熔断而下降。

Claims (8)

1.一种阻燃面料，其包含由阻燃纤维形成的内层织物和外层织物，以及在内层织物和外层织物之间的中间层，其特征在于所述外层织物和内层织物的经纱(1)和纬纱(2)交织形成多个方形封闭口袋(3)，所述中间层的经纱(4)和纬纱(5)由遇热收缩长丝形成，并分别位于每个方形封闭口袋内的经向中线和纬向中线，并仅在每个方形封闭口袋的边缘交织固定，其中在中间层中相邻经纱的间距为1-3cm，相邻纬纱的间距为1-3cm，当温度达到70℃时，所述遇热收缩长丝的收缩率为30％以上。
2.根据权利要求1所述的阻燃面料，其特征在于所述遇热收缩长丝为改性聚酯长丝。
3.根据权利要求2所述的阻燃面料，其特征在于所述改性聚酯长丝包括改性PET、改性PTT和改性PBT。
4.根据权利要求2所述的阻燃面料，其特征在于所述改性聚酯长丝的结构为FDY、DT或DTY。
5.根据权利要求1至4任一项所述的阻燃面料，其特征在于所述遇热收缩长丝的细度为50-150dtex。
6.根据权利要求1至4任一项所述的阻燃面料，其特征在于所述外层织物和/或内层织物由阻燃纤维形成，该阻燃纤维选自间位芳纶、芳砜纶、PPS纤维、POD纤维、PBO纤维、阻燃粘胶纤维、阻燃维纶、阻燃涤纶、阻燃锦纶、预氧化纤维或其混合物。
7.根据权利要求1至4任一项所述的阻燃面料，其特征在于所述外层织物的平方米重为100-160g/m2，所述内层织物的平方米重为60-120g/m2。
8.一种由权利要求1所述的阻燃面料制成的防火隔热服装。
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