CN101977523A - 抗割、抗油并抗火的手套及其方法 - Google Patents

抗割、抗油并抗火的手套及其方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种柔性、抗割、抗烃闪燃的乳胶手套，所述手套具有抗火、抗割的衬里和抗火、抗油的聚氯丁烯聚合物乳胶涂层。针织的抗割抗火衬里由复合纱线制成，所述纱线具有玻璃纤维芯并可选地包括钢纤维。所述芯具有衬垫芯套，所述衬垫芯套由例如为对位芳纶的微纤度人造抗割纤维环锭纺成，可与人造对位芳纶纤维一起包括人造变性腈纶纤维。聚酯、对位芳纶或这两者制成的连续纱线的两个包覆物的包覆密度使得包覆物不覆盖整个芯套。在没有钢纤维的情况下，即使手出汗，该手套也表现出良好的电绝缘特性，从而防止电路短路。该手套是柔性的并且高度透气。

Description

抗割、抗油并抗火的手套及其方法
技术领域
本申请的方面涉及中等重量手套，该手套为柔性的，并保护工作者在含石油环境中工作时免于割伤、擦伤。柔性保护手套的聚合物衬里在油性环境下抗膨胀和分解(degradation)并且还抗火，这是对手套在含石油环境中的要求。这些抗油防割手套可能需要具有抗电路短路的加强衬里。
背景技术
手套被普遍用于在工业或家庭环境中保护手。这些普遍应用的家庭或工业保护手套不抗油也通常不抗割。可用在沥青砂或油页岩环境中的手套需要满足要求手套抗火的特定规范。例如，加拿大国家标准规范CAN/CGSB-155.20-2000详述了用于工作服装保护以免烃闪燃的测试。该规范具有三类，类型1涵盖单层衣物，类型2涵盖多层衣物，而类型3涵盖一次性衣物。
在现有技术中已知一些抗割纤维、针织衬里、涂层手套。包括钢纤维、玻璃纤维、对位芳纶纤维以及伸展链凝胶纺聚乙烯纤维
Figure BPA00001230586400012
在内的纤维在本领域广为人知。在这些纤维中，通常只有钢纤维、玻璃纤维和对位芳纶纤维满足加拿大规范CAN/CGSB-155.20-2000。伸展链聚乙烯
Figure BPA00001230586400013
由于聚乙烯纤维着火的能力而通常不被当作阻燃剂。如现有技术公开的通常用于包覆防割纤维的非防割纤维在满足加拿大规范CAN/CGSB-155.20-2000的抗火规范上也有问题。聚酯棉和尼龙6包覆纤维在暴露于火焰时易于着火。但是，聚酯纤维容易烧焦并防止火焰锋传播。尼龙6，6也容易自灭火。
通常，防割衬里由防割纱线制造。现有技术的防割衬里一般包含钢纤维、玻璃纤维、对位芳纶纤维
Figure BPA00001230586400014
以及凝胶纺伸展链聚乙烯纤维
Figure BPA00001230586400015
这些纱线由这些防割纤维中的一种或多种构成并可与棉、聚酯和尼龙等缠绕或包覆。例如，授予Kolmes等的美国专利4,777,789和4,838,017公开了具有金属丝芯的防割纱线，其包覆有尼龙、芳纶、伸展链聚乙烯、棉、毛、玻璃纤维、聚酯、聚酯棉、石棉。棉、尼龙、聚乙烯制成的包覆物在暴露于火焰时会着火。此外，这些被包覆的、芯中有金属丝的防割纱线会引起电路短路。授予Collett的美国专利4,651,514公开了不导电、抗磨且抗割的纱线。这种不导电、抗割且抗磨的纱线用于制造保护性覆盖物，并包括直径在大约0.004到0.020英寸范围内的单丝尼龙芯、在具有至少一束(strand)芳纶纤维的芯上的第一包覆物、以及在具有两到八股(ply)结构的膨体尼龙(texturized nylon)芯上的第二包覆物。由于该纱线包含尼龙单丝纱和膨体尼龙，它不抗烃闪燃。授予Kolmes等的美国专利4,936,085和5,177,948公开了非金属抗割纱线，具有包含玻璃纤维束的芯，所述玻璃纤维束被相对大纤度的纤维束以在相反方向上缠绕的两层紧紧包覆，从而完全覆盖包含内芯的玻璃纤维。如美国专利5,177,948所指明的，由于所用的包覆物的圈数数量大，因此被包覆纤维中纤维之间的间距小，其中所述圈数在每英寸8到12圈的范围内。所生产的复合纱线的纤度在美国专利4,936,085中是大约3500旦，在美国专利5,177,948中是2000到5000旦。这种纱线不能被紧密针织从而生产厚的针织衬里。如果由其制造浸乳胶手套，则它们会没有柔性。采用聚酯棉尼龙包覆会使这些纤维失去在烃闪燃应用中的资格。授予Kolmes等的美国专利5,628,172、5,644,907和5,655,358公开了被包覆的抗割纱线。这些复合纱线包含伸展链聚乙烯和聚酯棉，这两种成分都能被点着，因此不适用于烃闪燃应用。一些纱线包含金属抗割纤维，这会造成电路短路。授予Kolmes的美国专利5,845,476公开了具有玻璃纤维芯的复合纱线。该复合纱线的芯包括一个或多个玻璃纤维束，该一个或多个玻璃纤维束包覆有在相反方向上以8到12圈的等级(rate)缠绕的护套束和覆盖束。护套束和覆盖束由伸展链聚乙烯、芳纶、尼龙和聚酯制成，并且由于大纤度护套束和覆盖束的紧密包覆，复合纱线的总体直径较大，即使未缠绕的平行玻璃纤维束只有总共200到600旦的纤度，该复合纱线的纤度也在1800到5000旦的范围内，这意味着护套束和覆盖束完全覆盖玻璃纤维束并显著增加复合纱线的直径。该复合纱线据说能在不破坏玻璃纤维芯的情况下通过针织机针，但由于其大的纤度，只能生产低的每英寸针迹密度的厚针织衬里。当该针织衬里浸在乳胶中时，只生成柔性有限的厚手套。授予Kolmes等的美国专利6,341,483和6,349,531公开了一种多成分纱线，具有非金属抗割芯，该非金属抗割芯可为与聚酯、尼龙、醋酸纤维、人造丝和棉进行空气交织(air interlaced)的伸展链聚乙烯或芳纶纤维。玻璃纤维可用作也进行了空气交织的第三覆盖。采用如聚乙烯、尼龙、醋酸纤维、人造丝和棉这样的可燃纤维成分使这种多成分纱线丧失作为抗烃闪燃衣物的资格。在美国专利6,363,703、6,381,940和6,467,251中公开了含金属丝的抗割纤维，Kolmes等的公开号为2005/0086924的美国专利申请公开了在抗割纤维中采用金属丝，因此不适用于防电短路的应用。另外，这些纤维包含可燃纤维(包括聚乙烯纤维、棉和尼龙等)，会不满足抗烃闪燃的要求。授予Patrick的美国专利6,701,703公开了高性能纱线及制造方法。该纱线包括具有玻璃纤维和金属纤维的芯，其中玻璃纤维具有应力裂纹，金属纤维被芳纶、丙烯酸树脂、三聚氰胺、变性腈纶、聚酯、聚丙烯、尼龙、纤维质制品、硅石、石墨、碳纤维、高密度聚乙烯、聚酰胺、金属、聚苯并咪唑、共聚物制成的护套包覆。该护套不是抗烃闪燃的。授予Threlkeld等的美国专利7,111,445公开了一种抗火缝纫纱线及由其制造的产品。该缝纫纱线具有可拉长纤维(其为尼龙或聚酯)制成的中芯，由玻璃纤维包覆，外覆盖是尼龙和聚酯。用玻璃纤维包覆要求玻璃纤维的纤度非常小，因而不具有抗割性。在着火后，当除了该缝纫纱线的玻璃纤维部分以外所有东西都烧光时，该缝纫纱线暴露于1000℃后易于保持在一起。授予Piat的美国专利7,143,570公开了具有抗割性的线(thread)。该线包括用连续丝作为护套的芯线。该芯是多个玻璃丝并由选自聚酰胺、聚酯、丙烯酸树脂、棉、聚乙烯、聚丙烯以及间位和对位芳纶的连续丝包覆。由于在这种线中可能有非抗燃纤维，故这种线可能不是抗烃闪燃的。另外，采用玻璃纤维丝不会提供高水平的抗割性。在美国专利7,469,526(Patrick)中，一种抗热、抗燃缝纫线采用具有小于大约百分之四拉长率的玻璃丝制成的芯，该芯具有绕该芯环锭纺成的微纤度芳纶纤维护套。当环锭纺成的芳纶纤维具有相反的捻度(twist)时，这种环锭纺纱在玻璃纤维芯中引入捻度。当对这种复合线施加张力时，由于玻璃纤维芯和环锭纺成的芳纶纤维中捻度的松懈，它会拉长大约百分之四。由于围绕芯的环锭纺成的芳纶纤维会易于剥落，故这种复合物用作缝纫线而不适用于针织机中。
授予Betcher的美国专利5,070,540公开了一种保护服。该保护服具有针织衬里，该针织衬里的不锈钢丝与合成非芳纶尼龙纤维包覆有两层聚酯纤维包覆。该针织衬里涂有选自天然乳胶、聚丙烯酸酯(例如聚乙基丙烯酸酯)、聚丁二烯、苯乙烯丁二烯共聚物、丙烯腈丁二烯橡胶和氯丁橡胶(聚氯丁烯)的液体不透聚合物涂层。由于该芯具有尼龙纤维，且聚合物涂层可能具有非抗燃聚合物，故该保护服不会满足抗烃闪燃的要求。另外，钢纤维的存在会引起电路短路。
授予Baris的美国专利5,822,791公开了一种保护材料和方法。保护物的基础层具有抗割纤维，其连接到在一个或多个位置连接的天然纤维制成的中间层。该中间层由液体不透弹性体层覆盖，该弹性体层始终不接触抗割基础层。基础层可为具有被聚酰胺或聚酯纤维包覆的钢纤维或抗割液晶聚合物纤维的针织衬里。弹性体层被指明为丙烯腈橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、丁腈橡胶、腈硅橡胶、聚氯丁烯、聚氯乙烯、聚异戊二烯、聚间苯二甲酰间苯二胺(Nomex)或氟化橡胶(Viton)。由于抗割针织衬里具有聚酰胺(尼龙6)，并且中间层具有天然纤维，故该保护材料不能抗烃闪燃。
授予Wu等的美国专利6,021,524公开了一种抗割聚合物膜。该膜的聚合物基体包括在中层的多个抗割纤维，并被指明可用于医疗或工业手套。中层不是针织衬里并包含玻璃纤维、钢纤维、芳纶纤维和微粒填充纤维的短纤维形成的三维网络。聚合物基体由天然橡胶、聚氯丁烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯、聚脲、腈橡胶、氯乙烯基聚合物制成。所公开的这些短纤维或聚合物基体不是都能通过抗烃闪燃测试。授予Nile等的美国专利6,075,081、6,347,409和6,352,666公开了一种橡胶制品的制造。提供了一种由聚氯丁烯含水乳胶制成并涂覆有聚丙烯蜡乳剂的聚氯丁烯乳胶橡胶制品。该橡胶制品不具有针织衬里，因此不是抗割乳胶制品。
当所用乳胶层为提供透气性而制成多孔时，所得到的多孔乳胶层的厚度通常较大，这导致手套触觉敏感性受限而感觉笨拙。为了具有等效的抗磨性，发泡层必须厚于非发泡层。多个现有技术专利提出采用相对厚的针织衬里和厚乳胶层涂层的手套及其形成方法。厚针织衬里和厚发泡乳胶层的结合导致总体手套厚度不会小，并且该手套产品无法提供柔性以及手指和手的方便活动性。
V平台机的针织技术在过去数年中已得到显著提高。针织机中的针织针本质上是具有可摆动针舌的钩，该针舌捕捉正被针织的纱线，但是该针织圈不能被保持或被传送回或与前一针织圈组合。授予Morita等的美国专利6,915,667公开了一种针织机的复合针。该复合针包括在尖端具有钩的针体、由叠置的两个针杆(blade)形成的滑动体，其中所述针织机的复合针形成为使得当针体和滑动体可分别在向前和向后方向上滑动时，在针体内设置的针杆槽支撑滑动体的针杆。该滑动体起到固定正被针织的纱线的针舌的作用，并能传送纱线圈以向后推动纱线圈、保持纱线圈、或传送回前一针织圈，从而提供复杂图案的自动针织，在Shima  Seiki  的网页http://www.shimaseiki.co.jp/product_knite/knite.html中有详述。这种类型的复合针能在可从Shima Seiki商购的整体服装针织机SWG021和SWG-FIRST机中获得。SWG-FIRST机提供变针种针织(gaugelessknitting)，即在计算机无缝控制下通过采用复式线迹(split stitch)技术，钮牌(fly)上的针数量可被改变，如授予Miyamoto的名称为“Weftknitting machine with movable yarn guide member”的美国专利7,207,194所详述的。这些机器理想地适用于在衬里的特定位置改变所针织位置的加强几何结构。需要根据纱线的纤度大小选择针织针的尺寸，并相应地在标准针织机中生成针织图案。例如，10号针通常每英寸生成10针。
因此，在本领域中需要具有抗火材料的复合纱线，具有相对低的纤度并能用在商业针织机中，而不会损伤该复合纱线的含玻璃纤维芯，即使在该复合纱线以高速通过针织机的针时依旧如此。复合纱线较小的总体直径会导致获得柔性抗割针织衬里。因此，本领域中需要这样一种柔性手套，该手套在抗割衬里中具有抗烃闪燃纱线，并涂有抗烃闪燃的液体不透聚合物以用于石油环境中。由于在手套上具有光滑油膜的情况下操作尖锐物体会导致工具打滑并可能导致割伤和擦伤，因此需要抗割性。油污染会污染伤口并妨碍伤口快速愈合。另外，尤其是当有电路存在时，抗割衬里不能包含钢纤维或导电材料，例如碳纤维。该导电纤维会快速变热，从而导致烧伤，甚至可能引起着火，同时使电元件短路。
发明内容
可用于石油环境下的手套需要满足要求手套抗火的特定规范。例如，加拿大国家标准规范CAN/CGSB-155.20-2000详述了用于工作服装保护以免烃闪燃的测试。该规范具有三类，类型1涵盖单层衣物，类型2涵盖多层衣物，类型3涵盖一次性衣物。当将衣物的边缘以30度的角度放置时，将衣物放在离燃烧器火焰尖端20mm的距离处并持续不超过12秒。表现出的损伤在任何方向上不应超过100mm并不应有熔化或滴落。所用的纤维应本质上抗燃并不应在260℃以下熔化。当在这种危险环境下工作时，例如在使用尖锐工具并且光滑油膜的存在使操纵工具更困难的情况下维修机器时，抗割非常重要。任何割伤或伤口都会导致油污染，从而降低伤势的治愈率。尽管现有技术详述了生产涂有一层或多层聚合物乳胶涂层的抗割衬里以形成手套的多种方法，但这些手套不满足要求采用本质上抗燃的纤维或不在260℃以下熔化的纤维的规范所规定的抗闪燃性。另外，所用聚合物涂层也不满足抗闪燃标准。在可获得的抗割纤维中，只有钢纤维、玻璃纤维、对位芳纶
Figure BPA00001230586400061
纤维满足抗燃标准。非抗割纤维也满足这种抗火标准，例如聚酯，优选地如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙三醇酯或聚对苯二甲酸丁四醇酯。尼龙6，6被指明具有大约250℃的熔点并被指明具有火焰自熄灭性。据报道，如伸展链凝胶纺聚乙烯纤维
Figure BPA00001230586400062
这样的抗割纤维取决于分子量具有160℃到250℃的熔点范围，但纤维本身不是抗燃的而是会着火。类似地，尼龙6纤维，聚酯棉和其它纤维也不抗火。
本发明提供一种抗割抗火的复合纱线，包括由一个或多个玻璃纤维束形成的芯，每个束可根据需要包括多个玻璃纤维。所述玻璃纤维束环锭纺织有衬垫覆盖物(也被称为芯套)，该衬垫覆盖物包含芳纶人造纤维的环锭纺织层，所述纤维不用任何粘接剂就能由摩擦保持在一起。常用于附着人造纤维的粘接剂被认为是可燃的，因此不适用于抗火复合纱线。在环锭纺织期间，向玻璃纤维芯中引入捻度，并且芯套大致覆盖所述玻璃纤维芯。当复合纱线高速通过针织机的针时，围绕芯套的一个或多个外部包覆物防止其散开。所述一个或多个外部包覆物是以非常低的每英寸圈数(通常在2到3圈的范围内)相对于彼此在相反方向上缠绕的抗火聚酯和/或芳纶连续纱线，由此，不完全覆盖所述芯套，因而所述芯套清楚可见。包覆纱线可具有任何期望结构，例如，它们可为单个连续纱线和/或由在纤维纺织过程中施加的摩擦而保持在一起的人造纤维所纺成的纱线。在针织过程中，这两个包覆物允许容易地输送纱线通过针织机并防止芯套从玻璃纤维芯散开。芯套的衬垫特征件防止高速通过针织机过程中玻璃纤维芯的锐弯，从而防止玻璃纤维芯的机械性损伤。由于复合纱线是抗割的，没有构成材料会在火环境下分解，故本发明的复合纱线适于构成满足加拿大火规范的可用在沥青砂田中的手套。由于该纱线比可从现有技术中获得的纱线具有更低的纤度，故针织衬里可由10或13号针来针织，从而生成高度柔性的衬里。在乳胶中浸渍的手套耐用，具有较低水平的整体厚度、较高水平的柔性以及非常需要的抗油性、抗火性。如果所用的复合纱线不具有任何金属纤维，则该手套还消除了电击危险。
本发明的手套包括抗割纤维，所述抗割纤维包括由聚酯纤维和/或尼龙6，6纤维和/或另外的对位芳纶纤维包覆的玻璃纤维和对位芳纶纤维，从而生成抗烃闪燃的抗割衬里。抗割纤维可包括钢纤维，用于不需要电短路保护的应用中。由于钢纤维在切割刀刃处遭遇塑性变形时的应变硬化，在芯内包含钢纤维以及玻璃纤维会大幅度增加抗割性。在一个或多个实施例中，抗割针织衬里在手掌侧涂有来自含水乳胶乳剂的聚氯丁烯，并且也能阻燃。当手套暴露于火焰时，含氯聚合物例如聚氯丁烯(NeopreneTM)在火焰-聚氯丁烯界面处释放氯，所释放的氯由于其密度大而取代氧，从而使火熄灭并限制手套的损伤。聚氯丁烯乳胶对油有高度抗性，因此不会膨胀或变粘。当切割可能造成电路短路时，钢纤维通常不提供足够的电绝缘，只在油性环境应用不需要短路保护时才用在抗割芯中。
玻璃纤维的抗割性是其总体直径的强函数，并可具有多个玻璃纤维，从而形成捆束(bundle)。总体直径较大的纤维比小直径玻璃纤维更难于切割。但是，大直径玻璃纤维的柔性有限，并且在遇到锐弯(如在针织机中所经历的)时易于断裂。为了限制其弯曲半径，玻璃纤维需要由环锭纺织芯套来衬垫，而这种衬垫增加了纱线的整体抗割性。抗割纤维的芯可进一步包括对位芳纶抗火纤维。一种通过了加拿大规范CAN/CGSB-155.20-2000的示例性抗割复合纱线是FR109G(MR)。该纱线具有玻璃纤维芯1股1/11，EC5类(1ply 1/11EC5)。玻璃纤维芯环锭纺织有由60％对位芳纶40％变性腈纶形成的芯套，并进一步由2个聚酯包覆物包覆。抗割FR109G(MR)纱线的纤度是1700旦或1股3.15棉纱支数尺寸(1ply 3.15Cotton count size)。旦的定义是每9000米长度的纱线的克数。通过加拿大规范CAN/CGSB-155.20-2000的抗割复合纱线的第二示例性实施例是PGTS 10KEV，具有由两个各100旦的玻璃纤维束形成的芯，所述芯具有芯套，所述芯套具有60％的Kevlar和40％的变性腈纶形成的人造纤维，具有Kevlar 25的下包覆物和Kevlar 39的上包覆物，包覆物在相反方向上按每英寸2到3圈缠绕。该复合纱线具有大约14/7％的玻璃、11.5％的变性腈纶和73％的Kevlar。该复合纱线的总纤度是1384旦。通过加拿大规范CAN/CGSB-155.20-2000的抗割复合纱线的第三示例性实施例是PGTS 13KEV，具有由两个各100旦的玻璃纤维束形成的芯，所述芯具有芯套，所述芯套具有60％的Kevlar和40％的变性腈纶形成的人造纤维，具有Kevlar 25的下包覆物和Kevlar 25的上包覆物，包覆物在相反方向上按每英寸2到3圈缠绕。该复合纱线具有大约20％的玻璃、8％的变性腈纶和72％的Kevlar。该复合纱线的总纤度是980旦。该纱线可由Shima Seiki平台针织机以10或13号针来针织，其中10或13号针分别产生每英寸10个针织线迹或13个针织线迹。根据抗割需要，可使用类似的结构更细的纱线，例如，使用15或18号针。通常，针织机用于针织人手形的衬里。采用该抗火抗割纱线的针织衬里具有大约0.74mm或0.029英寸的厚度。尽管针织衬里的厚度增加，但由于复合纱线的低纤度且具有衬垫芯套，该中等重量的衬里具有高度柔性。
通过加拿大规范CAN/CGSB-155.20-2000的示例性抗割纱线的第二和第三实施例的另一个变型是一种具有玻璃纤维芯2股1/11 EC5(总纤度200旦)的纱线。该玻璃纤维芯由环锭纺织包覆物来衬垫，该环锭纺织包覆物由60％对位芳纶和40％变性腈纶的人造纤维形成，并且该玻璃纤维芯进一步包覆有2个由对位芳纶形成的外部包覆物。所得到的环锭纺织包覆物和对位芳纶包覆物的纤度可根据用户需要而改变。人造纤维具有在0.5到2.5旦，尤其是1.0到2.0旦的范围内的微纤度。环锭纺织包覆物整体上可具有在200-700旦范围内的纤度。外部对位芳纶包覆物可在200-400旦的范围内具有相同或不同的纤度，例如，200、225、250、275、300、325、350、375或甚至400旦。该抗割纱线具有在大约900到1800旦范围内的纤度(900、980、1030、1080、1180、1280、或1380、1400、1450、1500、1550、1600、1650、1700、1750或甚至1800旦)。
在第二种抗割抗燃纱线中，4密耳钢丝与玻璃纤维和对位芳纶
Figure BPA00001230586400091
纱线一起插入纱线的芯中，并以与第一纱线相同的方式被包覆。纱线的纤度类似，针织衬里具有类似的厚度。该纱线也通过加拿大规范CAN/CGSB-155.20-2000抗烃闪燃测试。该纱线的抗割性因在芯中有钢丝而显著提高。第一或第二类型的抗割纱线可具有1800旦或更低的纤度，例如，在1400到1800旦的范围内。
采用以上所述两种纤维中任何一种的抗割针织衬里被戴在具有人手形状的陶瓷或金属成形器上。抗割针织衬里首先由硝酸钙凝结剂涂敷。然后，手掌和手指部分浸入含水聚氯丁烯乳胶乳剂。凝结剂使含水乳胶乳剂不稳定，从而允许形成覆盖手套的手掌和手指部分的凝结的聚氯丁烯乳胶膜。由于在针织衬里的纱线之间有大的间隙，故需要防止含水聚氯丁烯乳胶“透印”到针织衬里的手接触侧。聚氯丁烯乳胶容易刺激手，因此需要避免聚氯丁烯乳胶与手之间的接触。
有各种方法限制聚氯丁烯乳胶乳剂“透印”到抗割针织衬里的间隙中。一种技术是限制戴有抗割衬里的成形器进入含水聚氯丁烯乳胶浴中的穿透深度。这可通过采用自动机器而容易地实现，该自动机器以曲线运动来关节连接成形器进入乳胶浴的运动。第二方案是通过增加含水聚氯丁烯乳胶的粘性来限制含水聚氯丁烯乳胶向抗割针织衬里的间隙中渗透。这可通过使用添加到含水聚氯丁烯乳胶乳剂浴的稠化剂而方便地完成。另一种方案是在浸入凝结剂之前用基于蜡溶剂的聚氨酯或其它水可溶解的堵塞剂(如PVA)堵塞抗割针织衬里中的间隙，然后进入含水乳胶乳剂。通过在温水中清洗而去除这种蜡堵塞，水可溶解的堵塞剂类似地通过清洗而去除。
形成中等重量的手套，因所用复合纱线的低纤度以及芯套的衬垫特征件，该手套是柔性的。尤其是在只有手掌和手指涂有聚氯丁烯聚合物时该手套高度透气。尽管本发明的一个实施例只涂敷手套的手掌和手指部分，但在其它实施例中，可要求整个手套涂有聚氯丁烯涂层。这种完全覆盖的好处是其提供对于温度暴露的绝缘，但代价是手套尤其在手背部分处的柔性。涂有聚氯丁烯的手套的整体厚度通常是1.3mm或0.053英寸。
测试了聚氯丁烯涂层抗割手套的实施例的导电性能，其中一个实施例具有玻璃纤维而另一实施例具有钢。含钢丝手套的性能很差，尤其是当聚氯丁烯层被割且尖锐物体接触抗割衬里时。手上存在的任何汗水都促进了钢纤维的导电性，汗水由于含盐分而导电。
在一个或更多实施例中，手套衬里除抗割纱线外还包含弹性和/或热熔性纱线，用于完成边缘、形成手套腕部等。
附图说明
图1示出本发明的复合纱线10的示意示图。该复合纱线具有中芯11，中芯11具有两个玻璃纤维捆束，在每个捆束内由多个小直径玻璃丝组成。围绕该芯的是芯套12，芯套12是由60％的Kevlar和40％的变性腈纶的人造纤维环锭纺织而形成的衬垫层。芯套由以每英寸2到3圈的线距(line pitch)在相反方向上缠绕的两个对位芳纶连续纱线包覆物13和14围绕。该包覆物不完全覆盖芯套，其主要功能是当复合纱线以高速经过针织机针时防止芯套脱落。
图2示出根据本发明实施例的抗割且不导电手套的背面。针织衬里30在其手掌侧具有聚氯丁烯涂层40，在该处，手指被部分涂覆。
具体实施方式
普遍使用平台针织机来制造针织手套衬里，平台针织机采用针阵列形式的多个针以及一个或多个纱线来针织手套衬里。通常，八个基本部件可用于构成该手套。这八个部件包括用于五个手指中每个手指的各一个部件、用于手掌的包括上部和下部的两个部件、以及用于手腕区域的一个部件。所有这些部分是柱形或锥形部分，这些柱形或锥形部分互相连接而形成手的整体解剖形状。常规的针织过程采用针织机以特定顺序来针织这些区域的每一个，通常是一次一个手指，从小指开始，经由无名指、中指继续到食指上。在只用针阵列中的选定针针织好每个手指后，停止该手指的针织过程，切断并捆起纱线。针织好的手指由保持器保持，由下沉器负重下降。采用针阵列中不同的针组一次一个顺次地针织下一个手指。当以这种方式针织完所有四个手指时，针织机拾取由所述保持器保持的之前针织好的四个手指的缝线(stitch)，然后针织手掌的上部。针织各个手指及拾取缝线来针织手掌上部的方法在Maeda等的美国专利6,945,080中讨论，这具有配合良好的更佳的配合分叉。在针织完合适长度的上手掌后，用针阵列中分立的针组开始拇指部分，并用针阵列中的所有针来针织手掌下部。最后，针织机将手腕部件针织到所需长度。
本发明的抗割、抗火复合纱线具有由一个或多个玻璃纤维纱线制成的芯，其可以任选地包含对位芳纶
Figure BPA00001230586400111
纱线，该芯由60％的对位芳纶和40％的变性腈纶环锭纺成的芯套层衬垫，接下来由两个连续聚酯或连续芳纶纱线形成的包覆物在相反方向上缠绕。该聚酯可因其制造或处理而抗火。在抗割纱线不必满足抗电短路性的情况下，该芯还可包含钢纤维。该纱线被平台针织机用10或13号针针织成人手形。10号针以每英寸10个针织缝线(knit stitch)生成针织衬里，而13号针以每英寸13个针织缝线生成针织衬里。在13号针织衬里中的纱线较紧密的填装(packing)意味着针织衬里会较厚，形成该针织衬里的各个纱线之间的间距较小。通过了加拿大规范CAN/CGSB-155.20-2000抗烃闪燃测试的、具有包含玻璃纤维的芯的衬里的平均厚度具有大约为0.74mm或0.029英寸的平均衬里厚度。
以下所示的表1详述了在根据本发明实施例的针织衬里上进行的抗火测试。CAN/CGGB-155-20-2000第7.1段详述了用边缘点火测试抗火性的过程。在每个方向上切五个样本(80mm×200mm)，在105℃下干燥一小时，并在干燥器内冷却。每个样本安装在指定的销框(pinframe)上，规定的点火火焰施加于织物边缘持续12秒。焰后火焰保持时间和织物中的损伤长度记录在表1中。
表1
  样本号   损伤长度(mm)  焰后时间(s)   熔滴(是/否)
  1   21   0   否
  2   16   0   否
  3   10   0   否
  4   15   0   否
  规格   ＜100   ＜2.0   无
当该针织衬里涂有聚氯丁烯乳胶层时，手套的平均厚度是大约1.34mm或0.053英寸。聚氯丁烯乳胶涂层厚度是大约0.6mm或0.024英寸。典型的手套可具有大约1.1mm到1.5mm的厚度。
示例凝结剂组合物(composition)的通常成分包括硝酸钙和表面活性剂。表面活性剂包括但不限于FreeSil N、Surfynol 465(乙氧基化炔二醇)、Emulvin W(芳香聚乙二醇醚)。水是凝结剂组合物的典型成分，但如需要也可采用酒精或其它溶剂。
对于含水乳胶组合物，采用含氯乳胶，例如，氯丁橡胶乳胶(聚氯丁烯乳胶)。其它成分包括但不限于，氧化锌、硫、Wingstay L(苯酚，4-甲基-，与二环戊二烯和异丁烯的反应产物，p-甲酚和二环戊二烯的丁基化反应产物)、Butyl Zimate(二丁基氨基硫羧酸纳)、Darvan#1(浓缩磺化萘的钠盐，Sodium salt of condensed sulfonatednaphthalene)、氢氧化钠、蓖麻油酸单钾(potassium ricinoleate)、着色剂、Darvan WAQ(月桂基硫酸钠和水)、以及稠化剂。稠化剂包括但不限于MHPC 50(甲基羟基丙基纤维素)和Acrysol G 111(聚丙烯酸脂溶液)。着色剂可包括Aquablack G(6-60重量％的炭黑，35-94重量％的水和可选的0-15重量％的表面活性剂)和/或Flint P016高浓度橙色(High Strength Orange)。其它可选的成分包括Foamkill(加氢处理的石油烃)。
典型的浸渍工艺在以下示出的表2中示出。
表2
  1   将衬里安装在模具上
  2   将装载好的模具的前部浸入凝结剂溶液中
  3   沥干、转向上并干燥
  4   浸在氯丁橡胶乳胶化合物中
  5   沥干、转向上并空气干燥
  6   烘箱干燥
  7   烘箱固化
  8   从模具剥离浸渍的衬里
  9   送入QA检查，打标并包装
对聚氯丁烯乳胶浸渍的针织衬里进行了火焰测试。表3示出在涂有氯丁橡胶乳胶的针织衬里上进行抗火测试的结果。CAN/CGGB-155-20-2000第7.1段详述了用边缘点火测试抗火性的过程。在每个方向上切五个样本(80mm×200mm)，在105℃下干燥一小时，并在干燥器内冷却。每个样本安装在指定的销框上，规定的点火火焰施加于织物边缘持续12秒。焰后火焰保持时间和织物中的损伤长度记录在表3中。
表3
  样本号   损伤长度(mm)   焰后时间(s)   熔滴(是/否)
  846-1   23   0   否
  846-2   21   0   否
  846-3   14   0   否
  846-4   16   0   否
  846-5   16   0   否
  846-7   48   0   否
  846-8   42   0   否
  846-9   53   0.5   否
  846-10   49   1.1   否
  规格   ＜100   ＜2.0   无
尽管详细地说明了本发明的各方面，应理解这些细节不需要严格遵守，本领域技术人员可提出额外的改变和修改，这些都落在本发明如所附权利要求限定的范围内。

Claims (27)

1.一种无可燃纤维的抗割、抗油、抗火复合纱线，包括：
a)由一个或多个玻璃纤维束形成的芯；
b)由抗割人造微纤度纤维形成的衬垫芯套，所述纤维在所述芯套的环锭纺织期间通过纤维之间的磨擦而保持在一起；
c)所述芯套由在相反方向上缠绕的由抗火纱线形成的一个或多个下包覆物和上包覆物围绕，使得所述芯套并非整个被覆盖；
由此，通过所述衬垫芯套防止所述玻璃纤维束在针织机中由于锐弯而断裂；
由此，所述一个或多个下包覆物和上包覆物防止在所述复合纱线通过针织机期间所述芯套散开。
2.如权利要求1所述的抗割、抗油、抗火复合纱线，其特征在于，所述芯还包括从由钢纤维和对位芳纶纤维组成的组中选择的纤维。
3.如权利要求1所述的抗割、抗油、抗火复合纱线，其特征在于，所述芯套包括对位芳纶和变性腈纶微纤度人造纤维。
4.如权利要求1所述的抗割、抗油、抗火复合纱线，其特征在于，所述芯套包括60％的对位芳纶和40％的变性腈纶。
5.如权利要求1所述的抗割、抗油、抗火复合纱线，其特征在于，所述一个或多个下包覆物和上包覆物包括由聚酯、对位芳纶或这两者形成的连续纱线。
6.如权利要求1所述的抗割、抗油、抗火复合纱线，其特征在于，所述一个或多个下包覆物或上包覆物每个均以每英寸2到3圈进行缠绕。
7.如权利要求1所述的抗割、抗油、抗火复合纱线，其特征在于，所述复合纱线按重量计包括：15-25％的玻璃纤维、5-11％的变性腈纶和67-77％的对位芳纶。
8.一种柔性、抗割、抗油、抗火手套，包括：
a)抗割、抗油、抗火针织衬里，所述针织衬里具有由无可燃纤维的复合抗火纱线制成的多个缝线；
b)所述复合纱线具有包括玻璃纤维的芯，所述芯由抗割人造微纤度纤维环锭纺成的芯套所衬垫，所述芯套由包括聚酯、对位芳纶或这两者的一个或多个下包覆物和上包覆物来包覆；
c)所述针织衬里涂有选自含氯聚合物的抗火聚合物乳胶涂层。
9.如权利要求8所述的手套，其特征在于，所述复合抗火纱线的纤度在900到1800旦的范围内。
10.如权利要求8所述的手套，其特征在于，所述玻璃纤维的纤度在200-900旦的范围内，所述人造抗割纤维包括对位芳纶和变性腈纶，所述一个或多个下包覆物和上包覆物束相对于彼此在相反方向上缠绕，并都包括对位芳纶。
11.如权利要求8所述的手套，其特征在于，所述纱线无金属丝，从而提供不导电手套。
12.一种柔性、抗割、抗油、抗火、不导电手套，包括：
抗割针织衬里，所述抗割针织衬里具有由总纤度在900-1800旦范围内的复合抗火纱线制成的多个缝线；
所述纱线包括：包括玻璃纤维的芯；每纤维纤度范围在0.5到2.5旦的人造抗割微纤度纤维环锭纺成的衬垫芯套，所述人造纤维主要由对位芳纶和变性腈纶组成；以及包括对位芳纶、聚酯或这两者的一个或多个下包覆物和上包覆物；以及
附着于所述针织衬里的聚合物聚氯丁烯乳胶涂层；
由此，所述抗割衬里与所述聚氯丁烯聚合物乳胶涂层的组合提供用于油性环境中的抗烃闪燃的手套；并且
由此，所述抗割衬里与所述聚氯丁烯聚合物乳胶涂层的组合提供抗电短路性。
13.如权利要求12所述的手套，其特征在于，所述一个或多个下包覆物和上包覆物都包括对位芳纶纤维。
14.如权利要求12所述的手套，其特征在于，所述针织衬里的皮肤接触表面基本无聚合物聚氯丁烯乳胶涂层。
15.如权利要求12所述的手套，其特征在于，所述针织衬里的所述皮肤接触表面大约75％或更多地无聚合物聚氯丁烯乳胶涂层。
16.如权利要求12所述的手套，其特征在于，所述缝线由10号针形成。
17.如权利要求12所述的手套，其特征在于，所述缝线由13号针形成。
18.如权利要求12所述的手套，其特征在于，所述聚氯丁烯乳胶涂层覆盖所述手套的手掌部分和多个手指部分。
19.如权利要求12所述的手套，其特征在于，所述聚氯丁烯乳胶涂层覆盖所述手套的手掌部分和手背部分。
20.如权利要求12所述的手套，其特征在于，所述手套的厚度在从大约1.1mm到大约1.5mm的范围内。
21.如权利要求12所述的手套，其特征在于，所述人造纤维包括重量占60％的对位芳纶和重量占40％的变性腈纶。
22.一种制造柔性、抗割、抗油、抗火手套的方法，包括：
提供具有多个缝线的手套形抗割针织衬里，所述多个缝线由复合抗火纱线制成，所述纱线具有包括玻璃纤维的芯以及一个或多个下包覆物和上包覆物，其中所述芯由环锭纺织的人造抗割微纤度纤维衬垫，所述一个或多个下包覆物和上包覆物包括聚酯、对位芳纶或这两者，所述纱线无可燃纤维；以及将聚合物聚氯丁烯乳胶涂层附着于所述针织衬里。
23.如权利要求22所述的方法，包括：
a.形成由总纤度在900到1800旦范围内的复合抗火纱线针织的手套形针织衬里；
b.将所述针织衬里放置于手形陶瓷或金属成形器上；
c.将所述成形器和所述针织抗割抗火衬里浸在凝结剂溶液中；
d.取出所述成形器和所述涂有凝结剂的针织衬里并干燥所述凝结剂涂层；
e.将所述成形器和所述涂有凝结剂的衬里浸到包含含水聚氯丁烯聚合物乳胶乳剂的池中，使得围绕所述针织衬里的聚合物聚氯丁烯乳胶局部不稳定并形成凝结的聚氯丁烯乳胶层；
f.取出所述成形器和涂有胶凝或凝结的聚氯丁烯聚合物乳胶涂层的所述针织衬里；以及
g.将所述成形器和涂有胶凝或凝结的聚氯丁烯聚合物乳胶涂层的所述针织衬里加热到硬化所述聚氯丁烯乳胶涂层的温度，以形成具有附着到聚氯丁烯聚合物乳胶固化涂层的抗割抗火针织衬里的固化手套。
24.如权利要求23所述方法，其特征在于，形成手套形抗割抗火针织衬里的步骤包括：采用具有10号针的针织机。
25.如权利要求23所述方法，其特征在于，形成手套形抗割抗火针织衬里的步骤包括：采用具有13号针的针织机。
26.如权利要求23所述方法，其特征在于，将所述成形器和所述涂有凝结剂的抗割针织衬里浸到包含含水聚氯丁烯聚合物乳胶乳剂的池中的深度在大约0.2cm到大约5cm的范围内。
27.一种在含沥青或石油的环境中工作的方法，包括穿戴抗割、抗油、抗火、不导电手套，所述手套包括：由复合抗火纱线制成的针织衬里，所述纱线具有包括玻璃纤维的芯以及一个或多个下包覆物和上包覆物，其中所述芯由人造抗割微纤度纤维环锭纺成的芯套衬垫，所述一个或多个下包覆物和上包覆物包括聚酯、对位芳纶或这两者，所述纱线无可燃纤维；以及附着于所述针织衬里的聚合物聚氯丁烯乳胶涂层；其中，所述手套抗烃闪燃。
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