CN102960872B

CN102960872B - 一种蒸汽防护织物及其应用

Info

Publication number: CN102960872B
Application number: CN201210442243.1A
Authority: CN
Inventors: 刘洪凤; 张富丽; 章建程; 唐世君; 李亿光; 刘丽英; 刘林
Original assignee: Navy Medicine Research Institute of PLA
Current assignee: Navy Medicine Research Institute of PLA
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2032-11-07
Also published as: CN102960872A

Abstract

本发明涉及防护织物领域，特别是涉及一种蒸汽防护织物及其应用。本发明提供一种蒸汽防护织物，所述蒸汽防护织物包括蒸汽阻挡外层、隔热中层和舒适里层，所述蒸汽阻挡外层包括耐高温纤维织物层和耐高温防水膜层，所述耐高温纤维织物层位于所述耐高温防水膜层与隔热中层之间，所述耐高温纤维织物层为耐高温纤维纯纺织物或耐高温纤维混纺织物，所述隔热中层为耐高温纤维制成的针刺无纺布，所述舒适里层为耐高温纤维和阻燃粘胶纤维混纺织物。本发明所提供的蒸汽防护织物层次少、重量轻、加工简单，具有防蒸汽渗透、耐高温和隔热功能，兼顾穿用舒适性。

Description

一种蒸汽防护织物及其应用

技术领域

本发明涉及防护织物领域，特别是涉及一种蒸汽防护织物及其应用。

背景技术

高压蒸汽管路或高压容器长时间工作、振动和疲劳可能会导致蒸汽管道破损或接头密封损坏，造成高温高压蒸汽泄漏。蒸汽的意外喷射对于工作人员是一种潜在危险，短时间会造成人员伤亡。为此，需要一种蒸汽防护产品对工作人员进行安全保护，有时工作人员还需要穿着此类防护产品在蒸汽泄漏的情况下进行高压蒸汽管路或高压容器的检修或人员抢救。

蒸汽防护是热防护的一种，防护热源是高温热蒸汽，不同于以往的消防安全防护。因此，防护织物需要具有防蒸汽渗透、耐高温和隔热等功能，无需防火功能。同时，工作人员穿着个体防护产品进行工作，还要求轻便、舒适，也就是要求防护织物不能过于厚重。

美国潜艇用蒸汽防护服的面料采用TYCHEM-TK无纺布涂覆多层膜进行防护。防护手套面料有4层，外层为聚氨酯涂层尼龙抗撕裂面料，蒸汽阻隔层为聚氨酯泡沫两面涂覆聚氨酯薄膜，隔热层为硅树脂处理的涤纶长丝絮片，内衬为尼龙塔夫绸，材料加工复杂。

美国杜邦公司1994年研发出的蒸汽防护面料由7层材料组成，分别是Nomex织物、Sontara夹芯、Kevlar和Nomex混合物、蒸汽阻挡膜等组成，能防止化学火焰、腐蚀性物质、灼热的固体、液体气体和水蒸汽灼伤。

英国Fyrepel Kiln Entry Suit(www.internationalsafety.com)报道了一种适合在高压蒸汽和高温环境下工作的防护服。采用多层玻璃或镀铝玻璃，防止热量和非铁溅射，面罩采用多层钢化玻璃，镜头上镀覆反射金。防护服厚重、舒适性差。

CN102247665和CN201735085公开的防蒸汽避火服，材料由耐火耐高温层（高硅耐火布）、防火层（碳纤维针刺毡）、抗热防水层（防水蒸汽覆膜布）、防高温蒸汽层（复合铝箔防火布）、热量阻挡层（阻燃隔热毡）和隔热舒适层（阻燃纯棉布）等6层材料组成，高硅耐火布和碳纤维针刺毡等属于高密度材料，再加上服装层次多，造成整套服装厚重、体积臃肿。抗热防水层采用的防水蒸汽覆膜布耐静水压值低，公开为不低于17kPa，且抗热防水层在第3层，遇到蒸汽后耐火耐高温层和防火层会首先湿透，造成服装的隔热效果急剧下降并且使服装更为厚重，影响作业效率。既造成功能浪费，还不适于在蒸汽环境中应用。

JP2007009380公开的过热蒸汽防护服，由表面层、中间层和里层3层材料制成。其中表面层是在间位芳纶纤维织物表面涂覆一层耐热防水膜，中间层是由两层极薄的非织造布夹一层耐热性纤维毡，实际上，防护织物是由6层材料组成，最佳实施例中防护织物的总重量为720g/m²，织物厚重，层次多，加工繁琐。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种蒸汽防护织物及其应用，用于解决现有技术中的问题。

本发明第一方面提供一种蒸汽防护织物，所述蒸汽防护织物包括蒸汽阻挡外层、隔热中层和舒适里层，所述蒸汽阻挡外层包括耐高温防水膜层和耐高温纤维织物层，所述耐高温纤维织物层位于所述耐高温防水膜层与隔热中层之间，所述耐高温纤维织物层为耐高温纤维纯纺织物或耐高温纤维混纺织物，所述隔热中层为耐高温纤维制成的针刺无纺布，所述舒适里层为耐高温纤维和阻燃粘胶纤维混纺织物。

优选的，所述耐高温防水膜层的厚度为0.01mm-0.035mm。

优选的，所述耐高温防水膜层为改性聚氯乙烯膜镀覆纳米铝粉。纳米铝粉位于改性聚氯乙烯膜和耐高温纤维织物层中间。

优选的，所述改性聚氯乙烯膜为聚偏二氯乙烯膜。

优选的，所述耐高温防水膜层的厚度为0.030mm。

优选的，所述耐高温纤维织物层采用耐高温纱线，30^s/2斜纹交织，单位面积重量为165g/m²-220g/m²。

优选的，所述耐高温纱线为芳纶1313纤维纯纺或芳纶1313纤维与导电碳纤维的混纺纱线，混纺纱线中芳纶1313纤维的混纺比例为96％-99％。

优选的，所述耐高温纤维织物层与耐高温防水膜层通过耐高温粘合剂复合，具有耐高温、防蒸汽渗透功能，纳米铝粉位于聚偏二氯乙烯膜和耐高温纤维织物层中间。所述蒸汽阻挡外层的总单位面积重量为195g/m²-250g/m²。

优选的，所述隔热中层中，耐高温纤维的规格为（2.0D-3.0D）×（51mm-75mm），针刺密度为310-360刺/cm²，制成的针刺无纺布厚度为2.5mm-3.5mm，单位面积质量为180g/m²-220g/m²。

优选的，所述隔热中层和舒适里层的耐高温纤维选自芳纶1313纤维、芳砜纶纤维、芳纶1414纤维中的一种或多种。

优选的，所述隔热中层中的耐高温纤维为芳砜纶纤维。

优选的，所述隔热中层的单位面积质量为200g/m²。

优选的，所述舒适里层中，阻燃粘胶纤维的混纺比例为40%-60%，耐高温纤维和阻燃粘胶纤维的混纺纱线规格为30^s-40^s，织物组织结构为平纹，经纱密度为180根/10cm-300根/10cm，纬纱密度为150根/10cm-260根/10cm。

优选的，所述耐高温纤维和阻燃粘胶纤维混纺织物的单位面积重量为100g/m²-150g/m²。

优选的，所述舒适里层中的耐高温纤维为芳砜纶纤维。

优选的，所述蒸汽阻挡外层采用芳纶1313纤维与导电碳纤维混纺纱线交织得到耐高温纤维织物，芳纶1313纤维混纺比例为96%-99%，30^s/2斜纹织造，单位面积重量为190g/m²。耐高温防水膜层为在聚偏二氯乙烯膜上镀覆纳米铝粉。所述隔热中层中的耐高温纤维为100%芳砜纶纤维，纤维规格为2.0D×51mm，针刺密度为310刺/cm²，厚度为2.7mm，耐高温、隔热性优良。所述舒适里层采用芳砜纶纤维和阻燃粘胶纤维混纺纱线平纹交织，阻燃粘胶纤维混纺比为50%，采用30^s单纱织造，经纱密度196根/10cm，纬纱密度168根/10cm，织物单位面积重量为120g/m²，耐高温、穿着舒适。

本发明第二方面提供所述蒸汽防护织物的制备方法，包括如下步骤：

（1）将隔热中层与舒适里层先进行绗缝；

（2）蒸汽阻挡外层形成的裁片先进行合缝，裁片间的缝隙及针孔密封后，再与步骤（1）所得的隔热中层和舒适里层裁片进行结合。

优选的，所述密封采用耐高温防水膜热压。

裁片间的缝隙及针孔用耐高温防水膜热压密封，可避免高温蒸汽从蒸汽阻挡外层的缝纫间隙中渗入。

本发明第三方面提供所述蒸汽防护织物在蒸汽防护器材领域的应用。

本发明所提供的蒸汽防护织物应用领域广泛，在个体防护领域，可以制成蒸汽防护服装、蒸汽防护头罩、蒸汽防护手套等个体防护产品。

本发明第四方面提供一种蒸汽防护头罩，该防护头罩上设有带耐高温面屏的透明观测区域，透明观测区域下方设有呼吸装置，头罩本体的上表面还设有头中片，头罩本体的下部连结有围兜片、护肩片等，所述头罩本体、围兜片、护肩片和头中片由所述蒸汽防护织物缝制。

由于包括了围兜片、护肩片等，蒸汽防护头罩可以对头、颈、肩和前胸、后背进行全面的蒸汽防护，还可以根据需要单独使用或与其它防护用品搭配使用。

本发明第五方面提供一种蒸汽防护服，包括设有耐高温面屏透明观测区域和正压排气阀的连体头罩、设有正压排气阀的连体服主体和连体脚罩，连体服主体上可带有呼吸器背囊，蒸汽防护服从连体头罩侧面的顶部至连体服主体裆部设有长门襟。所述连体头罩、连体服主体和连体脚罩由所述蒸汽防护织物缝制。

所述正压排气阀只允许气体从防护服内单向流向防护服外，防护服外的气体不能通过该阀门进入防护服内，使防护服内成为一个密闭的保护环境。连体脚罩上可设有调节松紧度的自锁扣或抽绳。

本发明第六方面提供一种蒸汽防护手套，所述蒸汽防护手套包括手套本体和长袖筒，所述长袖筒与手套本体的手套口无缝连接，所述手套本体和长袖筒由所述蒸汽防护织物缝制，所述长袖筒的外侧壁设有收紧装置，所述收紧装置选自自锁扣或抽绳。

所述自锁扣或抽绳可收紧长袖筒，避免蒸汽从袖口处渗入。蒸汽防护手套单独使用可实现对手部的蒸汽防护，也可与蒸汽防护头罩或蒸汽防护服装配合使用。

所述蒸汽防护服装与所述蒸汽防护手套搭配使用，可以对高温高压蒸汽实现全身防护。

本发明所提供的蒸汽防护织物层次少、重量轻、加工简单，具有防蒸汽渗透、耐高温和隔热功能，兼顾穿用舒适性。由该织物制成的个体防护产品轻、薄、舒适，具有蒸汽防护功能。由本发明所提供的蒸汽防护织物所缝制的蒸汽防护头罩、蒸汽防护服和蒸汽防护手套等防护器材，可有效防蒸汽渗透，对人体进行全方位的保护。

附图说明

图1显示为本发明蒸汽防护织物的结构示意图。

元件标号说明

1 蒸汽阻挡外层

2 隔热中层

3 舒适里层

4 耐高温防水膜层

5 耐高温纤维织物层

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示一种蒸汽防护织物，所述蒸汽防护织物包括蒸汽阻挡外层1、隔热中层2和舒适里层3，所述蒸汽阻挡外层1包括耐高温防水膜层4和耐高温纤维织物层5，所述耐高温纤维织物层5位于所述耐高温防水膜层4与隔热中层2之间，所述耐高温纤维织物层5为耐高温纤维纯纺织物或耐高温纤维混纺织物，所述隔热中层2为耐高温纤维制成的针刺无纺布，所述舒适里层3为耐高温纤维和阻燃粘胶纤维混纺织物。

所述蒸汽防护织物的具体裁制方法为：

（1）蒸汽阻挡外层1制作：采用芳纶1313纤维与导电碳纤维混纺纱线交织得到耐高温纤维织物层5，芳纶1313纤维混纺比例为96-99%，30^s/2斜纹织造，单位面积重量190g/m²。耐高温防水膜层4为在聚偏二氯乙烯膜上镀覆纳米铝粉，厚度0.030mm。耐高温纤维织物5与耐高温防水膜层4通过耐高温粘合剂复合。具有耐高温、防蒸汽渗透功能。

（2）隔热中层2制作：采用100%的芳砜纶纤维制作，纤维规格为2.0D×51mm，针刺密度为310刺/cm²，厚度为2.7mm。耐高温、隔热性优良。

（3）舒适里层3制作：采用芳砜纶纤维和阻燃粘胶纤维混纺纱线平纹交织，阻燃粘胶纤维混纺比为50%，采用30^s单纱织造，经纱密度196根/10cm，纬纱密度168根/10cm。织物单位面积重量为120g/m²。耐高温、穿着舒适。

（4）对隔热中层2与舒适里层3先进行绗缝，可有效防止裁片间的偏移，使个体防护产品的加工更为容易。

（5）对蒸汽阻挡外层形成的裁片先进行合缝，裁片间的缝隙及针孔用耐高温防水膜热压密封，避免高温蒸汽从蒸汽阻挡外层的缝纫间隙中渗入，实现了对高温蒸汽的有效隔断。然后再与绗缝后的隔热中层和舒适里层裁片进行结合，即得所述蒸汽防护织物。所述蒸汽防护织物的具体蒸汽防护性能试验方法为：

参照法国海军医学研究所的测试装置，搭建蒸汽防护性能测试仪，由蒸汽发生器、蒸汽测试装置和计算机操控台三部分组成。蒸汽发生器可产生100℃~250℃的饱和蒸汽，本实验中，对试样的外表面喷射高温高压水蒸汽（200℃），被测试样固定在测试装置的样品夹持架上，蒸汽喷嘴直径为10mm，距离试样外表面的高度为100mm，喷淋时限设定为30秒，记录试样背面的温度上升幅度并测量透过试样的热流量。透过试样的热流量越少，试样背面的温升幅度越小，说明该试样的蒸汽防护性能越好。

表1蒸汽防护织物及各层性能测试结果

根据Stoll二级烧伤准则，30s内到达皮肤表面的热流量要达到0.45J/cm²·s，温升达到23.8℃才能导致二级灼伤。从表1中，可以看出，该蒸汽防护织物的防护效果较好。

其他参考试验方法：

FZ/T 01004-2008 涂层织物抗渗水性试验方法（静水压试验）

GB/T 11048-2008 纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定

GB 8965.1-2009 防护服装阻燃防护第1部分：阻燃服

GB/T 24218.2-2009 纺织品非织造布试验方法第2部分：厚度的测定

GB/T 12704.1-2009 纺织品织物透湿性试验方法第1部分：吸湿法

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种蒸汽防护织物，所述蒸汽防护织物包括蒸汽阻挡外层、隔热中层和舒适里层，所述蒸汽阻挡外层包括耐高温纤维织物层和耐高温防水膜层，所述耐高温纤维织物层位于所述耐高温防水膜层与隔热中层之间，所述耐高温纤维织物层为耐高温纤维纯纺织物或耐高温纤维混纺织物，所述隔热中层为耐高温纤维制成的针刺无纺布，所述舒适里层为耐高温纤维和阻燃粘胶纤维混纺织物，所述耐高温防水膜层的厚度为0.01mm-0.035mm，所述耐高温纤维织物层单位面积重量为165g/m²-220g/m²，所述蒸汽阻挡外层的总单位面积重量为195g/m²-250g/m²，所述耐高温防水膜层为改性聚氯乙烯膜镀覆纳米铝粉，纳米铝粉位于改性聚氯乙烯膜和耐高温纤维织物层中间；所述改性聚氯乙烯膜为聚偏二氯乙烯膜，所述耐高温纤维织物层采用耐高温纱线，所述耐高温纱线为芳纶1313纤维纯纺或芳纶1313纤维与导电碳纤维的混纺纱线，混纺纱线中芳纶1313纤维的混纺比例为96％-99％。

2.如权利要求1所述的一种蒸汽防护织物，其特征在于，所述隔热中层采用的耐高温纤维的规格为(2.0D-3.0D)×(51mm-75mm)，针刺密度为310刺/cm²-360刺/cm²，制成的针刺无纺布厚度为2.5mm-3.5mm，单位面积质量为180g/m²-220g/m²。

3.如权利要求1所述的一种蒸汽防护织物，其特征在于，所述隔热中层和舒适里层的耐高温纤维选自芳纶1313纤维、芳砜纶纤维、芳纶1414纤维中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的一种蒸汽防护织物，其特征在于，所述舒适里层的阻燃粘胶纤维的混纺比例为40％-60％，纱线细度为30^s-40^s，织物的组织结构采用平纹，经纱密度为180根/10cm-300根/10cm，纬纱密度为150根/10cm-260根/10cm。

5.如权利要求1-4任一权利要求所述的蒸汽防护织物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将隔热中层与舒适里层先进行绗缝；

(2)蒸汽阻挡外层形成的裁片先进行合缝，将裁片间的缝隙及针孔密封后，再与步骤(1)所得的隔热中层和舒适里层裁片进行结合。

6.如权利要要求5所述的一种蒸汽防护织物的制备方法，其特征在于，所述密封采用耐高温防水膜热压。

7.如权利要求1-4任一权利要求所述的蒸汽防护织物在蒸汽防护器材领域的应用。