CN104499161A

CN104499161A - 永久阻燃多功能面料及其制备方法

Info

Publication number: CN104499161A
Application number: CN201410789383.5A
Authority: CN
Inventors: 钱俊; 曹丽霞; 肖琪; 丁健梅; 王新华
Original assignee: Changshu Baofeng Special Fiber Co Ltd
Current assignee: Changshu Baofeng Special Fiber Co Ltd
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2034-12-18
Also published as: CN104499161B

Abstract

一种永久阻燃多功能面料及其制备方法，属于防护面料及其加工技术领域。由经纱和纬纱相互交织构成，特点：经纱和纬纱所用的原料均为耐高温的本质阻燃纤维与天然纤维的混合，或者为耐高温的本质阻燃纤维与再生纤维素纤维的混合，耐高温的本质阻燃纤维在面料中占40-90%，天然纤维或者再生纤维素纤维在面料中占8-58%，且在经纱中以间隔状态织入有抗静电长丝，该抗静电长丝在面料中占1-3%。能使面料永久保持理想的阻燃特性，不会因时间的推移或洗涤次数的增加而衰退；体现良好的环保性、透气性和穿着时的舒适性；具有安全性；持久地保障优异的抗静电性能；简化了工艺，能使面料的前述技术效果得到全面体现。

Description

永久阻燃多功能面料及其制备方法

技术领域

本发明属于防护面料及其加工技术领域，具体涉及一种永久阻燃多功能面料，并且还涉及该永久阻燃多功能面料的制备方法。

背景技术

随着人们健康意识和安全意识的不断提高，对具有防护功能的纺织面料的要求也日趋严苛。近年来，在诸如石油化工、电力、消防、煤矿、炼油、医药之类的行业，由阻燃面料制成的服装普遍受到青睐。

由于与来具有阻燃性能的纤维的价格较为昂贵，因而已有技术中的阻燃面料的阻燃效果大都通过对织物的后整理体现，常见的如采用浸轧焙烘法、浸渍烘燥法、涂层法、有机溶剂法等，所用的阻燃剂由于为卤素或磷系阻燃剂，因而具有较大的毒性而有失环保，并且经后整理的面料还存在甲醛含量超标、手感僵硬、强力损伤大、穿着欠舒适以及不耐水洗等欠缺。尤其，不论采用前述后整理中的任意一种方式赋予面料阻燃性，其阻燃效果的持久性均是十分脆弱的，因为面料的阻燃功能并非来自于面料自身，而是人为形成，于是，随着穿着时间的推移，特别是清洗（洗涤）次数的增加，阻燃效果逐渐减退乃至聊胜于无。

在公开的中国专利文献中可见诸关于阻燃面料的技术信息，如文献A）.CN2799596Y推荐的“一种阻燃消防指挥服面料”，由永久阻燃纤维和阻燃纤维构成的纱线织制而成，其中：永久阻燃纤维为芳纶1313、芳纶1414、开米尔纤维（Kermel）、兰精纤维（Lenzing）、巴斯夫纤维（Basfil）、芳矾纶纤维、阻燃粘胶纤维、阻燃腈纶纤维，等等，并且在面料中所占的质量百分比为10-50%；阻燃纤维为经阻燃处理的羊毛混纺纤维，如羊毛纤维与粘胶纤维、腈纶纤维的混合，在面料中所占的质量百分比为50-90%（具体可参见该专利的说明书第2页第6行至第3页第7行）。该专利方案虽然能够体现其说明书的技术效果栏中载述的技术效果，但是由于阻燃纤维的阻燃功能是通过阻燃剂如季胺盐阻燃剂（属含磷阻燃剂范畴）处理后获得的，因而这种面料不具有永久阻燃的特点。

又如文献B）.CN103085419A提供有“一种阻燃防电弧面料”，由表层的防静电阻燃层以及内层的隔热舒适层复合构成，防静电阻燃层的经线即经纱为聚苯胺导电纤维与芳纶纤维的混纺纤维，而纬线即纬纱为聚吡咯导电纤维与涤纶纤维的混合纤维，隔离舒适层为麻棉混纺纤维，该专利申请方案虽然能在一定程度上兑现其说明书第0010段记载的技术效果，但并不是永久阻燃面料范畴，尤其，这种面料需要通过胶粘剂将内层与表层复合，因而不仅制作麻烦而难以满足工业化放大生产要求，而且胶粘剂有失环保，并且由于是复合面料，内、表层的持久结合效果难以保障。此外，由于采用了涤纶纤维，该种纤维不仅不阻燃，而且在燃烧时会发生熔滴现象，造成穿着者的二次烧伤。同时导电纤维以混纺的形式引入到面料中，防静电效果并不好，而且导电纤维的加入量具有盲目性。

再如文献C）.CN103221597A介绍有“阻燃织物和服装”，由疏水性纤维和亲水性纤维作纬纱，由纤维素衍生物作经纱，其中：疏水性纤维为聚丙烯、EVA、聚丙交酯、尼龙、聚丙烯腈、其共聚物或其组合。该专利申请方案虽有阻燃性、防电弧和耐磨等长处，但是由于在纺纱时加入了含卤阻燃剂，在燃烧时会释放有毒有害气体，因而有失环保与安全。此外，尼龙的使用会导致面料遇火时产生融滴现象，存在烧伤穿着者的二次危害之虞。

还如文献D）.CN102634908B披露有“抗油拒水、阻燃、防静电、去硅多功能面料”，该专利的说明书第0012至0015段记载的技术效果实质上是通过对由100D/48F DTY重网涤纶低弹阻燃丝充当的纤维而织造出的基布的后整理如去硅整理、抗油拒水整理和焙烘得到的，并不具有永久的阻燃效果。

发明内容

本发明的首要任务在于提供一种有助于体现理想的本质阻燃特性、有利于体现环保及安全性、有益于体现优异的抗静电效果和有便于体现良好的舒适透气性的永久阻燃多功能面料。

本发明的另一任务在于提供一种永久阻燃多功能面料的制备方法，该方法无须使用后整理而藉以简化工艺并且满足工业化放大生产要求以及能够充分保障永久阻燃多功能面料的所述技术效果得以全面体现。

为体现完成本发明的首要任务，本发明提供的技术方案是：一种永久阻燃多功能面料，由经纱和纬纱相互交织构成，特点是：所述经纱和纬纱所用的原料均为耐高温的本质阻燃纤维与天然纤维的混合，或者为耐高温的本质阻燃纤维与再生纤维素纤维的混合，其中：所述耐高温的本质阻燃纤维在面料中所占的质量百分比为40-90%，而所述的天然纤维或者再生纤维素纤维在面料中所占的质量百分比为8-58%，并且在所述的经纱中以间隔状态织入有抗静电长丝，该抗静电长丝在面料中所占的质量百分比为1-3%。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的耐高温的本质阻燃纤维为合成有机纤维；所述的天然纤维为棉纤维和/或羊毛纤维；所述的再生纤维素纤维素纤维为粘胶纤维、竹纤维、莫代尔纤维、甲壳素纤维、天丝纤维中的一种或以上的组合。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的合成有机纤维为芳纶1313、芳纶1414、聚酰亚胺、聚苯硫醚、PBO中的一种或以上的组合。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的抗静电长丝为在纺丝过程中以被覆方式或以复合方式添加有导电物质的尼龙丝、涤纶丝或腈纶丝。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的导电物质为炭黑或金属化合物。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的经纱中以间隔状态织入有抗静电长丝的间隔程度为0.5-3㎝。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的导电物质为炭黑；所述的导电物质为硫化铜、碘化铜或氧化锡。

为体现完成本发明的另一任务，本发明提供的技术方案是：一种永久阻燃多功能面料的制备方法，包括以下步骤：

A）原料选择，选取耐高温的本质阻燃纤维与天然纤维或者与再生纤维素纤维相混合的混合纤维作为经纱和纬纱的原料，并且选取用于以间隔状态织入经纱中的抗静电长丝，其中：所述耐高温的本质阻燃纤维在面料中所占的质量百分比为40-90%，所述的天然纤维或者再生纤维素纤维在面料中所占的质量百分比为8-58%，所述抗静电长丝在面料中所占的质量百分比为1-3%；

B）纺纱，先将由步骤A）选取的耐高温的本质阻燃纤维与天丝纤维或者与再生纤维素纤维相混合的混合纤维制成清棉混纺条，再将清棉混纺条引至环锭捻纺纱装置纺纱，得到20-60S的单股纱，而后将单股纱经倍捻机倍捻，得到20-60S的双股纱。

C）织造，将由步骤B）得到的双股纱送至织机织造，并且在织造的过程中以间隔状态向经纱中织入由步骤A）得到的抗静电长丝，得到克重为80-350g/㎡的永久阻燃多功能面料。

在本发明的进而一个具体的实施例中，步骤B）中所述的倍捻机倍捻的捻度为30-100捻/10cm。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，步骤C）中所述的织机为剑杆织机。

本发明提供的技术方案的技术效果在于：由于使用了耐高温的本质阻燃纤维，因而能使面料永久保持理想的阻燃特性，不会因时间的推移或洗涤次数的增加而衰退；由于加入了天然纤维或再生纤维素纤维，其芯吸时间小于5秒，因而能体现良好的环保性、透气性和穿着时的舒适性；由于使用了本质阻燃纤维，使得到的面料的续燃阴燃时间均为零秒，损毁长度＜50㎜，并且在燃烧时无熔滴现象，因而具有安全性；由于合理地在经纱中织入了抗静电长丝，因而面料的点对点电阻＜10⁷Ω，可持久地保障优异的抗静电性能。提供的制备方法由于无需对面料进行后整理，因而不仅简化了工艺而得以满足工业化放大生产要求，而且可显著减少设备和人力投入并且能使面料的前述技术效果得到全面体现。

附图说明

图1为本发明永久阻燃多功能面料的组织结构放大图。

图2为本发明方法制备的永久阻燃多功能面料的实物照片图。

具体实施方式

实施例1：

图2所示的永久阻燃多功能面料的组织结构由图1所示，在图2中，附图标记1表示经纱和纬纱，附图标记2表示织入了经纱中的抗静电长丝。

上述由图2所示的永久阻燃多功能面料的制备方法包括以下步骤：

A）原料选择，选取耐高温的本质阻燃纤维与天然纤维相混合的混合纤维作为经纱和纬纱的原料，并且选取用于以间隔状态织入经纱中的抗静电长丝，在本实施例中，前述的耐高温的本质阻燃纤维为合成有机纤维，该合成有机纤维为芳纶1313，芳纶1313在面料中所占的质量百分比为40%，前述的天然纤维为棉纤维，该棉纤维在面料中所占的质量百分比为58%，抗静电长丝为在纺丝过程中以被覆的方式在表面被覆有作为导电物质的炭黑的尼龙长丝；该尼龙长丝在面料中所占的质量百分比为2%；

B）纺纱，先将由步骤A）选取的芳纶1313与棉纤维相混合的混合纤维制成清棉混纺条，再将清棉混纺条引至环锭捻纺纱装置纺纱，得到60S（60支）的单股纱，而后将该40S的单股纱经倍捻机倍捻，捻度为100捻/10㎝，得到40S的双股纱；

C）织造，将由步骤B）得到的40S的双股纱送至剑杆织机织造，并且在织造的过程中以0.5cm的间隔状态向经纱中织入一根由步骤A）得到的尼龙丝长丝，得到克重为80g/㎡的永久阻燃多功能面料。

实施例2：

A）原料选择，选取耐高温的本质阻燃纤维与再生纤维相混合的混合纤维作为经纱和纬纱的原料，并且选取用于以间隔状态织入经纱中的抗静电长丝，在本实施例中，前述的耐高温的本质阻燃纤维为合成有机纤维，该合成有机纤维为芳纶1313和芳纶1414，芳纶1313在面料中所占的质量百分比为70%，芳纶1414在面料中所占的质量百分比为7%，再生纤维为粘胶纤维和竹纤维的混合纤维，并且在面料中所占的质量百分比各为10%，抗静电长丝为在纺丝过程中添加有金属物质（金属物质如硫化铜）的涤纶长丝；该涤纶长丝在面料中所占的质量百分比为3%；

B）纺纱，先将由步骤A）选取的芳纶1313、纺纶1414、粘胶纤维和竹纤维相混合的混合纤维制成清棉混纺条，再将清棉混纺条引至环锭捻纺纱装置纺纱，得到38S的单股纱，而后将该38S的单股纱经倍捻机倍捻，捻度为60捻/10㎝，得到38S的双股纱；

C）织造，将由步骤B）得到的38S的双股纱送至剑杆织机织造，并且在织造的过程中以每隔3㎝向经纱中织入一根由步骤A）得到的涤纶长丝，得到克重为100g/㎡的永久阻燃多功能面料。

实施例3：

A）原料选择，选取耐高温的本质阻燃纤维与天然纤维相混合的混合纤维作为经纱和纬纱的原料，并且选取用于以间隔状态织入经纱中的抗静电长丝，在本实施例中，前述的耐高温的本质阻燃纤维为合成有机纤维，该合成有机纤维为芳纶1313、聚酰亚胺和聚苯硫醚，其中：芳纶1313、聚酰亚胺和聚苯硫醚在面料中所占的质量百分比分别为40%、5%和10%，天然纤维为羊毛纤维，羊毛纤维在面料中所占的质量百分比为44%，抗静电长丝为在纺丝过程中添加有炭黑的腈纶长丝；该腈纶长丝在面料中所占的质量百分比为1%；

B）纺纱，先将由步骤A）得到的芳纶1313纤维、聚酰亚胺纤维和聚苯硫醚纤维、羊毛纤维相混合的混合纤维制成清棉混纺条，再将清棉混纺条引至环锭捻纺纱装置纺纱，得到20S的单股纱，而后将该20S的单股纱经倍捻机倍捻，捻度为30捻/10㎝，得到20S的双股纱；

C）织造，将由步骤B）得到的20S的双股纱送至剑杆织机织造，并且在织造的过程中以每隔2.5cm向经纱中织入一根由步骤A）得到的腈纶长丝，得到克重为350g/㎡的永久阻燃多功能面料。

实施例4：

A）原料选择，选取耐高温的本质阻燃纤维与再生纤维相混合的混合纤维作为经纱和纬纱的原料，并且选取用于以间隔状态织入经纱中的抗静电长丝，在本实施例中，前述的耐高温的本质阻燃纤维为合成有机纤维，该合成有机纤维为PBO纤维，该PBO纤维在面料中所占的质量百分比分别为90%，再生纤维为甲壳素纤维，其在面料中所占的质量百分比为7.5%，抗静电长丝为在纺丝过程中添加有炭黑的涤纶长丝，该涤纶长丝在面料中所占的质量百分比为2.5%；

B）纺纱，先将由步骤A）得到的PBO纤维和甲壳素纤维相混合的混合纤维制成清棉混纺条，再将清棉混纺条引至环锭捻纺纱装置纺纱，得到32S的单股纱，而后将该32S的单股纱经倍捻机倍捻，捻度为80捻/10㎝，得到32S的双股纱；

C）织造，将由步骤B）得到的32S的双股纱送至剑杆织机织造，并且在织造的过程中以每隔1cm向经纱中织入一根由步骤A）得到的涤纶长丝，得到克重为200g/㎡的永久阻燃多功能面料。

实施例5：

A）原料选择，选取耐高温的本质阻燃纤维与天然纤维相混合的混合纤维作为经纱和纬纱的原料，并且选取用于以间隔状态织入经纱中的抗静电长丝，在本实施例中，前述的耐高温的本质阻燃纤维为合成有机纤维，该合成有机纤维为芳纶1313和芳纶1414,芳纶1313在面料中所占的质量百分比分别为55%，芳纶1414在面料中所占的质量百分比分别为5.5%，天然纤维为棉纤维，该棉纤维在面料中所占的质量百分比为38.5%，抗静电长丝为在纺丝过程中表面被覆有金属物质如氧化锡的尼龙长丝，尼龙长丝（习惯称尼龙丝）在面料中所占的质量百分比为1%；

B）纺纱，先将由步骤A）得到的芳纶1313、芳纶1414和棉纤维相混合的混合纤维制成清棉混纺条，再将清棉混纺条引至环锭捻纺纱装置纺纱，得到36S的单股纱，而后将该36S的单股纱经倍捻机倍捻，捻度为70捻/10㎝，得到36S的双股纱；

C）织造，将由步骤B）得到的36S的双股纱送至剑杆织机织造，并且在织造的过程中以每隔1.5cm向经纱中织入一根由步骤A）得到的尼龙长丝，得到克重为250g/㎡的永久阻燃多功能面料。

上述实施例1至5所述的抗静电长丝优选而非绝对限于地使用由中国江苏省常熟市天翼特种纤维有限责任公司生产的并且在本申请提出以前在市场公开销售的阻燃纤维丝。

Claims

1.一种永久阻燃多功能面料，由经纱和纬纱相互交织构成，其特征在于：所述经纱和纬纱所用的原料均为耐高温的本质阻燃纤维与天然纤维的混合，或者为耐高温的本质阻燃纤维与再生纤维素纤维的混合，其中：所述耐高温的本质阻燃纤维在面料中所占的质量百分比为40-90%，而所述的天然纤维或者再生纤维素纤维在面料中所占的质量百分比为8-58%，并且在所述的经纱中以间隔状态织入有抗静电长丝，该抗静电长丝在面料中所占的质量百分比为1-3%。

2.根据权利要求1所述的永久阻燃多功能面料，其特征在于所述的耐高温的本质阻燃纤维为合成有机纤维；所述的天然纤维为棉纤维和/或羊毛纤维；所述的再生纤维素纤维素纤维为粘胶纤维、竹纤维、莫代尔纤维、甲壳素纤维、天丝纤维中的一种或以上的组合。

3.根据权利要求2所述的永久阻燃多功能面料，其特征在于所述的合成有机纤维为芳纶1313、芳纶1414、聚酰亚胺、聚苯硫醚、PBO中的一种或以上的组合。

4.根据权利要求1所述的永久阻燃多功能面料，其特征在于所述的抗静电长丝为在纺丝过程中以被覆方式或以复合方式添加有导电物质的尼龙丝、涤纶丝或腈纶丝。

5.根据权利要求4所述的永久阻燃多功能面料，其特征在于所述的导电物质为炭黑或金属化合物。

6.根据权利要求1所述的永久阻燃多功能面料，其特征在于所述的经纱中以间隔状态织入有抗静电长丝的间隔程度为0.5-3㎝。

7.根据权利要求1所述的永久阻燃多功能面料，其特征在于所述的导电物质为炭黑；所述的导电物质为硫化铜、碘化铜或氧化锡。

8.一种如权利要求1所述的永久阻燃多功能面料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的永久阻燃多功能面料的制备方法，其特征在于步骤B）中所述的倍捻机倍捻的捻度为30-100捻/10cm。

10.根据权利要求8所述的永久阻燃多功能面料的制备方法，其特征在于步骤C）中所述的织机为剑杆织机。