CN105172247B - 防火阻燃抗菌面料及其制备方法和应用 - Google Patents

防火阻燃抗菌面料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防火阻燃抗菌面料及其制作方法和应用，属于纺织面料技术领域。该防火阻燃抗菌面料包括腈氯纶织物层和粘合在腈氯纶织物层内层的复合织物层；其中所述腈氯纶织物层由第一经纱和第一纬纱编织而成，所述第一经纱为腈氯纶纤维，所述第一纬纱由腈氯纶纤维和芳纶纤维混纺编织制得，所述腈氯纶织物层经过改性液Ⅰ浸润处理；所述复合织物层由第二经纱和第二纬纱编织而成，所述第二经纱和第二纬纱经过改性液Ⅱ改性处理，所述第二经纱为桑蚕丝纤维，所述第二纬纱为竹炭纤维。本发明防火阻燃抗菌面料具有优异的防火阻燃性和抗菌性，不仅可以带给使用者舒适感，还可以有效吸附汗臭味，具有优良的抗菌防臭性能。

Description

防火阻燃抗菌面料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于纺织面料技术领域，具体涉及一种防火阻燃抗菌面料及其制作方法和应用。
背景技术
防火面料顾名思义即无法燃烧的面料，现有的防火面料如石棉布或者经过特殊溶液处理的面料；阻燃面料即可以阻止燃烧并减缓燃烧速度的面料，但是一般普通的阻燃面料在减缓燃烧过程中会产生碳化现象。目前阻燃面料主要有经过后处理后具有阻燃功能的面料和自身就具有一定阻燃性能的面料，比如芳纶面料和腈纶面料就具有一定的阻燃性。尽管如此，阻燃面料在作为特殊领域面料使用时其性能还远远不够，还需要进行一系列的防火处理以使其具有防火性能。
研究防火阻燃面料在特种服饰领域具有深远的意义和巨大的经济价值，防火阻燃面料可以作为消防员防护服面料，可以有效避免消防员在出勤过程中被大伙灼伤，目前国内外对防火阻燃面料的研究颇多，但是大多数的防火阻燃面料的核心技术均未被国人掌握，我国大部分性能优异的防火阻燃面料依靠进口而得，因此对防火阻燃面料的研究具有深远的意义。
此外大多数的防火阻燃面料在具备防火阻燃性能的同时，不具备优异的抗菌性，在特种服饰领域，比如在消防员防护服面料领域，具有抗菌性能的防火阻燃面料可以有效缓解消防员因汗液过多无法及时排出导致细菌滋生而引起的瘙痒和不适。因此，研究一种性能优异的防火阻燃抗菌面料及其制作方法已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种防火阻燃抗菌面料及其制作方法和应用，该防火阻燃抗菌面料具有优异的防火阻燃性和抗菌性。
本发明采用如下技术方案：
防火阻燃抗菌面料，包括腈氯纶织物层和粘合在腈氯纶织物层内层的复合织物层；其中所述腈氯纶织物层由第一经纱和第一纬纱编织而成，所述第一经纱为腈氯纶纤维，所述第一纬纱由腈氯纶纤维和芳纶纤维混纺编织制得，所述腈氯纶织物层经过改性液Ⅰ浸润处理；所述复合织物层由第二经纱和第二纬纱编织而成，所述第二经纱和第二纬纱经过改性液Ⅱ改性处理，所述第二经纱为桑蚕丝纤维，所述第二纬纱为竹炭纤维；
其中，所述改性液Ⅰ包括按照重量份数计的如下组分：三聚氰胺5-8份、三乙醇胺2-4份、纳米二氧化硅10-20份、2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯基醚5-7份、聚乙二醇10-18份、柠檬酸10-14份、水200-300份；所述改性液Ⅱ包括按照重量份数计的如下组分：β-1，4-聚-葡萄糖胺5-6.8份、棕榈酸异辛酯1.2-3.6份、荷荷巴油0.5-1.6份、薄荷精油0.2-0.5份、柠檬酸5-9份、聚乙二醇15-25份、碳酸钠5-10份、水180-190份。
本发明还提供防火阻燃抗菌面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将腈氯纶纤维和芳纶纤维混纺编织制成第一纬纱，再与第一经纱腈氯纶纤维相互编织得腈氯纶织物基础层；
步骤二，按照重量份数计，将所述5-8份三聚氰胺、2-4份三乙醇胺、10-20份纳米二氧化硅、5-7份2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯基醚、10-18份聚乙二醇依次加入200-300份水中，加热至50-60℃搅拌均匀，再用10-14份柠檬酸调节pH至5-6，即得所述改性液Ⅰ，后将步骤一所得腈氯纶织物层基础层置于其中浸渍，二浸二轧，轧余率为90％，后于130-140℃下烘干，后经定型、冷却即得所述腈氯纶织物层；
步骤三，按照重量份数计，将5-6.8份β-1，4-聚-葡萄糖胺、1.2-3.6份棕榈酸异辛酯、0.5-1.6份荷荷巴油、0.2-0.5份薄荷精油、5-9份柠檬酸、15-25份聚乙二醇和5-10份碳酸钠依次加入180-190份水中，升温至45-50℃搅拌均匀，待自然冷却，即得所述改性液Ⅱ；
步骤四，将所述桑蚕丝纤维和竹炭纤维同时浸渍到步骤三所得改性液Ⅱ中，升温至40-45℃，持续浸渍30-40min，烘干；
步骤五，将步骤四所得桑蚕丝纤维即第二经纱、竹炭纤维即第二纬纱相互编织即得所述复合织物层；
步骤六，将步骤五所得复合织物层粘合在步骤二所得腈氯纶织物层的内层，即得所述防火阻燃抗菌面料。
更进一步的，所述的防火阻燃抗菌面料的制备方法，其中所述第一纬纱中腈氯纶纤维所占比例为35-40％。
更进一步的，所述的防火阻燃抗菌面料的制备方法，其中所述第一纬纱中腈氯纶纤维所占比例为38％。
所述的防火阻燃抗菌面料在消防员防护服面料中的应用。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
第一，本发明防火阻燃抗菌面料包括腈氯纶织物层和粘合在腈氯纶织物层内层的复合织物层，腈氯纶织物层的纬纱为腈氯纶纤维和芳纶纤维的混纺纤维，经纱为腈氯纶纤维，为了使腈氯纶织物层具有优异的防火阻燃性能，使用改性液对腈氯纶织物层进行了进一步处理，赋予了腈氯纶织物层优良的防火阻燃性能；并对内层的复合织物层的经纱和纬纱进行改性处理，赋予了其优良的抗菌性能，当该防火阻燃抗菌面料用作消防员防护服面料时，可以有效缓解消防员因汗液过多无法及时排出导致细菌滋生而引起的瘙痒和不适，此外，内层织物层还可以给予消防员柔软舒适感；
第二，本发明防火阻燃抗菌面料不仅可以带给使用者舒适感，还可以有效吸附汗臭味，具有优良的抗菌防臭性能；
第三，本发明防火阻燃抗菌面料制备方法简便，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。本发明中所述β-1，4-聚-葡萄糖胺，又称壳聚寡糖，CAS号9012-76-4。
实施例1
防火阻燃抗菌面料，包括腈氯纶织物层和粘合在腈氯纶织物层内层的复合织物层；其中所述腈氯纶织物层由第一经纱和第一纬纱编织而成，所述第一经纱为腈氯纶纤维，所述第一纬纱由腈氯纶纤维和芳纶纤维混纺编织制得，所述腈氯纶织物层经过改性液Ⅰ浸润处理；所述复合织物层由第二经纱和第二纬纱编织而成，所述第二经纱和第二纬纱经过改性液Ⅱ改性处理，所述第二经纱为桑蚕丝纤维，所述第二纬纱为竹炭纤维；
其中，所述改性液Ⅰ包括按照重量份数计的如下组分：三聚氰胺6份、三乙醇胺3份、纳米二氧化硅15份、2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯基醚6份、聚乙二醇16份、柠檬酸12份、水250份；所述改性液Ⅱ包括按照重量份数计的如下组分：β-1，4-聚-葡萄糖胺5.9份、棕榈酸异辛酯2.4份、荷荷巴油1.1份、薄荷精油0.4份、柠檬酸7份、聚乙二醇20份、碳酸钠8份、水185份。
本发明还提供防火阻燃抗菌面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将腈氯纶纤维和芳纶纤维混纺编织制成第一纬纱，再与第一经纱腈氯纶纤维相互编织得腈氯纶织物基础层，所述第一纬纱中腈氯纶纤维所占比例为38％，
步骤二，按照重量份数计，将所述6份三聚氰胺、3份三乙醇胺、15份纳米二氧化硅、6份2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯基醚、16份聚乙二醇依次加入250份水中，加热至55℃搅拌均匀，再用12份柠檬酸调节pH至5.5，即得所述改性液Ⅰ，后将步骤一所得腈氯纶织物层基础层置于其中浸渍，二浸二轧，轧余率为90％，后于135℃下烘干，后经定型、冷却即得所述腈氯纶织物层；
步骤三，按照重量份数计，将5.9份β-1，4-聚-葡萄糖胺、2.4份棕榈酸异辛酯、1.1份荷荷巴油、0.4份薄荷精油、7份柠檬酸、20份聚乙二醇和8份碳酸钠依次加入185份水中，升温至48℃搅拌均匀，待自然冷却，即得所述改性液Ⅱ；
步骤四，将所述桑蚕丝纤维和竹炭纤维同时浸渍到步骤三所得改性液Ⅱ中，升温至43℃，持续浸渍35min，烘干；
步骤五，将步骤四所得桑蚕丝纤维即第二经纱、竹炭纤维即第二纬纱相互编织即得所述复合织物层；
步骤六，将步骤五所得复合织物层粘合在步骤二所得腈氯纶织物层的内层，即得所述防火阻燃抗菌面料。
实施例2
防火阻燃抗菌面料，包括腈氯纶织物层和粘合在腈氯纶织物层内层的复合织物层；其中所述腈氯纶织物层由第一经纱和第一纬纱编织而成，所述第一经纱为腈氯纶纤维，所述第一纬纱由腈氯纶纤维和芳纶纤维混纺编织制得，所述腈氯纶织物层经过改性液Ⅰ浸润处理；所述复合织物层由第二经纱和第二纬纱编织而成，所述第二经纱和第二纬纱经过改性液Ⅱ改性处理，所述第二经纱为桑蚕丝纤维，所述第二纬纱为竹炭纤维；
其中，所述改性液Ⅰ包括按照重量份数计的如下组分：三聚氰胺5份、三乙醇胺2份、纳米二氧化硅10份、2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯基醚5份、聚乙二醇10份、柠檬酸10份、水200份；所述改性液Ⅱ包括按照重量份数计的如下组分：β-1，4-聚-葡萄糖胺5份、棕榈酸异辛酯1.2份、荷荷巴油0.5份、薄荷精油0.2份、柠檬酸5份、聚乙二醇15份、碳酸钠5份、水180份。
本发明还提供防火阻燃抗菌面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将腈氯纶纤维和芳纶纤维混纺编织制成第一纬纱，再与第一经纱腈氯纶纤维相互编织得腈氯纶织物基础层，所述第一纬纱中腈氯纶纤维所占比例为35％，
步骤二，按照重量份数计，将所述5份三聚氰胺、2份三乙醇胺、10份纳米二氧化硅、5份2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯基醚、10份聚乙二醇依次加入200份水中，加热至50℃搅拌均匀，再用10份柠檬酸调节pH至5，即得所述改性液Ⅰ，后将步骤一所得腈氯纶织物层基础层置于其中浸渍，二浸二轧，轧余率为90％，后于130℃下烘干，后经定型、冷却即得所述腈氯纶织物层；
步骤三，按照重量份数计，将5份β-1，4-聚-葡萄糖胺、1.2份棕榈酸异辛酯、0.5份荷荷巴油、0.2份薄荷精油、5份柠檬酸、15份聚乙二醇和5份碳酸钠依次加入180份水中，升温至45℃搅拌均匀，待自然冷却，即得所述改性液Ⅱ；
步骤四，将所述桑蚕丝纤维和竹炭纤维同时浸渍到步骤三所得改性液Ⅱ中，升温至40℃，持续浸渍30min，烘干；
步骤五，将步骤四所得桑蚕丝纤维即第二经纱、竹炭纤维即第二纬纱相互编织即得所述复合织物层；
步骤六，将步骤五所得复合织物层粘合在步骤二所得腈氯纶织物层的内层，即得所述防火阻燃抗菌面料。
实施例3
防火阻燃抗菌面料，包括腈氯纶织物层和粘合在腈氯纶织物层内层的复合织物层；其中所述腈氯纶织物层由第一经纱和第一纬纱编织而成，所述第一经纱为腈氯纶纤维，所述第一纬纱由腈氯纶纤维和芳纶纤维混纺编织制得，所述腈氯纶织物层经过改性液Ⅰ浸润处理；所述复合织物层由第二经纱和第二纬纱编织而成，所述第二经纱和第二纬纱经过改性液Ⅱ改性处理，所述第二经纱为桑蚕丝纤维，所述第二纬纱为竹炭纤维；
其中，所述改性液Ⅰ包括按照重量份数计的如下组分：三聚氰胺8份、三乙醇胺4份、纳米二氧化硅20份、2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯基醚7份、聚乙二醇18份、柠檬酸14份、水300份；所述改性液Ⅱ包括按照重量份数计的如下组分：β-1，4-聚-葡萄糖胺6.8份、棕榈酸异辛酯3.6份、荷荷巴油1.6份、薄荷精油0.5份、柠檬酸9份、聚乙二醇25份、碳酸钠10份、水190份。
本发明还提供防火阻燃抗菌面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将腈氯纶纤维和芳纶纤维混纺编织制成第一纬纱，再与第一经纱腈氯纶纤维相互编织得腈氯纶织物基础层，所述第一纬纱中腈氯纶纤维所占比例为40％，
步骤二，按照重量份数计，将所述8份三聚氰胺、4份三乙醇胺、20份纳米二氧化硅、7份2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯基醚、18份聚乙二醇依次加入300份水中，加热至60℃搅拌均匀，再用14份柠檬酸调节pH至6，即得所述改性液Ⅰ，后将步骤一所得腈氯纶织物层基础层置于其中浸渍，二浸二轧，轧余率为90％，后于140℃下烘干，后经定型、冷却即得所述腈氯纶织物层；
步骤三，按照重量份数计，将6.8份β-1，4-聚-葡萄糖胺、3.6份棕榈酸异辛酯、1.6份荷荷巴油、0.5份薄荷精油、9份柠檬酸、25份聚乙二醇和10份碳酸钠依次加入190份水中，升温至50℃搅拌均匀，待自然冷却，即得所述改性液Ⅱ；
步骤四，将所述桑蚕丝纤维和竹炭纤维同时浸渍到步骤三所得改性液Ⅱ中，升温至45℃，持续浸渍40min，烘干；
步骤五，将步骤四所得桑蚕丝纤维即第二经纱、竹炭纤维即第二纬纱相互编织即得所述复合织物层；
步骤六，将步骤五所得复合织物层粘合在步骤二所得腈氯纶织物层的内层，即得所述防火阻燃抗菌面料。
本发明面料可用于消防员隔热防护服面料，具有优异的防火阻燃性。
对实施例1至3所得防火阻燃抗菌面料进行性能检测，其中织物的抗菌性按照浸渍试验进行测试，以抑菌率来表示，测试结果如下表1：
表1性能检测报告
由上表可见，实施例1至3所得面料的损毁长度较低，续燃时间和阴燃时间均较短，也无熔融滴落现象出现，符合我国在消防员防护服领域的安全行业标准。此外，所得面料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌均具有良好的抗菌性。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.防火阻燃抗菌面料，其特征在于包括腈氯纶织物层和粘合在腈氯纶织物层内层的复合织物层；其中所述腈氯纶织物层由第一经纱和第一纬纱编织而成，所述第一经纱为腈氯纶纤维，所述第一纬纱由腈氯纶纤维和芳纶纤维混纺编织制得，所述腈氯纶织物层经过改性液Ⅰ浸润处理；所述复合织物层由第二经纱和第二纬纱编织而成，所述第二经纱和第二纬纱经过改性液Ⅱ改性处理，所述第二经纱为桑蚕丝纤维，所述第二纬纱为竹炭纤维；
其中，所述改性液Ⅰ包括按照重量份数计的如下组分：三聚氰胺5-8份、三乙醇胺2-4份、纳米二氧化硅10-20份、2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯基醚5-7份、聚乙二醇10-18份、柠檬酸10-14份、水200-300份；所述改性液Ⅱ包括按照重量份数计的如下组分：β-1，4-聚-葡萄糖胺5-6.8份、棕榈酸异辛酯1.2-3.6份、荷荷巴油0.5-1.6份、薄荷精油0.2-0.5份、柠檬酸5-9份、聚乙二醇15-25份、碳酸钠5-10份、水180-190份。
2.权利要求1所述的防火阻燃抗菌面料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一，将腈氯纶纤维和芳纶纤维混纺编织制成第一纬纱，再与第一经纱腈氯纶纤维相互编织得腈氯纶织物基础层；
步骤二，按照重量份数计，将所述5-8份三聚氰胺、2-4份三乙醇胺、10-20份纳米二氧化硅、5-7份2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯基醚、10-18份聚乙二醇依次加入200-300份水中，加热至50-60℃搅拌均匀，再用10-14份柠檬酸调节pH至5-6，即得所述改性液Ⅰ，后将步骤一所得腈氯纶织物层基础层置于其中浸渍，二浸二轧，轧余率为90％，后于130-140℃下烘干，后经定型、冷却即得所述腈氯纶织物层；
步骤三，按照重量份数计，将5-6.8份β-1，4-聚-葡萄糖胺、1.2-3.6份棕榈酸异辛酯、0.5-1.6份荷荷巴油、0.2-0.5份薄荷精油、5-9份柠檬酸、15-25份聚乙二醇和5-10份碳酸钠依次加入180-190份水中，升温至45-50℃搅拌均匀，待自然冷却，即得所述改性液Ⅱ；
步骤四，将所述桑蚕丝纤维和竹炭纤维同时浸渍到步骤三所得改性液Ⅱ中，升温至40-45℃，持续浸渍30-40min，烘干；
步骤五，将步骤四所得桑蚕丝纤维即第二经纱、竹炭纤维即第二纬纱相互编织即得所述复合织物层；
步骤六，将步骤五所得复合织物层粘合在步骤二所得腈氯纶织物层的内层，即得所述防火阻燃抗菌面料。
3.根据权利要求2所述的防火阻燃抗菌面料的制备方法，其特征在于所述第一纬纱中腈氯纶纤维所占比例为35-40％。
4.根据权利要求3所述的防火阻燃抗菌面料的制备方法，其特征在于所述第一纬纱中腈氯纶纤维所占比例为38％。
5.权利要求1所述的防火阻燃抗菌面料在消防员防护服面料中的应用。
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