CN105177996B - 消防员防护服外层面料及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种消防员防护服外层面料及其制作方法，属于纺织面料技术领域。该消防员防护服外层面料，在经过整理后的芳纶面料表面涂覆一层铝胶即得，所述铝胶包括按照质量份数计的如下原料：铝粉3‑6份、水性聚氨酯乳液65‑70份、聚醋酸乙烯酯乳液20‑30份、纳米硅微粉2‑4份、9，10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物10‑15份、聚乙烯醇15‑19份、乙醇10‑15份、水5‑10份。该消防员防护服外层面料不仅具有优异的耐高温性和热防护性能，还具有优异的阻燃性，而且其柔软舒适性较强，透气性优异，给予消防员极大的穿着舒适感。
Description
技术领域
本发明属于纺织面料技术领域，具体涉及一种消防员防护服外层面料及其制作方法。
背景技术
传统的消防员防护服外层面料主要由三层材料复合而成，即铝箔、PET聚酯膜和芳纶基布依次复合而成，随着技术的不断发展，为了提高防护服的透气性和舒适性，目前也有较多防护服外层面料是由铝箔直接和芳纶基布复合而成的。消防员防护服外层面料必须具有优良的耐高温性、阻燃性和舒适透气性。由铝箔直接和芳纶基布复合而成消防员防护服外层面料虽然具有优良的耐高温性、阻燃性，但是要掌握其复合工艺仍较为困难，目前国内只有少数几家生产商拥有其核心技术，此外，铝箔虽然可以赋予外层面料较好的防火阻燃性，但是其舒适性较差，透气性也不尽人意，再者，目前使用的芳纶面料虽然具有优异的性能，但是其柔软性和透气性乃至阻燃性仍有待进一步提高，提高芳纶面料的性能，可进一步提高消防员防护服外层面料整体的防火阻燃性能和舒适性能，因为一旦消防员防护服外层面料的热防护性能和透气性较差，消防员在战斗过程中散发的汗液就会被阻隔，加之外部极高的环境温度，会使消防员产生极大的闷湿感，会严重影响消防员的作战效率。因此，对现有消防员防护服外层面料进行改进具有极大的意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种消防员防护服外层面料及其制作方法，该消防员防护服外层面料不仅具有优异的耐高温性和热防护性能，还具有优异的阻燃性，而且其柔软舒适性较强，透气性优异，给予消防员极大的穿着舒适感。
消防员防护服外层面料，在经过整理后的芳纶面料表面涂覆一层铝胶即得，所述铝胶包括按照质量份数计的如下原料：铝粉3-6份、水性聚氨酯乳液65-70份、聚醋酸乙烯酯乳液20-30份、纳米硅微粉2-4份、9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物10-15份、聚乙烯醇15-19份、乙醇10-15份、水5-10份。
更进一步的，所述的消防员防护服外层面料，其中所述芳纶面料按照如下步骤进行整理：
步骤一，前处理：清理芳纶面料表面附着的杂质；
步骤二，柔软整理：按照质量份数计，将5-10份聚醚硅油加入10-20份乙醇中，搅拌升温至40-42℃，再加入120-140份水，以2℃/min的升温速率升温至48-50℃，滴加1-2份冰醋酸，继续以1℃/min的升温速率升温至55℃，加入1-3份卵磷脂，混合均匀，得整理液，将芳纶面料浸入所得整理液中，继续以1.5℃/min的升温速率升温至60-65℃，恒温浸渍2-3h；
步骤三，一次烘干：将经过柔软整理后的芳纶面料于0.8-0.9MPa，50-55℃下真空烘干；
步骤四，浸轧整理：将1.5-2.8份氟硼酸钠加入70-80份水中，搅拌均匀，以2℃/min的升温速率升温至60-70℃，再加入10-12份水性氟碳乳液，搅拌均匀，后得浸轧整理液，将步骤三所得芳纶面料浸入浸轧整理液中，二浸二轧，轧余率为60%；
步骤五，二次烘干：将步骤四所得芳纶面料于0.9-0.95MPa，40-45℃下真空烘干；
步骤六，水洗：将步骤五所得芳纶面料用30-35℃的清水清洗；
步骤七，三次烘干：将步骤六得面料于50-60℃下烘干，即得所述整理后的芳纶面料；
更进一步的，所述的消防员防护服外层面料，其中所述芳纶面料为芳纶1313面料或芳纶1414面料。
所述的消防员防护服外层面料的制作方法，包括如下步骤：步骤一，铝胶的制备：按照所述质量配比，首先，将水性聚氨酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液和水混合均匀，得混合液A；其次，将9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、聚乙烯醇依次加入乙醇中，搅拌均匀，再依次加入铝粉、纳米硅微粉，搅拌5-10min，得混合液B，将混合液B滴加至混合液A中，搅拌均匀所得粘稠状液体即为所述铝胶；步骤二，铝胶的涂覆：将步骤一所得铝胶均匀刮涂于经过整理后的芳纶面料表面，湿涂量为200-300g/m2；步骤三，干燥：将刮涂铝胶的芳纶面料于0.9-0.95MPa下干燥3-6min，即得所述消防员防护服外层面料。
更进一步的，所述的消防员防护服外层面料的制作方法，其中步骤一中所述搅拌的速度为80-100r/min。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
第一，本发明通过对芳纶面料进行前处理、柔软整理、一次烘干、浸轧整理、二次烘干、水洗及三次烘干，其中，柔软整理赋予芳纶面料优异的柔软性、舒适性和更优的透气性，浸轧整理赋予芳纶面料优异的防水防油性和阻燃性，使得芳纶面料具有优异的抗污性；
第二，本发明通过在经过整理后的芳纶面料表面涂覆一层铝胶来制作消防员防护服外层面料，工艺精简，便于掌握，而且制得的防护服外层面料符合消防员防护服外层面料的行业标准，其不仅具有优异的热防护性能和极佳的阻燃性，还具有良好的透气性和舒适性；
第三，本发明制得的消防员防护服外层面料其铝胶层和芳纶面料具有极佳的附着力，不会出现铝胶层脱落的现象，因此，本发明制得的芳纶面料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。
实施例1
消防员防护服外层面料，在经过整理后的芳纶面料表面涂覆一层铝胶即得，所述芳纶面料为芳纶1313面料。所述铝胶包括按照质量份数计的如下原料：铝粉5份、水性聚氨酯乳液67份、聚醋酸乙烯酯乳液25份、纳米硅微粉3份、9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物12份、聚乙烯醇17份、乙醇13份、水8份；其中所述芳纶面料按照如下步骤进行整理：
步骤一，前处理：清理芳纶面料表面附着的杂质；
步骤二，柔软整理：按照质量份数计，将7份聚醚硅油加入15份乙醇中，搅拌升温至41℃，再加入130份水，以2℃/min的升温速率升温至49℃，滴加1.5份冰醋酸，继续以1℃/min的升温速率升温至55℃，加入2份卵磷脂，混合均匀，得整理液，将芳纶面料浸入所得整理液中，继续以1.5℃/min的升温速率升温至62℃，恒温浸渍2.5h；
步骤三，一次烘干：将经过柔软整理后的芳纶面料于0.85MPa，52℃下真空烘干；
步骤四，浸轧整理：将2.2份氟硼酸钠加入75份水中，搅拌均匀，以2℃/min的升温速率升温至65℃，再加入11份水性氟碳乳液，搅拌均匀，后得浸轧整理液，将步骤三所得芳纶面料浸入浸轧整理液中，二浸二轧，轧余率为60%；
步骤五，二次烘干：将步骤四所得芳纶面料于0.92MPa，43℃下真空烘干；
步骤六，水洗：将步骤五所得芳纶面料用33℃的清水清洗；
步骤七，三次烘干：将步骤六得面料于55℃下烘干，即得所述整理后的芳纶面料；
所述的消防员防护服外层面料的制作方法，包括如下步骤：步骤一，铝胶的制备：按照所述质量配比，首先，将水性聚氨酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液和水混合均匀，得混合液A；其次，将9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、聚乙烯醇依次加入乙醇中，搅拌均匀，再依次加入铝粉、纳米硅微粉，搅拌8min，得混合液B，将混合液B滴加至混合液A中，搅拌均匀所得粘稠状液体即为所述铝胶，其中所述搅拌速度为90r/min；步骤二，铝胶的涂覆：将步骤一所得铝胶均匀刮涂于经过整理后的芳纶面料表面，湿涂量为250g/m2；步骤三，干燥：将刮涂铝胶的芳纶面料于0.92MPa下干燥5min，即得所述消防员防护服外层面料。
实施例2
消防员防护服外层面料，在经过整理后的芳纶面料表面涂覆一层铝胶即得，所述芳纶面料为芳纶1313面料。所述铝胶包括按照质量份数计的如下原料：铝粉3份、水性聚氨酯乳液65份、聚醋酸乙烯酯乳液20份、纳米硅微粉2份、9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物10份、聚乙烯醇15份、乙醇10份、水5份；其中所述芳纶面料按照如下步骤进行整理：
步骤一，前处理：清理芳纶面料表面附着的杂质；
步骤二，柔软整理：按照质量份数计，将5份聚醚硅油加入10份乙醇中，搅拌升温至40℃，再加入120份水，以2℃/min的升温速率升温至48℃，滴加1份冰醋酸，继续以1℃/min的升温速率升温至55℃，加入1份卵磷脂，混合均匀，得整理液，将芳纶面料浸入所得整理液中，继续以1.5℃/min的升温速率升温至60℃，恒温浸渍3h；
步骤三，一次烘干：将经过柔软整理后的芳纶面料于0.8MPa， 55℃下真空烘干；
步骤四，浸轧整理：将1.5份氟硼酸钠加入70份水中，搅拌均匀，以2℃/min的升温速率升温至60℃，再加入10份水性氟碳乳液，搅拌均匀，后得浸轧整理液，将步骤三所得芳纶面料浸入浸轧整理液中，二浸二轧，轧余率为60%；
步骤五，二次烘干：将步骤四所得芳纶面料于0.9MPa，40℃下真空烘干；
步骤六，水洗：将步骤五所得芳纶面料用30℃的清水清洗；
步骤七，三次烘干：将步骤六得面料于50℃下烘干，即得所述整理后的芳纶面料；
所述的消防员防护服外层面料的制作方法，包括如下步骤：步骤一，铝胶的制备：按照所述质量配比，首先，将水性聚氨酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液和水混合均匀，得混合液A；其次，将9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、聚乙烯醇依次加入乙醇中，搅拌均匀，再依次加入铝粉、纳米硅微粉，搅拌5min，得混合液B，将混合液B滴加至混合液A中，搅拌均匀所得粘稠状液体即为所述铝胶，其中所述搅拌速度为100r/min；步骤二，铝胶的涂覆：将步骤一所得铝胶均匀刮涂于经过整理后的芳纶面料表面，湿涂量为200g/m2；步骤三，干燥：将刮涂铝胶的芳纶面料于0.9MPa下干燥6min，即得所述消防员防护服外层面料。
实施例3
消防员防护服外层面料，在经过整理后的芳纶面料表面涂覆一层铝胶即得，所述芳纶面料为芳纶1414面料。所述铝胶包括按照质量份数计的如下原料：铝粉6份、水性聚氨酯乳液70份、聚醋酸乙烯酯乳液30份、纳米硅微粉4份、9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物15份、聚乙烯醇19份、乙醇15份、水10份；其中所述芳纶面料按照如下步骤进行整理：
步骤一，前处理：清理芳纶面料表面附着的杂质；
步骤二，柔软整理：按照质量份数计，将10份聚醚硅油加入20份乙醇中，搅拌升温至42℃，再加入140份水，以2℃/min的升温速率升温至50℃，滴加2份冰醋酸，继续以1℃/min的升温速率升温至55℃，加入3份卵磷脂，混合均匀，得整理液，将芳纶面料浸入所得整理液中，继续以1.5℃/min的升温速率升温至65℃，恒温浸渍2h；
步骤三，一次烘干：将经过柔软整理后的芳纶面料于0.9MPa，50℃下真空烘干；
步骤四，浸轧整理：将2.8份氟硼酸钠加入80份水中，搅拌均匀，以2℃/min的升温速率升温至70℃，再加入12份水性氟碳乳液，搅拌均匀，后得浸轧整理液，将步骤三所得芳纶面料浸入浸轧整理液中，二浸二轧，轧余率为60%；
步骤五，二次烘干：将步骤四所得芳纶面料于0.95MPa，40℃下真空烘干；
步骤六，水洗：将步骤五所得芳纶面料用35℃的清水清洗；
步骤七，三次烘干：将步骤六得面料于60℃下烘干，即得所述整理后的芳纶面料；
所述的消防员防护服外层面料的制作方法，包括如下步骤：步骤一，铝胶的制备：按照所述质量配比，首先，将水性聚氨酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液和水混合均匀，得混合液A；其次，将9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、聚乙烯醇依次加入乙醇中，搅拌均匀，再依次加入铝粉、纳米硅微粉，搅拌10min，得混合液B，将混合液B滴加至混合液A中，搅拌均匀所得粘稠状液体即为所述铝胶，其中所述搅拌速度为80r/min；步骤二，铝胶的涂覆：将步骤一所得铝胶均匀刮涂于经过整理后的芳纶面料表面，湿涂量为300g/m2；步骤三，干燥：将刮涂铝胶的芳纶面料于0.95MPa下干燥6min，即得所述消防员防护服外层面料。
对实施例1至3所得整理后的芳纶面料进行性能检测，对照例为普通芳纶1313面料，其中，阻燃性能采用垂直燃烧试验进行测试，拒水性测试参照AATCC22-2010，拒油性测试参照AATCC118-2002，测试结果如下表1：
表1 性能测试数据
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对照例 |
| 水汽透过率，g/m2/24h | 5562 | 5498 | 5502 | 3209 |
| 损毁长度，mm | 25 | 26 | 28 | 35 |
| 续燃时间，s | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 阴燃时间，s | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 熔融滴落现象 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| 色牢度，级 | 5 | 5 | 5 | 4 |
| 拒水性，级 | 5 | 5 | 5 | 3 |
| 拒油性，级 | 8 | 8 | 8 | 4 |
由上表可见，实施例1至3所得面料具有良好的防水防油性，且其阻燃性和透气性也较好，而未经过本发明处理的普通芳纶织物的性能就较差。
对实施例1至3所得消防员防护服外层面料进行性能检测，对照例为未涂覆铝胶的经过本发明整理后的芳纶1313面料，测试结果如下表2：
表2 性能测试数据
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对照例 |
| 水汽透过率，g/m2/24h | 1026 | 1030 | 1022 | 5559 |
| 损毁长度，mm | 16 | 15 | 16 | 25 |
| 续燃时间，s | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 阴燃时间，s | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 熔融滴落现象 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| TPP/[kw·s/m2] | 876.27 | 862.31 | 855.87 | 365.42 |
由上表可见，本发明所得消防员防护面料具有优异的阻燃性、透气性和热防护性能，经过本发明处理的芳纶1313面料亦具有练好的阻燃性、透气性和热防护性能性能；此外，本发明所得消防员防护面料还具有良好的柔软舒适性，水洗200次后，铝胶涂层仍可保持完整无变化。
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 (4)
1.消防员防护服外层面料，其特征在于，在经过整理后的芳纶面料表面涂覆一层铝胶即得，所述铝胶包括按照质量份数计的如下原料：铝粉3-6份、水性聚氨酯乳液65-70份、聚醋酸乙烯酯乳液20-30份、纳米硅微粉2-4份、9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物10-15份、聚乙烯醇15-19份、乙醇10-15份、水5-10份；
其中，所述芳纶面料按照如下步骤进行整理：
步骤一，前处理：清理芳纶面料表面附着的杂质；
步骤二，柔软整理：按照质量份数计，将5-10份聚醚硅油加入10-20份乙醇中，搅拌升温至40-42℃，再加入120-140份水，以2℃/min的升温速率升温至48-50℃，滴加1-2份冰醋酸，继续以1℃/min的升温速率升温至55℃，加入1-3份卵磷脂，混合均匀，得整理液，将芳纶面料浸入所得整理液中，继续以1.5℃/min的升温速率升温至60-65℃，恒温浸渍2-3h；
步骤三，一次烘干：将经过柔软整理后的芳纶面料于0.8-0.9MPa，50-55℃下真空烘干；
步骤四，浸轧整理：将1.5-2.8份氟硼酸钠加入70-80份水中，搅拌均匀，以2℃/min的升温速率升温至60-70℃，再加入10-12份水性氟碳乳液，搅拌均匀，后得浸轧整理液，将步骤三所得芳纶面料浸入浸轧整理液中，二浸二轧，轧余率为60％；
步骤五，二次烘干：将步骤四所得芳纶面料于0.9-0.95MPa，40-45℃下真空烘干；
步骤六，水洗：将步骤五所得芳纶面料用30-35℃的清水清洗；
步骤七，三次烘干：将步骤六得面料于50-60℃下烘干，即得所述整理后的芳纶面料。
2.根据权利要求1所述的消防员防护服外层面料，其特征在于，所述芳纶面料为芳纶1313面料或芳纶1414面料。
3.权利要求1所述的消防员防护服外层面料的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，铝胶的制备：按照所述质量配比，首先，将水性聚氨酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液和水混合均匀，得混合液A；其次，将9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、聚乙烯醇依次加入乙醇中，搅拌均匀，再依次加入铝粉、纳米硅微粉，搅拌5-10min，得混合液B，将混合液B滴加至混合液A中，搅拌均匀所得粘稠状液体即为所述铝胶；步骤二，铝胶的涂覆：将步骤一所得铝胶均匀刮涂于经过整理后的芳纶面料表面，湿涂量为200-300g/m2；步骤三，干燥：将刮涂铝胶的芳纶面料于0.9-0.95MPa下干燥3-6min，即得所述消防员防护服外层面料。
4.根据权利要求3所述的消防员防护服外层面料的制作方法，其特征在于，步骤一中所述搅拌的速度为80-100r/min。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |