CN105220272A - 一种基于玄武石纤维的消防服材料以及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于功能服装材料领域，涉及一种基于玄武石纤维的消防服材料以及制备方法，其包括由下列重量份的原料：壳聚糖、玄武石纤维、水溶性聚磷酸铵、含氢硅油乳液、含氢聚醚改性聚硅氧烷、季胺化有机硅氧烷抗菌整理剂、陶瓷纤维、阴离子植物染料、PBI纤维、Prylanitz纤维、Qutlast腈纶、碳纤维、酸性甲醛、偶氮交联剂、氢氧化钠溶液、中性聚离子液。本发明采用玄武石纤维有效的提高了该材料的绝缘、耐高低温、隔热性能，采用的有机硅整理剂，增加了该材料的隔水、耐高温、抗菌性能，采用的壳聚糖能够通过与阴离子植物染料的相互吸附，提高染色效率，促进燃料向纤维内部扩散。本发明能够满足时尚、高性能消防工作服的使用。

Description

一种基于玄武石纤维的消防服材料以及制备方法
技术领域
本发明属于功能服装材料领域，具体地说是涉及一种基于玄武石纤维的消防服材料以及制备方法。
背景技术
消防服装的高质量化是保证消防工作人员生命安全的有力保证，现在市场上的消防工作服通常采取加入阻燃剂或者对织物进行阻燃处理，通常是阻燃性能时间短，会随着洗涤次数的增加而降低，同时，这些材料的耐磨性、防静电线、防化学试剂性能较差、热防护性能也较差，而且，在高温情况下会产生高温气体、烟雾和煤焦油等增加对人体的灼伤程度。
玄武石纤维是一种新型的环保材料，以纯天然玄武石为原料，破碎到一定的尺寸后加入熔窑中，在1450-1500℃下高温熔融后拉丝而成的无机纤维，是一种硅酸盐纤维，具有天然的相容性、优异的力学性能、耐高低温、耐酸碱,阻燃以及化学和电绝缘性能性能优异，被称为“21世纪的新材料”。
硅油分子链搞定卷曲，并具有螺旋结构，是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷，甲基伸向外侧，使之具有极低的表面张力，具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、无毒、无臭、无腐蚀。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于玄武石纤维的消防服材料以及制备方法。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种基于玄武石纤维的消防服材料，包括由下列重量份的原料：壳聚糖4-5、玄武石纤维100-150、水溶性聚磷酸铵3-4、含氢硅油乳液3-4、含氢聚醚改性聚硅氧烷3-4、季胺化有机硅氧烷抗菌整理剂3-4、陶瓷纤维40-50、阴离子植物染料3-4、PBI纤维40-50、Prylanitz纤维42-44、Qutlast腈纶56-60、碳纤维30-36、酸性甲醛6-8、偶氮交联剂4-5、氢氧化钠溶液20-26、中性聚离子液34-40、适量的去离子水。
一种基于玄武石纤维的消防服材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将酸性甲醛、壳聚糖混合，在30℃下加热搅拌得壳聚糖溶解液，加热阴离子植物染料混合搅拌均匀得改性染料备用；
（2）将水溶性聚磷酸铵以及总重量10-20倍的去离子水混合，搅拌溶解，得缓冲液，将玄武石纤维、陶瓷纤维、PBI纤维、Prylanitz纤维、Qutlast腈纶、碳纤维加入缓冲液中，在60-80℃下加热搅拌2-3h，之后在150℃下加热烘干，得初步处理的纤维混合物；
（3）将初步处理的纤维混合物、氢氧化钠溶液、中性聚离子液混合搅拌均匀之后，先加入改性燃料，搅拌2-3h之后，静止10-20h，在加入含氢硅油乳液、含氢聚醚改性聚硅氧烷、季胺化有机硅氧烷三份整理剂、偶氮交联剂，采用高压均质机以20000r/min的转速均质30-40min，得静电纺丝液备用；
（4）采用静电纺丝技术制备纺织料，即得。
本发明的有益效果：
本发明采用玄武石纤维有效的提高了该材料的绝缘、耐高低温、隔热性能，采用的有机硅整理剂，增加了该材料的隔水、耐高温、抗菌性能，采用的壳聚糖能够通过与阴离子植物染料的相互吸附，提高染色效率，促进燃料向纤维内部扩散。本发明能够满足时尚、高性能消防工作服的使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
一种基于玄武石纤维的消防服材料，包括由下列重量份的原料：壳聚糖4.5、玄武石纤维100、水溶性聚磷酸铵3.5、含氢硅油乳液3.5、含氢聚醚改性聚硅氧烷3.5、季胺化有机硅氧烷抗菌整理剂3.5、陶瓷纤维50、阴离子植物染料3.5、PBI纤维50、Prylanitz纤维44、Qutlast腈纶60、碳纤维36、酸性甲醛7、偶氮交联剂4.5、氢氧化钠溶液23、中性聚离子液37、适量的去离子水。
一种基于玄武石纤维的消防服材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将酸性甲醛、壳聚糖混合，在30℃下加热搅拌得壳聚糖溶解液，加热阴离子植物染料混合搅拌均匀得改性染料备用；
（2）将水溶性聚磷酸铵以及总重量15倍的去离子水混合，搅拌溶解，得缓冲液，将玄武石纤维、陶瓷纤维、PBI纤维、Prylanitz纤维、Qutlast腈纶、碳纤维加入缓冲液中，在70℃下加热搅拌2.5h，之后在150℃下加热烘干，得初步处理的纤维混合物；
（3）将初步处理的纤维混合物、氢氧化钠溶液、中性聚离子液混合搅拌均匀之后，先加入改性燃料，搅拌2.53h之后，静止15h，在加入含氢硅油乳液、含氢聚醚改性聚硅氧烷、季胺化有机硅氧烷三份整理剂、偶氮交联剂，采用高压均质机以20000r/min的转速均质35min，得静电纺丝液备用；
（4）采用静电纺丝技术制备纺织料，即得。
实施例2：
一种基于玄武石纤维的消防服材料，包括由下列重量份的原料：壳聚糖4.5、玄武石纤维125、水溶性聚磷酸铵3.5、含氢硅油乳液3.5、含氢聚醚改性聚硅氧烷3.5、季胺化有机硅氧烷抗菌整理剂3.5、陶瓷纤维45、阴离子植物染料3.5、PBI纤维45、Prylanitz纤维43、Qutlast腈纶58、碳纤维33、酸性甲醛7、偶氮交联剂4.5、氢氧化钠溶液23、中性聚离子液37、适量的去离子水。
一种基于玄武石纤维的消防服材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将酸性甲醛、壳聚糖混合，在30℃下加热搅拌得壳聚糖溶解液，加热阴离子植物染料混合搅拌均匀得改性染料备用；
（2）将水溶性聚磷酸铵以及总重量15倍的去离子水混合，搅拌溶解，得缓冲液，将玄武石纤维、陶瓷纤维、PBI纤维、Prylanitz纤维、Qutlast腈纶、碳纤维加入缓冲液中，在70℃下加热搅拌2.5h，之后在150℃下加热烘干，得初步处理的纤维混合物；
（3）将初步处理的纤维混合物、氢氧化钠溶液、中性聚离子液混合搅拌均匀之后，先加入改性燃料，搅拌2.5h之后，静止15h，在加入含氢硅油乳液、含氢聚醚改性聚硅氧烷、季胺化有机硅氧烷三份整理剂、偶氮交联剂，采用高压均质机以20000r/min的转速均质35min，得静电纺丝液备用；
（4）采用静电纺丝技术制备纺织料，即得。
实施例3：
一种基于玄武石纤维的消防服材料，包括由下列重量份的原料：壳聚糖4.5、玄武石纤维150、水溶性聚磷酸铵3.5、含氢硅油乳液3.5、含氢聚醚改性聚硅氧烷3.5、季胺化有机硅氧烷抗菌整理剂3.5、陶瓷纤维40、阴离子植物染料3.5、PBI纤维40、Prylanitz纤维42、Qutlast腈纶56、碳纤维30、酸性甲醛7、偶氮交联剂4.5、氢氧化钠溶液23、中性聚离子液37、适量的去离子水。
一种基于玄武石纤维的消防服材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将酸性甲醛、壳聚糖混合，在30℃下加热搅拌得壳聚糖溶解液，加热阴离子植物染料混合搅拌均匀得改性染料备用；
（2）将水溶性聚磷酸铵以及总重量15倍的去离子水混合，搅拌溶解，得缓冲液，将玄武石纤维、陶瓷纤维、PBI纤维、Prylanitz纤维、Qutlast腈纶、碳纤维加入缓冲液中，在70℃下加热搅拌2.5h，之后在150℃下加热烘干，得初步处理的纤维混合物；
（3）将初步处理的纤维混合物、氢氧化钠溶液、中性聚离子液混合搅拌均匀之后，先加入改性燃料，搅拌2.5h之后，静止15h，在加入含氢硅油乳液、含氢聚醚改性聚硅氧烷、季胺化有机硅氧烷三份整理剂、偶氮交联剂，采用高压均质机以20000r/min的转速均质35min，得静电纺丝液备用；
（4）采用静电纺丝技术制备纺织料，即得。
上述实施例1-3制得的功能消防服材料的主要性能参数测试结果如表1所示。
表1实施例1-3制得的功能消防服材料的主要性能参数
实施例1 实施例2 实施例3
热阻系数/(10-3m2.K.W-1) 14.52 15.13 16.20
断裂强度/(cN.dex-1) 4.23 4.45 4.85
抗菌性/（可以清洗的次数） 100 100 100
由上表可知，本发明的功能消防服材料具有良好的隔热性能，和抗断裂能力，同时长时间使用仍保持良好而抗菌性能。

Claims (2)

1.一种基于玄武石纤维的消防服材料，其特征在于，包括由下列重量份的原料：壳聚糖4-5、玄武石纤维100-150、水溶性聚磷酸铵3-4、含氢硅油乳液3-4、含氢聚醚改性聚硅氧烷3-4、季胺化有机硅氧烷抗菌整理剂3-4、陶瓷纤维40-50、阴离子植物染料3-4、PBI纤维40-50、Prylanitz纤维42-44、Qutlast腈纶56-60、碳纤维30-36、酸性甲醛6-8、偶氮交联剂4-5、氢氧化钠溶液20-26、中性聚离子液34-40、适量的去离子水。
2.一种如权利要求1所述的基于玄武石纤维的消防服材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将酸性甲醛、壳聚糖混合，在30℃下加热搅拌得壳聚糖溶解液，加热阴离子植物染料混合搅拌均匀得改性染料备用；
（2）将水溶性聚磷酸铵以及总重量10-20倍的去离子水混合，搅拌溶解，得缓冲液，将玄武石纤维、陶瓷纤维、PBI纤维、Prylanitz纤维、Qutlast腈纶、碳纤维加入缓冲液中，在60-80℃下加热搅拌2-3h，之后在150℃下加热烘干，得初步处理的纤维混合物；
（3）将初步处理的纤维混合物、氢氧化钠溶液、中性聚离子液混合搅拌均匀之后，先加入改性燃料，搅拌2-3h之后，静止10-20h，在加入含氢硅油乳液、含氢聚醚改性聚硅氧烷、季胺化有机硅氧烷三份整理剂、偶氮交联剂，采用高压均质机以20000r/min的转速均质30-40min，得静电纺丝液备用；
（4）采用静电纺丝技术制备纺织料，即得。
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