CN106457780A - 具有羊毛混纺物的阻燃织物 - Google Patents

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Abstract

阻燃织物包括第一纱和第二纱，所述第一纱包括固有阻燃纤维，所述第二纱包括羊毛纤维。所述织物可符合在ASTM F 1506‑02、NFPA 2112和NFPA 70E中阐述的一个或多个性能标准。所述织物可为诸如长毛绒或毛圈针织物组织结构的针织物或机织物，并且所述织物的一个面或两个面可经起绒形成绒织物。所述第二纱可包括羊毛纤维和改性聚丙烯腈纤维，或羊毛纤维和其他固有阻燃纤维。所述第一纱或第二纱可包括充足的固有阻燃纤维，以使得当根据ASTM D6413测试时，所述织物具有不超过4英寸的炭化长度和不超过2秒的续燃。当根据NFPA 2112测试时，所述织物可展现不超过10%的热收缩。

Description

具有羊毛混纺物的阻燃织物
发明领域
本公开大体涉及阻燃织物，并且更具体而言涉及包括含羊毛混纺物的纱的阻燃织物。
背景
针织绒织物已在独立服装或服装组件中用于隔离寒冷天气。这些绒织物通常由聚酯或棉纤维在长毛绒/毛圈、或者2经(2-end)、3经(3-end)或类似针织机上制得。然后织物经起绒并有时经剪毛以制得绒头。绒头表面可在织物的一个面或两个面上形成。通常，2经和3经织物在织物的仅一个面上起绒，并且长毛绒/毛圈织物可在织物的一个面或两个面上起绒。这些织物可在绒头纱中和在地纱/成圈(stitch)纱中含有不同的纤维，以及如果是3经针织物，则在织物的绑扎纱(tie yarn)中含有不同纤维。参见美国专利号5,727,401，其全文以引用方式并入。弹性聚酯纤维成本低，是良好的绝缘体，可洗涤，具有良好的外观和隔离特性，疏水，湿润时仍隔离，并且快速干燥。这些特性均有助于在寒冷天气服装中的良好性能。
对于在进行作业过程中可能暴露于闪火、其他热暴露和电弧的工作者而言，存在对寒冷天气隔离材料的需要。石化和电力公司领域中的雇员常常在户外工作并面临闪火和电弧热威胁。他们需要耐热的寒冷天气隔离服装。
不幸的是，聚酯绒(fleece)在暴露于那些职业中遭遇的热威胁类型时燃烧并熔化。这无疑对聚酯和其他非耐热绒材料的穿戴者造成潜在危险。已作出努力来产生阻燃绒织物，但所述织物已基于难以染色和在许多情况下过分昂贵的芳香族聚酰胺纤维。其他阻燃绒材料具有高(>50%)水平的改性聚丙烯腈纤维，改性聚丙烯腈纤维虽然比芳香族聚酰胺纤维更便宜但具有一些负面特性。那些改性聚丙烯腈织物中的许多者趋向于具有差的绒头蓬松度(loft)和差的后水洗(afterwash)外观。差的绒头蓬松度，尤其在洗涤之后，可导致针对给定重量的材料的更低隔离水平。差的外观可能是改性聚丙烯腈纤维表面的毛面化(matting)或起毛起球的结果。改性聚丙烯腈纤维仅仅不够刚性或弹性来制得良好的绒头。另外，这些改性聚丙烯腈混纺物具有高的热收缩(>10%)和高的炭化长度(>4英寸)，并因此通常将不符合NFPA 2112的要求。
发明内容
在本专利中使用的术语“发明”、“所述发明”、“该发明”和“本发明”旨在广义上指本专利和下文的专利权利要求的所有主题。含有这些术语的阐述不应被理解为限制本文所述的主题或限制下文专利权利要求的含义或范围。本专利所涵盖的本发明的特征由下文权利要求而非本概述来限定。本概述是本发明的各个方面的高度综述，并且引入了一些概念，这些概念在下面的详述章节中进一步描述。本概述不旨在确定所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在孤立地用于确定所要求保护的主题的范围。该主题应当通过参考本专利的整个说明书、所有附图和每个权利要求来理解。
本发明的特征涉及包括第一纱和第二纱的阻燃织物，所述第一纱包括固有阻燃纤维并且所述第二纱包括羊毛纤维。
在一些特征中，所述阻燃织物符合在ASTM F 1506-02、NFPA 2112 (2012)和NFPA70E (2012)中阐述的一个或多个性能标准。
在某些特征中，所述织物是针织物。在其他特征中，所述织物是机织物。
所述固有阻燃纤维可包括芳香族聚酰胺纤维，诸如对位芳香族聚酰胺和/或间位芳香族聚酰胺纤维。
在一些特征中，所述第一纱包括至少5%固有阻燃纤维。在另外的特征中，所述第一纱包括至少25%固有阻燃纤维。
所述第二纱可进一步包括改性聚丙烯腈纤维，或在一些特征中包括除改性聚丙烯腈纤维以外的其他固有阻燃纤维。
在某些特征中，所述第二纱包括约20%-80%羊毛纤维和约80%至约20%改性聚丙烯腈纤维。
在另外的特征中，所述第一纱或第二纱包括充足的固有阻燃纤维，以使得当根据如ASTM F1506-02中所包括的ASTM D6413 (2008)测试时，所述织物具有不超过6英寸的炭化长度和不超过2秒的续燃。
在又另外的特征中，所述第一纱或第二纱包括充足的固有阻燃纤维，以使得当根据如NFPA 2112 (2012)中所包括的ASTM D6413 (2008)测试时，所述织物具有不超过4英寸的炭化长度和不超过2秒的续燃。
在具体特征中，所述第一纱包括充足的固有阻燃纤维，以使得当根据NFPA 2112(2012)测试时，所述织物展现不超过10%的热收缩。
在一些特征中，所述织物是长毛绒或毛圈针织物，并且所述第二纱在所述织物的一个面或两个面上经起绒形成绒织物。在其他特征中，所述织物是2经或3经针织物，并且所述第二纱在所述织物的一个面上经起绒形成绒织物。
在一个具体的特征中，阻燃织物是长毛绒或毛圈针织物组织结构(construction)，并且包括包芯纱和绒头纱，所述包芯纱包括芳香族聚酰胺纤维，所述绒头纱包括羊毛纤维和改性聚丙烯腈纤维。此外，在所述织物的至少一个面上的绒头纱经起绒形成绒织物，并且当根据如NFPA 2112 (2012)中所包括的ASTM D6413 (2008)测试时，所述织物具有不超过4英寸的炭化长度和不超过2秒的续燃。
发明特征
以下为定义本发明具体方面的特征列表。在特征指的是较早指定的特征的情况下，那么那些特征可以被组合考虑。
A.一种织物，其包含第一纱和第二纱，其中所述第一纱包含固有阻燃纤维并且所述第二纱包含羊毛纤维，其中所述织物阻燃。
B. 根据特征A所述的织物，其中所述阻燃织物符合在ASTM F 1506-02、NFPA 2112(2012)和NFPA 70E (2012)中阐述的一个或多个性能标准。
C.根据先前特征中任何项所述的织物，其中所述织物是针织物。
D.根据先前特征中任何项所述的织物，其中所述第一纱包含对位芳香族聚酰胺纤维或间位芳香族聚酰胺纤维。
E.根据先前特征中任何项所述的织物，其中所述第一纱包含至少5%固有阻燃纤维。
F.根据先前特征中任何项所述的纤维，其中所述第二纱进一步包含改性聚丙烯腈纤维。
G.根据先前特征中任何项所述的织物，其中所述第二纱包含约20%-80%羊毛纤维和约80%至约20%改性聚丙烯腈纤维。
H.根据先前特征中任何项所述的织物，其中所述第一纱或第二纱包含充足的固有阻燃纤维，以使得当根据如ASTM F1506-02中所包括的ASTM D6413 (2008)测试时，所述织物具有不超过6英寸的炭化长度和不超过2秒的续燃。
I.根据先前特征中任何项所述的织物，其中所述第一纱或第二纱包含充足的固有阻燃纤维，以使得当根据如NFPA 2112 (2012)中所包括的ASTM D6413 (2008)测试时，所述织物具有不超过4英寸的炭化长度和不超过2秒的续燃。
J.根据先前特征中任何项所述的织物，其中所述第一纱包含充足的固有阻燃纤维，以使得当根据NFPA 2112 (2012)测试时，所述织物展现不超过10%的热收缩。
K.根据先前特征中任何项所述的织物，其中所述织物包含包括两个面的长毛绒或毛圈针织物，并且所述第二纱在所述织物的一个面或两个面上经起绒形成绒织物。
L.根据特征A至J中任一项所述的织物，其中所述织物包含2经或3经针织物，所述针织物包含两个面，并且所述第二纱在所述织物的一个面上经起绒形成绒织物。
M.根据特征A、B或D至J中任一项所述的织物，其中所述织物是机织物。
N.一种织物，其包含包芯纱和绒头纱，所述包芯纱包含芳香族聚酰胺纤维，所述绒头纱包含羊毛纤维和改性聚丙烯腈纤维，其中：
所述织物是具有两个面的长毛绒或毛圈针织物组织结构，
在所述织物的至少一个面上的绒头纱经起绒形成绒织物，以及
当根据如NFPA 2112 (2012)中所包括的ASTM D6413 (2008)测试时，所述织物具有不超过4英寸的炭化长度和不超过2秒的续燃。
O.根据特征N所述的织物，其中所述包芯纱包含至少约25%芳香族聚酰胺纤维，并且所述绒头纱包含约20%-80%羊毛纤维和约80%至约20%改性聚丙烯腈纤维。
附图简述
本发明的说明性特征在下文中参考以下附图来详述：
图1是根据本发明特征具有第一纱和第二纱的阻燃织物。
详述
本发明特征的主题在此特异性描述以满足法定要求，但该描述不一定旨在限制权利要求的范围。所要求保护的主题可按其他方式来实施，可包括不同的要素或步骤，并且可与其他现有或未来的技术结合使用。除了当各个步骤的次序或要素的布置被明确描述时，该描述不应被解释为暗示在各种步骤或要素中或之间的任何特定次序或布置。
本发明的特征涉及具有第一纱和第二纱的阻燃织物，所述第一纱包括固有阻燃纤维，并且所述第二纱包括羊毛纤维。所述织物是阻燃的。在某些特征中，所述织物的阻燃性可基于在ASTM F 1506-02a (供暴露于瞬时电弧和相关热危害的电气工人使用的服装的阻燃纺织材料的标准性能规格) (在2004年2月作出编辑更改)、NFPA 70E (工作场所电气安全标准) (2012)和NFPA 2112 (以防工业人员遭受闪火的阻燃服装) (2012年版)中的一者或多者中阐述的性能标准来评估。在其中和本申请中参考的这些标准和基准试验方法、ASTM标准、AATCC出版物以此引用方式全文并入。因此，根据本发明特征的含有固有阻燃纤维和羊毛纤维的织物可具有闪火和电弧防护以及聚酯的正面(positive)的寒冷天气隔离特性两者。此外，这类阻燃织物可包括阻燃、弹性、疏水和可洗涤的纤维的组合。
根据本发明的阻燃织物100的仅示例性组织结构在图1中示出，该图详细显示出3经针织物。一般而言，所述针织物包括第一纱20和任选(对于3经针织物而言)绑扎纱30，绑扎纱30覆盖并且按照与第一纱20大致相同的路径以形成针织面层。所述阻燃织物100还包括第二纱40，第二纱40除了在周期性位置50处外大致直线地延伸穿过第一纱20和绑扎纱30的背面，在位置50处所述第二纱40由所述绑扎纱30系入织物的异面织物(technical back)中。
显示于图1中的针织物组织结构被称为3经针织物组织结构。然而，如下方解释的，可使用其他针织物或非针织物组织结构，包括2经针织物组织结构，通常在具有沉降片机构的纬编针织机或圆型针织机上生产。2经针织物组织结构包括第一纱和第二纱(即，不分离的绑扎纱30)，并且如果将制得2经绒，则所述第二纱可通常在所述织物的仅一个面上起绒。
如本领域已知的，用来产生起绒织物的针织机可包括用于掺合绒毛/绒头纱的沉降片机构，或在某些3经绒组织结构中，3经机还可并入将绒毛纱(诸如本文论述的第二纱40)衬垫至针织物组织结构以用于起绒的机构。
为了改善所述织物的热隔离性能，可期望使根据本发明形成的织物起绒以形成绒织物。为了使3经针织物100起绒，所述第一纱20、绑扎纱30和第二纱40形成为如上文阐述的3经针织物结构。然后，使所述针织物经受将所述第二纱40拉离所述第一纱20和绑扎纱30的结构的起绒操作，以使得起绒的背层形成。起绒操作以常规方式进行，诸如通过用金属丝刷理所述织物。可对起绒织物施加任选的剪毛工艺以从所述织物中去除表面不规则物，从而产生更平滑的整理后表面。所述起绒操作增加所述织物的体积或厚度而不增加织物重量。起绒纤维产生比平面织物更隔离的层。因此，所述织物充当更好的绝热层而不增加对穿戴掺合所述织物的服装的使用者的重量负荷。起绒工艺可使3经针织物的厚度增加至少约50%或更多。通常，2经和3经针织物仅在所述织物的一个面(即，其上设置有所述第二纱40的织物的面)上起绒(如果有的话)。相比之下，长毛绒或毛圈织物可在所述织物的一个面或两个面上起绒(但不必须)。使长毛绒或毛圈织物的两个面起绒可使所述织物的厚度增加甚至多于具有相当厚度的2经或3经针织物的厚度增加。起绒织物具有相比于具有相当重量的类似大小织物而言改善的热隔离性能，还可具有改善的电弧和闪火性能。
在某些特征中，可使用交换添纱长毛绒或毛圈机形成双面绒织物。这种织物包括第一(包芯/地)纱和第二(绒头)纱。一旦形成，所述织物的两个面即经起绒并然后任选地剪毛以形成双面绒织物。
在又其他特征中，可使用规则(regular)添纱长毛绒机或规则添纱毛圈机形成单面起绒织物或绒织物。这种织物也包括第一(包芯/地)纱和第二(绒头)纱。一旦织物形成，所述第二(绒头)纱即在所述织物的一个面上显著可见—所述第二纱经起绒并任选地剪毛以形成单面绒织物。
在一些特征中，所述第二纱40包括与改性聚丙烯腈纤维(低成本且易于染色)混纺的羊毛纤维(具有一定程度的天然阻燃性和极佳的寒冷天气隔离特性)。在一些特征中，所述第二纱40包括约10%-90%羊毛纤维和约10%-90%改性聚丙烯腈纤维。在某些特征中，所述第二纱40包括约20%-80%羊毛纤维和约20%-80%改性聚丙烯腈纤维。在又其他特征中，所述第二纱40包括约20%-70%羊毛纤维和约30%-80%改性聚丙烯腈纤维。在具体的特征中，所述第二纱40包括约20%-60%羊毛纤维和约40%-80%改性聚丙烯腈纤维。在另外的特征中，所述第二纱40包括约35%-55%羊毛纤维和约45%-65%改性聚丙烯腈纤维。
所述第二纱40中可包括其他纤维；然而，在一些特征中，羊毛纤维和改性聚丙烯腈纤维构成所述第二纱40中的大部分纤维。这类其他纤维包括但不限于：纤维素纤维、芳香族聚酰胺纤维(对位芳香族聚酰胺和/或间位芳香族聚酰胺)、聚苯并噁唑(PBO)纤维、聚苯并咪唑(PBI)纤维、PyroTex®丙烯腈系纤维(可获自PyroTex Fibers GmbH)、尼龙纤维、超高密度聚乙烯纤维、碳纤维、蚕丝纤维、聚酯纤维、聚{2,6-二咪唑并[4,5-b:40;50-e]-亚吡啶基-1,4(2,5-二羟基)亚苯基} (“PIPD”)纤维、三聚氰胺纤维、预氧化丙烯腈系纤维、聚丙烯腈(PAN)纤维、TANLON™ (可获自上海特安纶(Tanlon)纤维公司)、聚酰胺-酰亚胺纤维诸如KERMEL™、波里诺西克纤维、聚酯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羊毛、聚氯乙烯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚砜、波莱克勒尔纤维(polychlal)、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、聚烯烃、玻璃、抗静电纤维(antistatic)以及它们的组合。
适合的改性聚丙烯腈纤维的实例是可获自日本大阪的Kaneka公司的PROTEX™纤维、可获自Solutia的SEF™、可获自台湾台北的Formosa Plastics公司的TAIRYLAN纤维或者它们的混纺物。纤维素纤维的实例包括棉、人造丝、醋酸纤维、三醋酯纤维、MODAL™和莱塞尔纤维(以及它们的阻燃对应物FR棉、FR人造丝、FR醋酸纤维、FR三醋酯纤维和FR莱塞尔)。适合的人造丝纤维的实例是Lenzing的Viscose，可获自Lenzing Fibers公司。莱塞尔纤维的实例包括TENCEL™和TENCEL A100™，均可获自Lenzing Fibers公司。FR人造丝纤维的实例包括也可获自Lenzing Fibers公司的Lenzing FR™，和可获自Sateri的VISIL™。对位芳香族聚酰胺纤维的实例包括KEVLAR™ (可获自DuPont)、TECHNORA™ (可获自荷兰阿纳姆的Teijin Twaron BV)和TWARON™ (也可获自Teijin Twaron BV)。间位芳香族聚酰胺纤维的实例包括NOMEX™ (可获自DuPont)、CONEX™ (可获自Teijin)和APYEIL™ (可获自Unitika)。超高密度聚乙烯纤维的实例包括Dyneema和Spectra。聚酯纤维的实例是VECTRAN™ (可获自Kuraray)。PIPD纤维的实例包括M5 (可获自DuPont)。三聚氰胺纤维的实例是BASOFIL™ (可获自Basofil Fibers)。PAN纤维的实例是Panox™ (可获自SGL集团)。
在本发明的某些特征中，所述第二纱40可包括羊毛纤维和除改性聚丙烯腈纤维以外的固有阻燃纤维。适合的固有阻燃纤维包括但不限于上文论述的阻燃纤维中的任何者，诸如但不限于芳香族聚酰胺纤维(对位芳香族聚酰胺和/或间位芳香族聚酰胺)、PBO纤维、PBI纤维、PyroTex®丙烯腈系纤维、PIPD纤维、三聚氰胺纤维、聚酰胺-酰亚胺纤维、FR纤维素纤维(包括但不限于FR棉、FR人造丝、FR醋酸纤维、FR三醋酯纤维和FR莱塞尔)以及它们的组合。在一些特征中，所述第二纱40包括约10%-90%羊毛纤维和约10%-90%固有阻燃纤维。在某些特征中，所述第二纱40包括约20%-80%羊毛纤维和约20%-80%固有阻燃纤维。在又其他特征中，所述第二纱40包括约20%-70%羊毛纤维和约30%-80%固有阻燃纤维。在具体的其他特征中，所述第二纱40包括约20%-60%羊毛纤维和约40%-80%固有阻燃纤维。在另外的特征中，所述第二纱40包括约35%-55%羊毛纤维和约45%-65%固有阻燃纤维。所述第二纱40中可包括其他纤维；然而，在一些特征中，所述羊毛纤维和固有阻燃纤维构成所述第二纱40中的大部分纤维。这类其他纤维包括但不限于上述纤维中的任何者，包括它们的组合或混纺物。
羊毛纤维提供良好的绒头支撑，使绒头中的毛面化降到最低。可能的是，蛋白质纤维羊毛纤维可在所述第二纱40中使用，但可有益的是，除了羊毛蛋白质纤维以外或作为其替代，使用至少一些超级耐洗羊毛纤维以实现更好的洗涤收缩率控制。另外，除了上文论述的其他羊毛纤维以外或作为其替代，经阻燃处理的羊毛(FR处理羊毛)纤维可在所述第二纱40中使用。
羊毛还是耐久纤维并且将赋予织物耐磨牢度。当被包括在所述第二纱40中时，其他固有阻燃纤维并且尤其是改性聚丙烯腈纤维赋予所述第二纱40耐热性，这可有助于使所述织物符合上文论述的性能标准中一者或多者的要求。具体而言，在所述第二纱40中或通常在所述织物100中包含改性聚丙烯腈纤维可有助于控制所述织物中的续燃，因为仅包括羊毛纤维的纱可能不具备足够的热稳定性以提供充分的续燃性能。
如论述的，所述第一纱20包括固有阻燃纤维。在针织物中，所述第一纱20中的固有阻燃纤维通常对根据本发明形成的织物的炭化长度具有主要影响。另外，所述第一纱20中的固有阻燃纤维有助于使所述织物的热收缩降到最低。适合用于所述第一纱20中的固有阻燃纤维包括但不限于：芳香族聚酰胺纤维(对位芳香族聚酰胺和/或间位芳香族聚酰胺)、PBO纤维、PBI纤维、PyroTex®丙烯腈系纤维、PIPD纤维、三聚氰胺纤维、聚酰胺-酰亚胺纤维、改性聚丙烯腈纤维、FR纤维素纤维(包括但不限于FR棉、FR人造丝、FR醋酸纤维、FR三醋酯纤维和FR莱塞尔)以及它们的组合。在一些特征中，所述第一纱20包括芳香族聚酰胺纤维。
在一些特征中，所述第一纱20包括至少约5%固有阻燃纤维，或至少约10%固有阻燃纤维，或至少约15%固有阻燃纤维，或至少约20%固有阻燃纤维，或至少约25%固有阻燃纤维，或至少约30%固有阻燃纤维，或至少约35%固有阻燃纤维，或至少约40%固有阻燃纤维，或至少约45%固有阻燃纤维，或至少约50%固有阻燃纤维，或至少约55%固有阻燃纤维，或至少约60%固有阻燃纤维，或至少约65%固有阻燃纤维，或至少约70%固有阻燃纤维，或甚至至少约75%固有阻燃纤维。
所述第一纱20中可包括其他纤维，包括但不限于上述纤维中的任何者，包括它们的组合或混纺物。在具体特征中，所述第一纱20可包括芳香族聚酰胺纤维和莱塞尔纤维的混纺物，或芳香族聚酰胺纤维、莱塞尔纤维和改性聚丙烯腈纤维的混纺物。
绑扎纱30（若被包括在所述织物100中）可包括上述纤维中的任何者。然而，如论述的，在诸如上述的3经织物100中，所述绑扎纱30与所述第一纱20并排放置。因此，在这类组织结构中，可期望所述绑扎纱30具有与所述第一纱20相当的纤维混纺物和量。
在一些特征中，所述第一纱20和第二纱40 (和绑扎纱30，如果被包括的话)可全部具有相同的纤维混纺物。换言之，所述第一纱20和任选的绑扎纱30可包括如上文论述的固有阻燃纤维(诸如芳香族聚酰胺纤维)，并且还可包括诸如羊毛纤维和改性聚丙烯腈纤维的其他纤维。此外，所述第二纱40可包括如上文论述的羊毛纤维和改性聚丙烯腈纤维，并且还可包括诸如芳香族聚酰胺纤维的其他纤维。因此，所述织物100中的所有纱可具有同样的纤维混纺物。所述第一纱20和第二纱40可具有不同量的相同纤维混纺物(例如，在所述第一纱20中50/40/10对位芳香族聚酰胺/改性聚丙烯腈/羊毛，和在所述第二纱40中10/30/60对位芳香族聚酰胺/改性聚丙烯腈/羊毛)，或可包括同样量的相同纤维混纺物。
本发明的特征还可参考所述织物中羊毛和固有阻燃纤维的总含量来描述。例如，在一些特征中，所述织物中羊毛纤维和固有阻燃纤维的总含量总共为至少约20%。在某些特征中，所述织物中羊毛纤维和固有阻燃纤维的总含量总共为至少约25%，或总共至少约30%，或总共至少约35%，或总共至少约40%，或总共至少约45%，或总共至少约50%，或总共至少约55%，或总共至少约60%，或总共至少约65%，或总共至少约70%，或总共至少约75%，或总共至少约80%。所述固有阻燃纤维可包括但不限于上述固有阻燃纤维中的一者或多者，例如改性聚丙烯腈纤维，或改性聚丙烯腈纤维和芳香族聚酰胺纤维的组合。因此，在一个具体的特征中，所述织物可具有总共为至少约40%的羊毛纤维和改性聚丙烯腈纤维的总含量。在另一示例性特征中，所述织物可具有总共为至少约50%的羊毛纤维、改性聚丙烯腈纤维和芳香族聚酰胺纤维的总含量。
在一些特征中，可能的是，所述第二纱40可包括羊毛纤维，但不包括其他固有阻燃纤维，并且所述织物中固有阻燃纤维的全部含量将位于所述第一纱20和其他任选纱(如果存在的话)中。例如，所述第二纱40可仅包括羊毛纤维，或仅包括羊毛纤维和非固有阻燃纤维(诸如但不限于尼龙、聚酯、莱塞尔和/或抗静电纤维中的一者或多者)，并且所述第一纱20可包括诸如改性聚丙烯腈纤维和芳香族聚酰胺纤维的固有阻燃纤维以及任选地诸如莱塞尔纤维的其他非固有阻燃纤维。
所述第二纱40中羊毛纤维以及所述第二纱40和/或第一纱20中固有阻燃纤维(例如改性聚丙烯腈纤维)的含量可通过所述纤维赋予所得织物的所述织物的物理性质来描述，因为不同织物组织结构可需要或多或少的特定纤维类型或量以便使所述织物具有所需物理性质，从而使其符合特定的性能标准。在一些特征中，例如，所述第一纱20和/或第二纱40包括充足的固有阻燃纤维，以使得当根据如ASTM F1506中所包括的ASTM D6413 (2008)测试时，所述织物具有不超过6英寸的炭化长度和不超过2秒的续燃。在其他特征中，所述第一纱20和/或第二纱40包括充足的固有阻燃纤维，以使得当根据如NFPA 2112 (2012)中所包括的ASTM D6413 (2008)测试时，所述织物具有不超过4英寸的炭化长度和不超过2秒的续燃。在又其他特征中，所述第一纱20包括充足的固有阻燃纤维，以使得当根据NFPA 2112(2012)测试时，所述织物展现不超过10%的热收缩。NFPA 2112标准通常是比ASTM F1506标准更严格的标准，因为NFPA 2112的炭化长度要求更具限制性(不超过4英寸)并且NFPA2112包括ASTM F1506缺少的热收缩标准。
所述第一纱20、第二纱40和/或绑扎纱30或其他任选纱可由短纤维、长丝纤维、牵切纤维或这些纤维的组合组成。另外，所述第一纱20和/或第二纱40可用额外的短纤纱/长丝纱/牵切纱合股和/或包覆(即，围裹)以形成合股纱或包覆纱。此外，如果所述第一纱20和/或第二纱40由长丝纤维组成，则所述纱可由混合的复丝(例如，对位芳香族聚酰胺长丝和改性聚丙烯腈长丝)组成。在某些特征中，所述第一纱20和任选绑扎纱30可包括用含有所述固有阻燃纤维的纱合股、包覆或以其他方式组合的弹性纱或弹力纱。
在一些特征中，所述阻燃织物具有约5 oz/yd2至约16 oz/yd2的重量。
虽然上文具体讨论了3经针织物和尤其是3经针织绒织物，并且更一般地描述了2经针织物、2经针织绒织物和长毛绒/毛圈织物，但将理解其他织物组织结构属于本发明范围内。例如，根据本发明的织物可具有各种针织物组织结构，包括但不限于单面绒、双面绒、纬编针织物组织结构、经编针织物组织结构、圆筒形针织物组织结构、单面针织物组织结构和双面针织物组织结构。此外，尽管所述织物的至少一个表面可(但不必须)起绒，但所述表面还可呈选自以下的形式来整理：绒头、短皮板毛(shearling)、丝绒和环毛圈(loopterry)。在一些情况下，所述织物是具有机织或双针床拉歇尔(Rachel)经编针织物组织结构的绒头织物。此外，根据本发明的针织物可在任何类型的适合机器上形成，包括但不限于交换添纱长毛绒或毛圈机、规则添纱长毛绒或毛圈机、2经针织机和3经针织机。
此外，本发明不必局限于针织物。例如，在一些特征中，根据本发明的织物可为机织物，其具有第一纱和第二纱，所述第一纱包括在例如经纱或纬纱方向之一的纱中的固有阻燃纤维，所述第二纱包括在另一纬纱或经纱方向的纱中的羊毛纤维。所述织物可根据已知的织造方法来织造，包括斜纹(例如，1×1、2×1、3×1等)、经缎或纬缎组织(sateenweave)中的一者或多者。此外，所述织物可具有法兰绒、天鹅绒或丝绒中的一者或多者。可特别期望的是对织物进行织造，以使得更多的含有固有阻燃纤维的所述第一纱主要位于所述织物的一个面上，并且含有所述羊毛纤维的所述第二纱主要位于所述织物的另一个面上。实现这一点的一种仅示例性的方式是将所述织物织造成2×1或更大(例如，3×1、4×1等)斜纹组织结构。然后，如果需要的话，具有主要位于其上的含有羊毛纤维的所述第二纱的织物面可起绒或通过已知方法另外整理以提供与上述3经针织物相似的结果。在这种特征中，可进一步期望的是，所述第一纱具有比所述第二纱更高的纱支数或更小的旦尼尔(即，具有更小的直径)，以使得所述第一纱将较少地暴露于所述第二纱主要位于其上且对其施加额外任选的整理工艺的织物面上。这将保护所述第一纱在整理工艺期间免受损坏。
在其他特征中，所述第一纱和第二纱可在纬纱方向和经纱方向上织造，并然后任选地在如需要的织物的一个面或两个面上起绒或以其他方式整理。可期望的是，如上文论述的，所述第一纱具有比所述第二纱更高的纱支数或更小的旦尼尔(即，具有更小的直径)，以使得所述第一纱在起绒/整理工艺期间将受保护免受损坏。
在又其他特征中，根据本发明的织物可为非织造物，其具有稀纱布(即，“第一纱”)中的固有阻燃纤维和针刺绒头混纺物(即，“第二纱”)中的羊毛纤维。含有羊毛纤维的绒头混纺物可根据已知的非织造整理工艺来整理以实现与上述起绒工艺相似的结果。根据本公开的包括第一纱(包括固有阻燃纤维)和第二纱(包括羊毛纤维)的机织物和/或非织造物可符合在ASTM F 1506-02a、NFPA 70E和NFPA 2112中一者或多者中阐述的一个或多个性能标准。
本发明的特征可参考以下非限制性实施例来进一步描述。
实施例1
根据本发明的长毛绒/毛圈绒针织物形成自具有以下纱含量和具有以下织物性质的短纤纱。所述织物样本在两个面上起绒：
mod =改性聚丙烯腈
针对如下方阐述的各种性能标准对所述织物样本进行测试：
W/C =针织物的纵向和横向
BW =水洗之前；
5×=在如根据AATCC 135 (2004)测试的5次洗涤之后
垂直燃烧根据ASTM D6413 (2008)测试
洗涤收缩率试验：120度耐久压烫和140度棉质坚固(Cotton Sturdy)(根据AATCC 135(2004)测试)
马伦式顶破强力根据ASTM D3786/D3786M-09 (2009)测试
钢球式顶破强力根据ASTM D3787-07 (2011)测试
透气性根据ASTM D737-04 (2012)测试
色牢度根据AATCC试验方法61-2010 (2010)测试
因此，针对由ASTM F1506-02a规定的供暴露于电弧和相关热危害的电气工人使用的阻燃纺织材料所要求的性能标准中的若干种对这些织物进行了测试。具有8.1-16.0 osy重量的针织物的性能标准包括以下：
上方样本A-F的织物通过至少顶破强力、洗涤色泽变化和初始可燃性性能标准。此外，虽然没有具体对所述样本进行后水洗可燃性和电弧试验性能测试，但鉴于所述织物优异的预洗涤炭化长度和续燃性能以及重量和蓬松度，显而易见的是这些织物将符合ASTM F1506的后水洗和电弧试验要求。此外，认为这些织物将符合如NFPA 70E (2012)中规定的危害风险第II类 (“HRC II”) (ATPV ≥ 8)织物的性能要求。另外，这些织物中一者或多者还可符合由NFPA 2112 (2012)规定的性能标准。实际上，根据ASTM F1506测试了样本A的电弧防护热能值(ATPV)，并且达到了23 cal/cm2的ATPV，这超过了在NFPA 70E下的HRC II织物的最小要求8。
实施例2
根据本发明的长毛绒/毛圈绒针织物形成自具有以下纱含量和具有以下织物性质的短纤纱。所述织物样本在两个面上起绒：
针对如下方阐述的各种性能标准对所述织物样本进行测试：
W/C =针织物的纵向和横向
BW =水洗之前；
5×=在如根据AATCC 135 (2004)测试的5次洗涤之后
垂直燃烧根据ASTM D6413 (2008)测试
100 IL =100次工业洗涤(水洗方法由NFPA 2112规定)
洗涤收缩率试验：120度耐久压烫(根据AATCC 135 (2004)测试)
马伦式顶破强力根据ASTM D3786/D3786M-09测试
钢球式顶破强力根据ASTM D3787-07 (2011)测试
透气性根据ASTM D737-04 (2012)测试
色牢度根据AATCC试验方法61-2010 (2010)测试
因此，针对由ASTM F1506-02a (2004)规定的供暴露于电弧和相关热危害的电气工人使用的阻燃纺织材料所要求的性能标准中的若干种对这些织物进行了测试，这在上文实施例1中阐述。
上方样本G、H和I的织物通过至少顶破强力、洗涤色泽变化、初始可燃性性能和在25次水洗之后的可燃性标准(它们在100次洗涤之后通过并因此在25次洗涤之后通过)。此外，虽然没有具体对所述样本进行电弧试验性能测试，但鉴于所述织物优异的预洗涤和后洗涤炭化长度和续燃性能以及重量和蓬松度，显而易见的是这些织物将符合ASTM F1506的电弧测试要求。认为这些织物将符合如NFPA 70E (2012)中规定的HRC II织物的性能要求。实际上，生产了对应于样本H的成品布(finished fabric)并根据ASTM F1506测试电弧防护热能值(ATPV)，并且达到了23 cal/cm2的ATPV，这超过了在NFPA 70E下的HRC II织物的最小要求8。
另外，样本G、H和I的织物具有小于10%的热收缩，并且因此符合NFPA 2112的热收缩要求。此外，如上文指出的，这些织物中每一者在100次工业洗涤之前和之后具有小于4英寸的炭化长度和少于2秒的续燃。因此，这些织物中的每一者符合NFPA 2112 (2012)的要求。还认为这些织物可符合由NFPA 70E (2012)规定的标准。
附图中描绘或上文描述的组分的不同布置以及未显示或描述的组分和步骤是可能的。类似地，一些特征和子组合是可用的，并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下来采用。已出于说明性而非限制性目的描述了本发明的特征，并且替代特征对于本专利的读者将是显而易见的。因此，本发明不限于上述或附图中描绘的特征，并且在不脱离以下权利要求书的范围的情况下，可作出各种特征和修改。

Claims (15)

1.一种织物，其包含第一纱和第二纱，其中所述第一纱包含固有阻燃纤维并且所述第二纱包含羊毛纤维，其中所述织物阻燃。
2.权利要求1所述的织物，其中所述阻燃织物符合在ASTM F 1506-02、NFPA 2112(2012)和NFPA 70E (2012)中阐述的一个或多个性能标准。
3.根据前述权利要求中任何项所述的织物，其中所述织物是针织物。
4.根据前述权利要求中任何项所述的织物，其中所述第一纱包含对位芳香族聚酰胺纤维或间位芳香族聚酰胺纤维。
5.根据前述权利要求中任何项所述的织物，其中所述第一纱包含至少5%固有阻燃纤维。
6.根据前述权利要求中任何项所述的织物，其中所述第二纱进一步包含改性聚丙烯腈纤维。
7.根据前述权利要求中任何项所述的织物，其中所述第二纱包含约20%-80%羊毛纤维和约80%至约20%改性聚丙烯腈纤维。
8.根据前述权利要求中任何项所述的织物，其中所述第一纱或第二纱包含充足的固有阻燃纤维，以使得当根据如ASTM F1506-02中所包括的ASTM D6413 (2008)测试时，所述织物具有不超过6英寸的炭化长度和不超过2秒的续燃。
9.根据前述权利要求中任何项所述的织物，其中所述第一纱或第二纱包含充足的固有阻燃纤维，以使得当根据如NFPA 2112 (2012)中所包括的ASTM D6413 (2008)测试时，所述织物具有不超过4英寸的炭化长度和不超过2秒的续燃。
10.根据前述权利要求中任何项所述的织物，其中所述第一纱包含充足的固有阻燃纤维，以使得当根据NFPA 2112 (2012)测试时，所述织物展现不超过10%的热收缩。
11.根据前述权利要求中任何项所述的织物，其中所述织物包含包括两个面的长毛绒或毛圈针织物，并且所述第二纱在所述织物的一个面或两个面上起绒以形成绒织物。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的织物，其中所述织物包含2经或3经针织物，所述针织物包含两个面，并且所述第二纱在所述织物的一个面上起绒以形成绒织物。
13.根据权利要求1、2或4至10中任一项所述的织物，其中所述织物是机织物。
14.一种织物，其包含包芯纱和绒头纱，所述包芯纱包含芳香族聚酰胺纤维，所述绒头纱包含羊毛纤维和改性聚丙烯腈纤维，其中：
所述织物是具有两个面的长毛绒或毛圈针织物组织结构，
在所述织物的至少一个面上的绒头纱经起绒形成绒织物，以及
当根据如NFPA 2112 (2012)中所包括的ASTM D6413 (2008)测试时，所述织物具有不超过4英寸的炭化长度和不超过2秒的续燃。
15.根据权利要求14所述的织物，其中所述包芯纱包含至少约25%芳香族聚酰胺纤维，并且所述绒头纱包含约20%-80%羊毛纤维和约80%至约20%改性聚丙烯腈纤维。
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