CN107558241A - 一种防电弧阻燃冲锋衣面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防电弧阻燃冲锋衣面料及其制备方法，涉及冲锋衣面料技术领域。本发明的冲锋衣面料包括位于外层的第一功能层，位于内层的第二功能层，粘结第一功能层与第二功能层的胶涂层，第一功能层包括改性聚丙烯腈纤维、棉纤维、环保硅油精S‑1815、氯代棕榈油合成酯RY‑105、无卤阻燃剂；胶涂层包括环氧树脂、乙醇、阻燃粘胶纤维；第二功能层包括涤纶棉纤维、木棉纤维、ELEX纤维、甲苯。本发明的冲锋衣面料具有优良的防水透气性、防电弧阻燃性能，同样适合电力作业服装的面料。
Description
技术领域：
本发明涉及冲锋衣面料技术领域，具体涉及一种防电弧阻燃冲锋衣面料及其制备方法。
背景技术：
电弧灼伤历来是威胁电力行业工作人员特别是电力线路维护、施工人员的人身安全的一大杀手，又由于材料优异的防电弧服具有永久的防电弧特性，不会因穿着时间的延长和/或洗涤次数的增加而衰退，并且在暴露于闪火、遭电弧突袭以及遇高温威胁时可显著减轻乃至有效避免对人体的伤害。目前，冲锋衣常用于户外的攀登与滑雪，在遇到暴雨闪电天气时，也会受到电弧的威胁。因此，在传统的防水防湿透气的冲锋衣面料的基础上，改变其结构成分，改善防电弧阻燃的性能十分必要。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种防电弧阻燃冲锋衣面料及其制备方法，不仅防水透气，而且具备优良的防电弧阻燃性能，在户外雷电情况下也能安全使用。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种防电弧阻燃冲锋衣面料，包括位于外层的第一功能层，位于内层的第二功能层，粘结第一功能层与第二功能层的胶涂层，所述第一功能层包括如下重量份的原料：改性聚丙烯腈纤维40～60份、棉纤维10～20份、环保硅油精S-1815 3～6份、氯代棕榈油合成酯RY-105 1～5份、无卤阻燃剂0.5～2.3份；
所述胶涂层包括如下重量份的原料：环氧树脂30～50份、乙醇10～25份、阻燃粘胶纤维3～8份；
所述第二功能层包括如下重量份的原料：涤纶棉纤维15～35份、木棉纤维16～25份、ELEX纤维3～9份、甲苯20～36份。
优选地，所述改性聚丙烯腈纤维为丙烯腈含量36～45wt％的丙烯腈/偏二氯乙烯共聚纤维。
优选地，所述环氧树脂为软化点在80～90℃的固态双酚A型环氧树脂。
优选地，所述无卤阻燃剂为硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸三丁酯中的一种或多种的组合。
上述防电弧阻燃冲锋衣面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)第一功能层制备：按照重量份将改性聚丙烯腈纤维、环保硅油精S-1815、棉纤维、氯代棕榈油合成酯RY-105放入分散机中混合，搅拌均匀后加入无卤阻燃剂，继续搅拌30～50min后，送入织布机得到第一功能层；
(2)第二功能层制备：按照重量份将涤纶棉纤维、木棉纤维、ELEX纤维混合，用分散机搅拌均匀，边滴加甲苯边搅拌均匀，滴加完毕后，升温至50～60℃，保温10～20min，送入织布机得到第二功能层；
(3)胶涂层制备：将环氧树脂、阻燃粘胶纤维按照重量份混合搅拌均匀，再加入乙醇，搅拌至粘度8500～9000mPa/s，得到胶涂层；
(4)冲锋衣面料制备：使用胶涂层热压粘结第一功能层与第二功能层，放入烘箱中进行程序干燥得到该冲锋衣面料。
优选地，所述步骤(4)程序干燥具体为：以5～10℃/min升温至60～80℃，保温5～10min，以8～12℃/min升温至100～120℃，保温3～6min。
优选地，所述步骤(4)制得的冲锋衣面料厚度为3～6mm。
本发明的有益效果是：1.本发明的冲锋衣面料，结构简单合理，原料安全无毒，具有优良的防水透气性、防电弧阻燃性能，同样适合电力作业服装的面料。
2.本发明的第一功能层，以阻燃耐腐蚀的改性聚丙烯腈纤维为主要成分，配合纺织柔软整理剂环保硅油精S-1815，环保型的增塑剂氯代棕榈油合成酯RY-105，吸湿透气柔软的棉纤维，安全无毒的无卤阻燃剂，可以改善其吸湿透气性和阻燃性能。
3.本发明的第二功能层，多种舒适透气弹力好的涤纶棉纤维、木棉纤维、ELEX纤维配合，使其作为内层舒适透气，体感良好。
4.本发明的涂胶层，采用黏性较好的环氧树脂，在溶剂、阻燃粘胶纤维的作用下，能够方便有效地粘合第一功能层与第二功能层，同时发挥功能层的防电弧与阻燃耐高温性能。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种防电弧阻燃冲锋衣面料，包括位于外层的第一功能层，位于内层的第二功能层，粘结第一功能层与第二功能层的胶涂层。第一功能层包括如下重量份的原料：改性聚丙烯腈纤维45份、棉纤维16份、环保硅油精S-1815 3份、氯代棕榈油合成酯RY-105 2份、无卤阻燃剂硼酸锌0.7份；胶涂层包括如下重量份的原料：环氧树脂44份、乙醇15份、阻燃粘胶纤维6份；第二功能层包括如下重量份的原料：涤纶棉纤维22份、木棉纤维18份、ELEX纤维5份、甲苯25份。其中，改性聚丙烯腈纤维为丙烯腈含量36～45wt％的丙烯腈/偏二氯乙烯共聚纤维，环氧树脂为软化点在80～90℃的固态双酚A型环氧树脂。
上述防电弧阻燃冲锋衣面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)第一功能层制备：按照重量份将改性聚丙烯腈纤维、环保硅油精S-1815、棉纤维、氯代棕榈油合成酯RY-105放入分散机中混合，搅拌均匀后加入无卤阻燃剂，继续搅拌35min后，送入织布机得到第一功能层；
(2)第二功能层制备：按照重量份将涤纶棉纤维、木棉纤维、ELEX纤维混合，用分散机搅拌均匀，边滴加甲苯边搅拌均匀，滴加完毕后，升温至54℃，保温15min，送入织布机得到第二功能层；
(3)胶涂层制备：将环氧树脂、阻燃粘胶纤维按照重量份混合搅拌均匀，再加入乙醇，搅拌至粘度8500～9000mPa/s，得到胶涂层；
(4)冲锋衣面料制备：使用胶涂层热压粘结第一功能层与第二功能层，放入烘箱中进行程序干燥得厚度为3～6mm的冲锋衣面料。其中，程序干燥具体为：以7℃/min升温至77℃，保温6min，以10℃/min升温至108℃，保温5min。
实施例2
一种防电弧阻燃冲锋衣面料，包括位于外层的第一功能层，位于内层的第二功能层，粘结第一功能层与第二功能层的胶涂层。第一功能层包括如下重量份的原料：改性聚丙烯腈纤维52份、棉纤维16份、环保硅油精S-1815 4份、氯代棕榈油合成酯RY-105 3份、无卤阻燃剂氢氧化镁1.4份；胶涂层包括如下重量份的原料：环氧树脂46份、乙醇17份、阻燃粘胶纤维6份；第二功能层包括如下重量份的原料：涤纶棉纤维26份、木棉纤维20份、ELEX纤维6份、甲苯32份。其中，改性聚丙烯腈纤维为丙烯腈含量36～45wt％的丙烯腈/偏二氯乙烯共聚纤维，环氧树脂为软化点在80～90℃的固态双酚A型环氧树脂。
上述防电弧阻燃冲锋衣面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)第一功能层制备：按照重量份将改性聚丙烯腈纤维、环保硅油精S-1815、棉纤维、氯代棕榈油合成酯RY-105放入分散机中混合，搅拌均匀后加入无卤阻燃剂，继续搅拌45min后，送入织布机得到第一功能层；
(2)第二功能层制备：按照重量份将涤纶棉纤维、木棉纤维、ELEX纤维混合，用分散机搅拌均匀，边滴加甲苯边搅拌均匀，滴加完毕后，升温至58℃，保温15min，送入织布机得到第二功能层；
(3)胶涂层制备：将环氧树脂、阻燃粘胶纤维按照重量份混合搅拌均匀，再加入乙醇，搅拌至粘度8500～9000mPa/s，得到胶涂层；
(4)冲锋衣面料制备：使用胶涂层热压粘结第一功能层与第二功能层，放入烘箱中进行程序干燥得厚度为3～6mm的冲锋衣面料。其中，程序干燥具体为：以8℃/min升温至70℃，保温8min，以9℃/min升温至109℃，保温5min。
实施例3
一种防电弧阻燃冲锋衣面料，包括位于外层的第一功能层，位于内层的第二功能层，粘结第一功能层与第二功能层的胶涂层。第一功能层包括如下重量份的原料：改性聚丙烯腈纤维56份、棉纤维18份、环保硅油精S-1815 5份、氯代棕榈油合成酯RY-105 4份、无卤阻燃剂磷酸三丁酯1.7份；胶涂层包括如下重量份的原料：环氧树脂48份、乙醇13份、阻燃粘胶纤维4份；第二功能层包括如下重量份的原料：涤纶棉纤维30份、木棉纤维25份、ELEX纤维8份、甲苯33份。其中，改性聚丙烯腈纤维为丙烯腈含量36～45wt％的丙烯腈/偏二氯乙烯共聚纤维，环氧树脂为软化点在80～90℃的固态双酚A型环氧树脂。
上述防电弧阻燃冲锋衣面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)第一功能层制备：按照重量份将改性聚丙烯腈纤维、环保硅油精S-1815、棉纤维、氯代棕榈油合成酯RY-105放入分散机中混合，搅拌均匀后加入无卤阻燃剂，继续搅拌50min后，送入织布机得到第一功能层；
(2)第二功能层制备：按照重量份将涤纶棉纤维、木棉纤维、ELEX纤维混合，用分散机搅拌均匀，边滴加甲苯边搅拌均匀，滴加完毕后，升温至60℃，保温20min，送入织布机得到第二功能层；
(3)胶涂层制备：将环氧树脂、阻燃粘胶纤维按照重量份混合搅拌均匀，再加入乙醇，搅拌至粘度8500～9000mPa/s，得到胶涂层；
(4)冲锋衣面料制备：使用胶涂层热压粘结第一功能层与第二功能层，放入烘箱中进行程序干燥得厚度为3～6mm的冲锋衣面料。其中，程序干燥具体为：以10℃/min升温至80℃，保温10min，以12℃/min升温至120℃，保温3min。
实施例4
一种防电弧阻燃冲锋衣面料，包括位于外层的第一功能层，位于内层的第二功能层，粘结第一功能层与第二功能层的胶涂层。第一功能层包括如下重量份的原料：改性聚丙烯腈纤维60份、棉纤维20份、环保硅油精S-1815 6份、氯代棕榈油合成酯RY-105 5份、无卤阻燃剂氢氧化铝2.3份；胶涂层包括如下重量份的原料：环氧树脂46份、乙醇19份、阻燃粘胶纤维8份；第二功能层包括如下重量份的原料：涤纶棉纤维35份、木棉纤维25份、ELEX纤维9份、甲苯35份。其中，改性聚丙烯腈纤维为丙烯腈含量36～45wt％的丙烯腈/偏二氯乙烯共聚纤维，环氧树脂为软化点在80～90℃的固态双酚A型环氧树脂。
上述防电弧阻燃冲锋衣面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)第一功能层制备：按照重量份将改性聚丙烯腈纤维、环保硅油精S-1815、棉纤维、氯代棕榈油合成酯RY-105放入分散机中混合，搅拌均匀后加入无卤阻燃剂，继续搅拌48min后，送入织布机得到第一功能层；
(2)第二功能层制备：按照重量份将涤纶棉纤维、木棉纤维、ELEX纤维混合，用分散机搅拌均匀，边滴加甲苯边搅拌均匀，滴加完毕后，升温至60℃，保温20min，送入织布机得到第二功能层；
(3)胶涂层制备：将环氧树脂、阻燃粘胶纤维按照重量份混合搅拌均匀，再加入乙醇，搅拌至粘度8500～9000mPa/s，得到胶涂层；
(4)冲锋衣面料制备：使用胶涂层热压粘结第一功能层与第二功能层，放入烘箱中进行程序干燥得厚度为3～6mm的冲锋衣面料。其中，程序干燥具体为：以10℃/min升温至80℃，保温8min，以11℃/min升温至110℃，保温5min。
对比例1
一种防电弧阻燃冲锋衣面料，包括位于外层的第一功能层，位于内层的第二功能层，粘结第一功能层与第二功能层的胶涂层。第一功能层包括如下重量份的原料：改性聚丙烯腈纤维56份、棉纤维18份、环保硅油精S-1815 5份、氯代棕榈油合成酯RY-105 4份；胶涂层包括如下重量份的原料：环氧树脂48份、乙醇13份、阻燃粘胶纤维4份；第二功能层包括如下重量份的原料：涤纶棉纤维30份、木棉纤维25份、ELEX纤维8份、甲苯33份。其中，改性聚丙烯腈纤维为丙烯腈含量36～45wt％的丙烯腈/偏二氯乙烯共聚纤维，环氧树脂为软化点在80～90℃的固态双酚A型环氧树脂。
上述防电弧阻燃冲锋衣面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)第一功能层制备：按照重量份将改性聚丙烯腈纤维、环保硅油精S-1815、棉纤维、氯代棕榈油合成酯RY-105放入分散机中混合，搅拌均匀，送入织布机得到第一功能层；
(2)第二功能层制备：按照重量份将涤纶棉纤维、木棉纤维、ELEX纤维混合，用分散机搅拌均匀，边滴加甲苯边搅拌均匀，滴加完毕后，升温至60℃，保温20min，送入织布机得到第二功能层；
(3)胶涂层制备：将环氧树脂、阻燃粘胶纤维按照重量份混合搅拌均匀，再加入乙醇，搅拌至粘度8500～9000mPa/s，得到胶涂层；
(4)冲锋衣面料制备：使用胶涂层热压粘结第一功能层与第二功能层，放入烘箱中进行程序干燥得厚度为3～6mm的冲锋衣面料。其中，程序干燥具体为：以10℃/min升温至80℃，保温10min，以12℃/min升温至120℃，保温3min。
对比例2
一种防电弧阻燃冲锋衣面料，包括位于外层的第一功能层，位于内层的第二功能层，粘结第一功能层与第二功能层的胶涂层。第一功能层包括如下重量份的原料：改性聚丙烯腈纤维56份、棉纤维18份、环保硅油精S-1815 5份、氯代棕榈油合成酯RY-105 4份、无卤阻燃剂磷酸三丁酯1.7份；胶涂层包括如下重量份的原料：环氧树脂48份、乙醇13份；第二功能层包括如下重量份的原料：涤纶棉纤维30份、木棉纤维25份、ELEX纤维8份、甲苯33份。其中，改性聚丙烯腈纤维为丙烯腈含量36～45wt％的丙烯腈/偏二氯乙烯共聚纤维，环氧树脂为软化点在80～90℃的固态双酚A型环氧树脂。
上述防电弧阻燃冲锋衣面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)第一功能层制备：按照重量份将改性聚丙烯腈纤维、环保硅油精S-1815、棉纤维、氯代棕榈油合成酯RY-105放入分散机中混合，搅拌均匀后加入无卤阻燃剂，继续搅拌50min后，送入织布机得到第一功能层；
(2)第二功能层制备：按照重量份将涤纶棉纤维、木棉纤维、ELEX纤维混合，用分散机搅拌均匀，边滴加甲苯边搅拌均匀，滴加完毕后，升温至60℃，保温20min，送入织布机得到第二功能层；
(3)胶涂层制备：向环氧树脂中加入乙醇，搅拌至粘度8500～9000mPa/s，得到胶涂层；
(4)冲锋衣面料制备：使用胶涂层热压粘结第一功能层与第二功能层，放入烘箱中进行程序干燥得厚度为3～6mm的冲锋衣面料。其中，程序干燥具体为：以10℃/min升温至80℃，保温10min，以12℃/min升温至120℃，保温3min。
将上述实施例1-4、对比例1-2制备的冲锋衣面料进行了物理性能测试(测试标准为DL/T320-2010，面料克重为200-290g/m2)，具体结果见下表：
由上表可以看出，本发明的冲锋衣面料在断裂强度、撕裂强度等力学性能上较优异，耐电弧性能优异，续燃时间较短，耐热阻燃；对比例1缺少无卤阻燃剂，对比例2缺少阻燃粘胶纤维，在阻燃、力学性能、耐电弧方面都有明显的降低。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。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 (7)
1.一种防电弧阻燃冲锋衣面料，包括位于外层的第一功能层，位于内层的第二功能层，粘结第一功能层与第二功能层的胶涂层，其特征在于，所述第一功能层包括如下重量份的原料：改性聚丙烯腈纤维40～60份、棉纤维10～20份、环保硅油精S-1815 3～6份、氯代棕榈油合成酯RY-105 1～5份、无卤阻燃剂0.5～2.3份；
所述胶涂层包括如下重量份的原料：环氧树脂30～50份、乙醇10～25份、阻燃粘胶纤维3～8份；
所述第二功能层包括如下重量份的原料：涤纶棉纤维15～35份、木棉纤维16～25份、ELEX纤维3～9份、甲苯20～36份。
2.根据权利要求1所述的防电弧阻燃冲锋衣面料，其特征在于，所述改性聚丙烯腈纤维为丙烯腈含量36～45wt％的丙烯腈/偏二氯乙烯共聚纤维。
3.根据权利要求1所述的防电弧阻燃冲锋衣面料，其特征在于，所述环氧树脂为软化点在80～90℃的固态双酚A型环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的防电弧阻燃冲锋衣面料，其特征在于，所述无卤阻燃剂为硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸三丁酯中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的防电弧阻燃冲锋衣面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)第一功能层制备：按照重量份将改性聚丙烯腈纤维、环保硅油精S-1815、棉纤维、氯代棕榈油合成酯RY-105放入分散机中混合，搅拌均匀后加入无卤阻燃剂，继续搅拌30～50min后，送入织布机得到第一功能层；
(2)第二功能层制备：按照重量份将涤纶棉纤维、木棉纤维、ELEX纤维混合，用分散机搅拌均匀，边滴加甲苯边搅拌均匀，滴加完毕后，升温至50～60℃，保温10～20min，送入织布机得到第二功能层；
(3)胶涂层制备：将环氧树脂、阻燃粘胶纤维按照重量份混合搅拌均匀，再加入乙醇，搅拌至粘度8500～9000mPa/s，得到胶涂层；
(4)冲锋衣面料制备：使用胶涂层热压粘结第一功能层与第二功能层，放入烘箱中进行程序干燥得到该冲锋衣面料。
6.根据权利要求5所述的防电弧阻燃冲锋衣面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)程序干燥具体为：以5～10℃/min升温至60～80℃，保温5～10min，以8～12℃/min升温至100～120℃，保温3～6min。
7.根据权利要求5所述的防电弧阻燃冲锋衣面料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)制得的冲锋衣面料厚度为3～6mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180109 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |