CN107636217B - 阻燃性布帛及使用了其的防护服 - Google Patents

阻燃性布帛及使用了其的防护服 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种阻燃性布帛，其是包含对位系芳族聚酰胺纤维、丙烯酸系纤维、含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维及莱赛尔纤维的阻燃性布帛，其中，相对于阻燃性布帛的整体重量，包含5～15重量％的对位系芳族聚酰胺纤维、50.5～65重量％的丙烯酸系纤维、合计为15.5～44.5重量％的含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维与莱赛尔纤维，并且阻燃性布帛中的含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维的含量相对于阻燃性布帛的整体重量为10.5重量％以上，上述丙烯酸系纤维中，相对于丙烯酸系纤维的整体重量含有3.9～20重量％的锑化合物。本发明还涉及一种防护服，其使用了上述阻燃性布帛。

Description

阻燃性布帛及使用了其的防护服
技术领域
本发明涉及可以用于在石油、石化、煤矿、电力、焊接及金属加工等作业现场穿戴的防护服的阻燃性布帛及使用了其的防护服。
背景技术
在石油、石化、煤矿、电力及焊接等作业现场有时会引起火灾等事故，此外，在金属加工等作业现场有时会引起粉尘爆炸等事故，在这样的作业现场穿戴的防护服要求具有阻燃性。
作为具有阻燃性的防护服用布帛，提出了各种构成的布帛。例如在专利文献1～2中，记载了以对位系芳族聚酰胺纤维或间位系芳族聚酰胺纤维等芳族聚酰胺纤维作为主体的布帛。此外，在专利文献3～4中，记载了将在经纱及纬纱中包含羊毛、阻燃人造丝及阻燃丙烯酸的织物缝制而得到的耐热阻燃作业服。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2013-524038号公报
专利文献2：日本特表2014-525520号公报
专利文献3：日本特开2008-184705号公报
专利文献4：日本特开2008-208509号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，由于芳族聚酰胺纤维为高价，所以专利文献1及2中记载的那样的芳族聚酰胺纤维的混用率高的布帛价格高，成为安全制品的普及的障碍。此外，专利文献3及4中记载的布帛在燃烧试验中的碳化长度较长、要求使阻燃性进一步提高。
本发明提供一种即使芳族聚酰胺纤维的混用率低、也具有良好的阻燃性的阻燃性布帛及包含其的防护服。
用于解决问题的方法
本发明涉及一种阻燃性布帛，其特征在于，其是包含对位系芳族聚酰胺纤维、丙烯酸系纤维、含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维及莱赛尔(Lyocell)纤维的阻燃性布帛，上述阻燃性布帛中，相对于阻燃性布帛的整体重量，包含5～15重量％的对位系芳族聚酰胺纤维、50.5～65重量％的丙烯酸系纤维、合计15.5～44.5重量％的含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维和莱赛尔纤维，且阻燃性布帛中的含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维的含量相对于阻燃性布帛的整体重量为10.5重量％以上，上述丙烯酸系纤维中，相对于丙烯酸系纤维的整体重量含有3.9～20重量％的锑化合物。
上述阻燃性布帛中，优选相对于阻燃性布帛的整体重量含有0.3重量％以上的磷。
上述阻燃性布帛中，优选相对于阻燃性布帛的整体重量包含5～24重量％的莱赛尔纤维。
上述阻燃性布帛优选通过基于GB/T 5455-1997的燃烧性试验而测定的碳化长度为100mm以下。此外，上述阻燃性布帛优选通过基于GB/T5455-1997的燃烧性试验而测定的阴燃时间为2.0秒以下。
本发明还涉及一种防护服，其特征在于，其使用了上述的阻燃性布帛。
发明效果
本发明能够提供一种即使芳族聚酰胺纤维的混用率低、也具有良好的阻燃性的阻燃性布帛及使用了其的防护服。
具体实施方式
本发明人们发现，即使减少布帛中的对位系芳族聚酰胺纤维的含量，通过使布帛中包含规定量的丙烯酸系纤维、含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维及莱赛尔纤维，并且使用含有规定量的锑化合物的丙烯酸系纤维作为丙烯酸系纤维，从而阻燃性变得良好，特别是能够缩短碳化长度，并且还能够缩短阴燃时间，完成了本发明。本发明中，阻燃性可以通过在燃烧性试验中测定碳化长度、阴燃时间及续燃时间而进行评价。本发明中，“碳化长度、阴燃时间及续燃时间”分别可以通过基于GB/T 5455-1997的燃烧性试验而测定。另外，本发明中，GB是指中国国家标准。
上述阻燃性布帛中，相对于布帛的整体重量，包含50.5～65重量％的相对于纤维的整体重量含有3.9～20重量％的锑化合物的丙烯酸系纤维、10.5重量％以上的含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维、合计为15.5～44.5重量％的含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维及莱赛尔纤维、和5～15重量％的对位系芳族聚酰胺纤维。以下，在没有特别指定的情况下，所谓丙烯酸系纤维是指包含锑化合物的丙烯酸系纤维，所谓阻燃人造丝纤维是指含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维。
上述丙烯酸系纤维优选由将35～85重量％的丙烯腈与15～65重量％的其他成分共聚而得到的丙烯腈系共聚物构成。作为其他的成分，例如可以使用含卤素的乙烯基单体、含卤素的亚乙烯基单体等。上述丙烯腈系共聚物中的丙烯腈的含量更优选为35～65重量％。上述丙烯腈系共聚物中的含卤素的乙烯基单体和/或含卤素的亚乙烯基单体的含量更优选为35～65重量％。上述丙烯腈系共聚物也可以进一步包含含有磺酸基的单体。上述丙烯腈系共聚物中的含有磺酸基的单体的含量优选为0～3重量％。
若上述丙烯腈系共聚物中的丙烯腈的含量为35～85重量％，则丙烯酸系纤维的纤维物性变得良好，进而包含其的阻燃性布帛的物性也变得良好。
若上述丙烯腈系共聚物中的含卤素的乙烯基单体和/或含卤素的亚乙烯基单体的含量为15～65重量％，则丙烯酸系纤维的阻燃性变得良好，进而包含其的阻燃性布帛的阻燃性也变得良好。
作为上述含卤素的乙烯基单体，没有特别限定，例如可列举出氯乙烯、溴乙烯等。作为上述含卤素的亚乙烯基单体，没有特别限定，例如可列举出偏氯乙烯、偏溴乙烯等。这些含卤素的乙烯基及含卤素的亚乙烯基单体可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。
作为上述含有磺酸基的单体，没有特别限定，例如可列举出甲基丙烯磺酸、烯丙基磺酸、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、及它们的盐等。上述中，作为盐，例如可列举出钠盐、钾盐、铵盐等，并不限定于这些。这些含有磺酸基的单体可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。含有磺酸基的单体根据需要而使用，若上述丙烯腈系共聚物中的含有磺酸基的单体的含量为3重量％以下，则纺丝工序的生产稳定性优异。
上述丙烯酸系纤维含有锑化合物。上述丙烯酸系纤维中的锑化合物的含量相对于纤维整体重量为3.9～20重量％，优选为4.2～18重量％，更优选为4.5～16重量％，进一步优选为4.7～14重量％。若锑化合物的含量为上述的范围，则碳化长度变短，而且阴燃时间也变短。若锑化合物的含量低于3.9重量％，则碳化长度变长，阻燃性差。另一方面，若锑化合物的含量超过20重量％，则阴燃时间变长，阻燃性差。
上述锑化合物没有特别限定，从纺丝工序的生产稳定性的方面出发，优选为选自由三氧化锑、四氧化锑及五氧化锑组成的组中的1种以上。
作为上述含有锑化合物的丙烯酸系纤维，例如可以使用Kaneka Corporation制的“PROTEX”(注册商标)C型等市售的丙烯酸系纤维。
上述阻燃性布帛中的丙烯酸系纤维的含量相对于布帛整体重量为50.5～65重量％，优选为51～65重量％。若上述阻燃性布帛中的含有锑化合物的丙烯酸系纤维的含量低于50.5重量％，则阻燃性差，阴燃时间变长。此外，若上述阻燃性布帛中的含有锑化合物的丙烯酸系纤维的含量超过65重量％，则碳化长度容易变长，阻燃性降低。
上述含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维只要是含有磷系阻燃剂的人造丝纤维即可，没有特别限定。上述磷系阻燃剂没有特别限定，可列举出磷酸酯系化合物、卤素磷酸酯系化合物、缩合磷酸酯系化合物、聚磷酸盐系化合物、聚磷酸酯系化合物等。上述含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维没有特别限定，例如优选相对于纤维的整体重量，包含0.5重量％以上的上述磷系阻燃剂，更优选包含0.8重量％以上。作为上述含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维，例如也可以使用Lenzing公司制的阻燃人造丝“Lenzing FR(注册商标)”、吉林化纤公司制的阻燃人造丝“JWELL FR(商标)”等市售的阻燃人造丝纤维。
上述阻燃性布帛中，相对于布帛的整体重量，包含至少10.5重量％的阻燃人造丝纤维，并且包含合计为15.5～44.5重量％的阻燃人造丝纤维和莱赛尔纤维。若上述阻燃性布帛中的阻燃人造丝纤维的含量及阻燃人造丝纤维与莱赛尔纤维的合计含量为上述的范围内，则布帛的阻燃性提高，并且能够赋予优异的手感、吸湿性。通过将含有锑化合物的丙烯酸系纤维与阻燃人造丝纤维及莱赛尔纤维并用，与将含有锑化合物的丙烯酸系纤维仅与阻燃人造丝纤维并用的情况相比，碳化长度容易变短，阻燃性提高。
上述阻燃性布帛中，优选相对于布帛的整体重量，包含合计为20～44重量％的阻燃人造丝纤维和莱赛尔纤维，更优选包含25～44重量％。碳化长度及阴燃时间这两者均能够缩短，阻燃性提高。
上述阻燃性布帛中的阻燃人造丝纤维的含量相对于布帛整体重量优选为15～40重量％，更优选为15～35重量％。通过基于GB/T 5455-1997的燃烧性试验而测定的阴燃时间短，阻燃性优异。
上述阻燃性布帛中的莱赛尔纤维的含量相对于布帛整体重量优选为5～30重量％，更优选为5～24重量％。通过基于GB/T 5455-1997的燃烧性试验而测定的碳化长度短，阻燃性良好。
上述阻燃性布帛中的对位系芳族聚酰胺纤维的含量相对于布帛整体重量为5～15重量％，优选为8～15重量％，更优选为10～15重量％。若上述阻燃性布帛中的对位系芳族聚酰胺纤维的含量相对于布帛整体重量为5重量％以上，则能够使阻燃性提高。另一方面，通过将上述阻燃性布帛中的对位系芳族聚酰胺纤维的含量相对于布帛整体重量设定为15重量％以下，能够使阻燃性提高，并且降低成本。此外，由于染色困难的对位系芳族聚酰胺纤维的含量变少，所以利用染色的色相也变得容易调整。
上述阻燃性布帛中，相对于布帛整体重量包含0.3重量％以上的磷，优选包含0.4重量％以上，更优选包含0.5重量％以上。若上述阻燃性布帛中的磷的含量为0.3重量％以上，则碳化长度容易变短，阻燃性更加提高。另外，上述阻燃性布帛中的磷的含量的上限没有特别限定，但从缩短阻燃性布帛的碳化长度的观点出发，相对于布帛整体重量，优选包含1.1重量％以下的磷。上述阻燃性布帛中，磷的含量可以如后述那样通过荧光X射线分析方法而测定。
在不阻碍本发明的目的的范围内，上述阻燃性布帛也可以包含其他的纤维。作为其他的纤维，例如可列举出尼龙纤维、聚酯纤维等。上述阻燃性布帛中，其他的纤维相对于布帛的整体重量可以包含15重量％以下，也可以包含10重量％以下，还可以包含5重量％以下。
上述阻燃性布帛中，从强度的观点出发，上述丙烯酸系纤维、上述阻燃人造丝纤维、上述莱赛尔纤维及上述对位系芳族聚酰胺纤维的纤度均优选为1～20dtex，更优选为1.5～15dtex。此外，从强度的观点出发，上述丙烯酸系纤维、上述阻燃人造丝纤维、上述莱赛尔纤维及上述对位系芳族聚酰胺纤维的纤维长均优选为38～127mm，更优选为38～76mm、进一步优选为38～51mm。
上述阻燃性布帛没有特别限定，从柔软性、触感的观点出发，单位面积重量优选为100～500g/m2，更优选为150～480g/m2，进一步优选为200～460g/m2。
作为上述阻燃性布帛的形态，可列举出织物、编织物等，但并不限定于这些。此外，织物可以是交织的，编织物可以是混编的。对于上述织物的组织，没有特别限定，可以是平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等三原组织，也可以是使用了多臂织机或提花机等特殊织机的花纹织物。此外，上述编织物的组织也没有特别限定，可以是圆型针织、横编(平针编织物等)、经编中的任一种。作为横编，例如可列举出平针编织或罗纹编织等。
上述阻燃性布帛的阻燃性优异，通过基于GB/T 5455-1997的燃烧性试验而测定的碳化长度优选为100mm以下。更优选按照GB/T 17596-1998洗涤50次后，通过基于GB/T5455-1997的燃烧性试验而测定的碳化长度为100mm以下。若碳化长度为100mm以下，则变得满足GB8965.1-2009中规定的“阻燃防护服”的碳化长度的B级基准。
此外，上述阻燃性布帛的阻燃性优异，通过基于GB/T 5455-1997的燃烧性试验而测定的阴燃时间优选为2.0秒以下。更优选按照GB/T17596-1998洗涤50次后，通过基于GB/T5455-1997的燃烧性试验而测定的阴燃时间为2.0秒以下。若阴燃时间为2.0秒以下，则变得满足GB8965.1-2009中规定的“阻燃防护服”的阴燃时间的A级或B级基准。上述阻燃性布帛进一步优选碳化长度为100mm以下，并且阴燃时间为2.0秒以下，特别优选按照GB/T 17596-1998洗涤50次后，碳化长度为100mm以下，并且阴燃时间为2.0秒以下。
此外，上述阻燃性布帛的阻燃性优异，优选通过基于GB/T 5455-1997的燃烧性试验而测定的续燃时间为2.0秒以下。更优选按照GB/T17596-1998洗涤50次后，通过基于GB/T5455-1997的燃烧性试验而测定的续燃时间为2.0秒以下。若续燃时间为2.0秒以下，则变得满足GB8965.1-2009中规定的“阻燃防护服”的续燃时间的A级或B级基准。
本发明的阻燃性布帛可以适宜作为要求阻燃性的防护服用布帛使用。本发明的防护服可以使用上述的阻燃性布帛，通过公知的缝制方法而制造。由于上述阻燃性布帛具有优异的阻燃性，所以本发明的防护服也阻燃性优异。此外，由于上述阻燃性布帛即使是反复洗涤后也具有优异的阻燃性，所以上述防护服即使反复洗涤，也维持其阻燃性。本发明的防护服可以作为要求阻燃性的所有作业时的防护服使用。例如，虽然没有特别限定，但可以作为在石油、石化、煤矿、电力及焊接等可能引起火灾的作业现场穿戴的防护服、以及在金属加工等假定粉尘爆炸的作业现场穿戴的防护服使用。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行详述。但是，本发明并不限定于这些实施例。
实施例及比较例中使用下述的纤维。
<纤维>
作为丙烯酸系纤维I、丙烯酸系纤维II、及丙烯酸系纤维III，使用了由包含丙烯腈50重量％和偏氯乙烯49重量％及苯乙烯磺酸钠1重量％的丙烯酸系共聚物构成、且含有下述所示的含量的锑化合物的丙烯酸系纤维。
丙烯酸系纤维I：相对于纤维整体重量含有9.1重量％的三氧化锑的丙烯酸系纤维(纤度为1.7dtex、纤维长为51mm)
丙烯酸系纤维II：相对于纤维整体重量含有21重量％的三氧化锑的丙烯酸系纤维(纤度为2.2dtex、纤维长为51mm)
丙烯酸系纤维III：相对于纤维整体重量含有3.8重量％的三氧化锑的丙烯酸系纤维(纤度为1.9dtex、纤维长为51mm)
阻燃人造丝纤维：Lenzing公司制的“LenzingFR”(纤度为2.2dtex、纤维长为51mm)
对位系芳族聚酰胺纤维：烟台泰和新材料公司制的“Taparan”(纤度为1.7dtex、纤维长为51mm)
莱赛尔纤维：Lenzing公司制的“Tencel(注册商标)”(纤度为1.4dtex、纤维长为38mm)
(实施例1～7、比较例1～9)
以下述表1中所示的配合量将上述的丙烯酸系纤维、阻燃人造丝纤维、莱赛尔纤维及对位系芳族聚酰胺纤维混合，制造了支数为20/1Ne的纺纱。使用这些纺纱，通过通常的制造方法，制作下述表1中所示的单位面积重量的罗纹编织的编织物。
(实施例8)
以下述表1中所示的配合量将上述的丙烯酸系纤维、阻燃人造丝纤维、莱赛尔纤维及对位系芳族聚酰胺纤维混合，制造了支数为30/2Ne的纺纱。使用该纺纱作为经纱及纬纱，通过通常的制造方法，制作了2/1斜纹组织的织物。关于经纬密度，经纱设定为100根/1英寸，纬纱设定为50根/1英寸。
如下述那样测定评价实施例1～8、比较例1～9中得到的布帛的阻燃性，将其结果示于下述表1中。此外，如下述那样测定算出实施例1～8、比较例1～9中得到的布帛中的磷的含量，将其结果示于下述表1中。下述中，“磷的含量”表示磷相对于布帛的整体重量的含量。
(阻燃性)
基于GB/T 5455-1997进行燃烧性试验，测定布帛的碳化长度(碳化部分的长度)、续燃时间及阴燃时间。另外，实施例1～7及比较例1～9的布帛的燃烧性试验使用按照GB/T17596-1998洗涤1次后的布帛而进行，实施例8的布帛的燃烧性试验使用按照GB/T 17596-1998洗涤50次后的布帛而进行。
(磷的含量)
阻燃性布帛中的磷的含量通过利用荧光X射线装置(SII Nano Technology Inc.制“SEA2210A”)的荧光X射线分析方法而测定。预先使用磷含量已知的标准试样，测定磷的荧光X射线强度，制作校正曲线。接着，测定布帛中的磷的荧光X射线强度，通过与校正曲线进行对照，算出布帛中的磷的含量。
Figure BDA0001488745290000091
如由上述表1的结果获知的那样，实施例1～8的布帛通过基于GB/T5455-1997的燃烧性试验而测定的碳化长度为100mm以下，并且阴燃时间为2.0秒以下，阻燃性优异。
另一方面，使用了锑化合物的含量相对于纤维的整体重量低于3.9重量％的丙烯酸系纤维的比较例1的布帛的碳化长度超过100mm，阻燃性差。使用了锑化合物的含量相对于纤维的整体重量超过20重量％的丙烯酸系纤维的比较例2的布帛的阴燃时间超过2.0秒，阻燃性差。丙烯酸系纤维的含量相对于布帛的整体重量低于50.5重量％的比较例3～7的布帛的阴燃时间超过2.0秒，阻燃性差。阻燃性人造丝纤维的含量相对于布帛的整体重量低于10.5重量％的比较例8的布帛的阴燃时间超过2.0秒，阻燃性差。此外，不包含莱赛尔纤维的比较例9的布帛的碳化长度超过100mm，阻燃性差。

Claims (4)

1.一种阻燃性布帛，其特征在于，其是包含对位系芳族聚酰胺纤维、丙烯酸系纤维、含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维及莱赛尔纤维的阻燃性布帛，
所述阻燃性布帛中，相对于阻燃性布帛的整体重量，包含5～15重量％的对位系芳族聚酰胺纤维、50.5～65重量％的丙烯酸系纤维、合计为15.5～44.5重量％的含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维和莱赛尔纤维，并且阻燃性布帛中的所述含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维的含量相对于阻燃性布帛的整体重量为10.5重量％以上，所述莱赛尔纤维的含量相对于阻燃性布帛的整体重量为5～24重量％，
所述丙烯酸系纤维中，相对于丙烯酸系纤维的整体重量含有3.9～20重量％的锑化合物，
通过基于GB/T 5455-1997的燃烧性试验而测定的碳化长度为100mm以下，且阴燃时间为2.0秒以下。
2.根据权利要求1所述的阻燃性布帛，其中，所述阻燃性布帛中，相对于阻燃性布帛的整体重量，含有0.3重量％以上的磷。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃性布帛，其中，所述阻燃性布帛中，相对于阻燃性布帛的整体重量，包含15～35重量％的所述含有磷系阻燃剂的阻燃人造丝纤维。
4.一种防护服，其特征在于，其使用了权利要求1～3中任一项所述的阻燃性布帛。
CN201680031673.0A 2015-06-01 2016-05-26 阻燃性布帛及使用了其的防护服 Active CN107636217B (zh)

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