CN107995933A - 用于生产防火和/或防水多层织物的方法和防火和/或防水多层织物 - Google Patents

用于生产防火和/或防水多层织物的方法和防火和/或防水多层织物 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于生产防火防水多层织物的方法，包含以下步骤：(a)提供至少一个包含织造或非织造织物的第一层；(b)在所述至少一个第一层上，刮涂至少一个第二层，其包含至少一种选自下组的材料：丙烯酸树脂、苯乙烯‑丁二烯橡胶(SBR)、乙烯‑乙酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂、丙烯腈树脂和乙烯基‑叔碳酸树脂，从而得到至少两层的织物；(c)在90℃至110℃的温度下使步骤(b)中获得的所述至少两层的织物的至少一个第二层发泡；(d)将步骤(c)中获得的所述至少两层的织物冷压延；(e)将至少一层第三层，其包含至少一种选自下组的材料：聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯‑丙烯酸树脂(stirol‑acrylic resin)、乙烯基‑丙烯酸树脂、乙基‑乙烯基‑丙烯酸树脂、苯乙烯‑丁二烯橡胶(SBR)、乙烯‑乙酸乙烯酯树脂、乙烯基树脂、丙烯腈树脂和乙烯基‑叔碳酸树脂，刮涂到步骤(d)中压延的所述至少两层的织物的至少一个第二层上，从而获得至少三层的织物；(f)在120℃至180℃的温度下将步骤(e)中获得的所述至少三层的织物进行热定型。

Description

用于生产防火和/或防水多层织物的方法和防火和/或防水多 层织物
技术领域
本发明涉及一种用于生产防火防水多层织物或防水多层织物的方法、涉及一种防火防水多层织物、涉及一种防水多层织物及其用途。
背景技术
多层的织物用于制造床垫、枕头、座椅和软体家具。制成这些织物以具有防火或防水特征。目前市面上没有结合了有效防火和防水特征的织物。
大多数上述织物由织造或非织造织物开始制造，通过层压将先前形成的PVC或聚氨酯薄膜施加到该织物上。
这些织物具有的缺点是PVC/聚氨酯薄膜必须相当厚以实现其功能。这意味着高材料消耗。
这些织物的另一个缺点是，为了获得所需的机械、防水、防火或美观特征，必须使用有毒物质-或者至少不完全无毒的物质，从而致使最终织物不适合用于儿童床垫或家具。
这些织物的又一个缺点是难以在其表面上获得最佳印刷。这是因为织物的外部薄膜如此光滑，使得印刷油墨不能适当地保留在其表面上并且易于褪色，所述织物上产生的图像比较模糊。
此外，制造这种织物的方法具有的缺点是昂贵，因为它意味着首先形成PVC/聚氨酯薄膜，然后将形成的薄膜粘附到下面的织造或非织造织物上。此外，通过该生产方法获得的结果在耐用、不透过性和美观性方面往往不能令人满意。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于生产防火防水多层织物或防水多层织物的方法，该方法以简单、有效和成本有效的方式解决了上述缺点中的至少一个。
本发明通过涉及如权利要求1中所定义的方法实现了此目的。
本发明的另一个目的是提供一种如权利要求17中所述的防火防水多层织物和一种如权利要求36中所述的防水多层织物。
定义
除非另有定义，本文使用的所有技术术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管与本文所述那些类似或等同的许多方法和材料可用于本发明的实践或测试，但优选的方法和材料如下所述。除非另有说明，本文所述的用于本发明的技术是本领域普通技术人员熟知的标准方法。
术语“防火”是指非可燃的织物，即：阻挡火焰，防止火的蔓延，即使燃烧也保持完整无损并且当经受热或火焰时维持足够的尺寸稳定性的织物。
术语“防水”是指即使以相当大的压力施加水的时候也不透水的织物。
术语“缝编织物”是指具有提供织造外观和性能的叠加的纵向缝线的非织造纤维网。特别是缝编织物保持与原始织物一样柔软的织构，具有改善的耐用性并且在美学上是令人愉快的。此外，用于生产缝编织物的方法是成本有效的。
附图说明
图1A示出了在非织造缝编织物第一层的一侧看到的本发明的防火和防水多层织物的放大图像。
图1B示出了在与图1A所示相对的一侧看到的本发明的防火防水多层织物的放大图像。
图2A示出了图1A的缝编织物第一层的剖面图。为了方便，所述防火防水多层织物的第二层和第三层以及所述缝编织物的缝编线未示出。
图2B示出了图1A和1B的防火防水多层织物的第一、第二和第三层的剖面图。
图3示出了用于本发明织物的火焰试验的热成像分析的、旁边具有床垫的丙烷气体燃烧器的透视图。
图4A、4B、4C分别示出了用于本发明织物的火焰试验的热成像分析的不同时间点(t＝0s，t＝30s，t＝5min)的图像。
具体实施方式
根据本发明用于生产防火防水多层织物或防水多层织物的方法包括步骤(a)至(f)。
在步骤(a)中，提供了至少一个包含织造或非织造织物的第一层。所述至少一个第一层优选包括非织造缝编织物。所述织造或非织造织物优选包含选自下组的材料：粘胶纤维、本质阻燃粘胶纤维、阻燃处理的粘胶纤维、棉纤维、阻燃棉纤维、阻燃处理的棉纤维、三聚氰胺纤维、聚酯纤维、低熔聚酯纤维、改性聚丙烯腈纤维、对位芳纶纤维、聚丙烯酸酯、PAN-碳纤维、玄武岩纤维、二氧化硅纤维、纺织玻璃纤维及其混合物。
更优选地，所述织造或非织造织物包含本质阻燃粘胶纤维。
作为替代方案，所述织造或非织造织物包含聚酯纤维。
在步骤(b)中，将包含选自丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂、丙烯腈树脂和乙烯基-叔碳酸树脂中至少一种材料的至少一个第二层刮涂，即：通过刮刀施加到所述至少一个第一层上。从而获得一种至少两层的织物。
所述至少一个第二层优选包含丙烯酸树脂。
在步骤(c)中，在步骤(b)中获得的所述至少两层的织物的至少一个第二层在90℃至110℃的温度下发泡。更具体地说，步骤(b)中获得的所述至少两层的织物通过在所需的温度下被加热的烘箱。这允许第二层的材料以无定形态干燥并在其中形成一定量的气泡。从图2A和2B的比较可以看出，发泡的第二层通过缝编线填充在非织造缝编织物中形成的空腔，并且同时筑成阻碍水穿过步骤(c)中所得两层的织物的屏障。90℃到110℃的温度不允许第二层的材料交联，而是获得发泡的无定形层。
如本领域技术人员将理解的，取决于烘箱的温度、用于实施步骤(c)的机器的长度以及包含在如步骤(b)中所施加的第二层的材料中的水的量，步骤(c)具有可变的持续时间。
在步骤(d)中，将步骤(c)中获得的至少两层的织物冷压延。由此，发泡的第二层中连贯的部分气泡被释放，且第二层变得更薄并更好地附着于第一层。此外，消除连贯的部分气泡导致助燃物(O2)除去，并且在火灾的情况下，这导致包括不仅避免火焰蔓延而且还用作火焰屏障的层的多层织物。
此外，步骤(b)、(c)和(d)的组合允许获得特别柔性的材料。
在步骤(e)中，将至少一个第三层，其包含至少一种选自下组的材料：聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸树脂(stirol-acrylic resin)、乙烯基-丙烯酸树脂、乙基-乙烯基-丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、乙烯基树脂、丙烯腈树脂和乙烯基-叔碳酸树脂，刮涂到步骤(d)中压延的所述至少两层的织物的至少一个第二层上。由此，得到一种至少三层的织物。步骤(e)允许形成特别薄的第三层。
所述至少一个第三层优选包含聚氨酯树脂。
在步骤(f)中，将步骤(e)中获得的所述至少三层的织物在120℃至180℃的温度下，优选在约160℃的温度下进行热定型。步骤(f)优选具有30秒至50秒的持续时间，更优选具有约40秒的持续时间。在步骤(f)中，所述第三层及第二层进行交联。这允许形成一个对水和火特别有效的屏障。
根据本发明的方法优选还包含印刷步骤(c)中获得的所述至少两层的织物的至少一个第二层的步骤(g)。步骤(g)在步骤(c)之后和步骤(d)之前进行。这允许织物的最佳印刷，因为第二层不过于光滑，且因此可以保持印刷的油墨而不会使印刷图像的边界变得模糊。
步骤(g)优选在90℃至110℃的温度下进行，以便不引起第二层的材料交联，后面这将在步骤(f)中进行。
由上述公开内容，应当清楚的是，根据本发明的方法允许获得由该方法的具体步骤得到的具有特定最佳固有特性的织物。
参考图2A和2B，通过上述公开的方法获得的防火防水多层织物包含至少一个第一层1、至少一个第一层2和至少一个第三层3。图1A中示出了如在第一层1的一侧看到的多层织物的整体外观，而在图1B中示出了在第三层3一侧看到的织物的整体外观。
第一层1包含织造或非织造织物。第一层1优选地包含非织造缝编织物，其通常是柔软的、耐用并且具有良好的美学外观。所述织造或非织造织物优选包含选自下组的材料：粘胶纤维、本质阻燃粘胶纤维、阻燃处理的粘胶纤维、棉纤维、阻燃棉纤维、阻燃处理的棉纤维、三聚氰胺纤维、聚酯纤维、低熔聚酯纤维、改性聚丙烯腈纤维、对位芳纶纤维、聚丙烯酸酯、PAN-碳纤维、玄武岩纤维、二氧化硅纤维、纺织玻璃纤维及其混合物。更优选地，所述织造或非织造织物包含本质阻燃粘胶纤维。本质阻燃粘胶纤维的特别优点在于它们是防火的。
第一层1优选具有100-220g/m2的重量，更优选130-190g/m2的重量，甚至更优选约160g/m2的重量。
第二层2包含至少一种选自下组的材料：丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂、丙烯腈树脂和乙烯基-叔碳酸树脂。更优选地，第二层2包括丙烯酸树脂。
第二层2优选具有30-50g/m2的重量，更优选约40g/m2的重量。应当理解，第二层2的上述重量是指干材料，即：已经经历步骤(c)的材料。
第三层3包含至少一种选自下组的材料：聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸树脂、乙烯基-丙烯酸树脂、乙基-乙烯基-丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、乙烯基树脂、丙烯腈树脂和乙烯基-叔碳酸树脂。优选地，第三层包含聚氨酯树脂。
第三层3优选具有30-40g/m2，更优选约35g/m2的重量。
织物的总重量优选大于160g/m2，更优选大于210g/m2，甚至更优选地，织物的总重量约为240g/m2。
应当理解，任选的印刷步骤(g)会对织物的总重量增加约2g/m2的重量。
通过使用本质阻燃粘胶纤维作为非织造缝编织物、丙烯酸树脂作为第二层和聚氨酯树脂作为第三层，得到了特别柔软的、耐用、防水防火的多层织物，所述织物的总重量织物约240g/m2。根据DIN EN 1942标准测量，上述织物的厚度为550μm。
上述公开的防水防火多层织物用于制造床垫、枕头、座椅和软体家具。特别地，上述多层织物特别适用于儿童使用的物品，因为它不含毒性或甚至潜在毒性的物质。
本发明进一步涉及一种防水多层织物，其通过上述公开的方法获得且包括至少一个第一层、至少一个第二层和至少一个第三层。
所述第一层包含包含聚酯纤维的织造或非织造织物，通过该织物可获得特别耐用的防水多层织物。第二层和第三层包括以上公开的用于本发明的防火防水多层织物的材料。
为了提高其性能，可以向所述防水多层织物添加另外的重量约2g/m 2的碳氟树脂层。
所述防水多层织物的总重量为约140g/m2。
根据DIN EN 1942标准测量，上述织物的厚度为320μm。
上述防水多层织物用于制造需要特定机械阻力的防水盖罩。特别地，所述防水多层织物用于制造用于船只的盖罩，一般更多用于船只和海军工业的盖罩。类似地，它可以用于太阳伞、游泳池和覆盖任何室外设施。
实施例
实施例1
测试通过根据本发明的方法获得并通过使用非织造编缝的本质阻燃粘胶纤维织物作为第一层、丙烯酸树脂作为第二层和聚氨酯树脂作为第三层获得的具有不同重量的织物以评价当经受不同高度的水柱时的性能。
结果表明，当经受110mm水柱时，具有至少160g/m2总重量的织物是防水的，并且在经受1110毫米的水柱时，具有至少210g/m2总重量的织物是防水的。
实施例2
通过对床垫施加垂直丙烷气体火焰50秒测试本发明的织物的性能，该床垫通过使用易燃的聚氨酯泡沫作为填料和具有不同重量的织物制造，该织物是通过根据本发明的方法获得并通过使用非织造缝编的本质阻燃粘胶纤维织物作为第一层、丙烯酸树脂作为第二层和聚氨酯树脂作为第三层获得的。
为了简明起见，图5中仅示出了使用具有240g/m2总重量的织物获得的结果，并在下文中公开。然而，必须注意的是，即使使用更轻的织物和具有不同组成的三层的织物，也获得了非常相似的结果。
图3示出了用于对本发明的织物进行火焰试验的热成像分析的系统。特别地，右侧示出了丙烷气体燃烧器。所述丙烷燃烧器具有一系列用于气体排出的喷嘴。床垫在左侧示出，一旦燃烧器点燃，可以将其拉近燃烧器并与火焰接触。
图4示出了在火焰试验的三个时间点用FLIR红外摄像机拍摄的后续图像。图4A示出了在t＝0s的情况，即就在燃烧器被点燃时。床垫，即根据本发明的织物，的表面与火焰接触。图4B示出了在t＝30秒的情况。床垫表面被火焰掠过。在t＝50秒，熄灭燃烧器。图4C示出了t＝5分钟的情况。床垫表面被火焰损坏，但是本身没有发生火灾。
从上述公开的结果明显可见，当火焰熄灭时，织物作为火焰的屏障。事实上，火焰不会蔓延到床垫的内层。一旦外部火焰源扑灭，织物的表面燃烧就会自动熄灭。
由根据本发明的方法和多层织物的特征的分析，其可以实现的优点是显而易见的。
特别地，根据本发明的方法简单、快速和成本有效，其允许相当大的材料节省，并且还使得织物可以特别有效地印刷。
此外，如实施例中清楚地示出的，本发明的防火防水多层织物提供了对火焰和水的安全可靠的屏障。所述织物还显示出最佳的机械性能、结果柔软且美观宜人，并且完全无毒。所述织物还为印刷提供了最佳支持。
此外，本发明的防水多层织物提供了对水耐用且可靠的保护。
最后，很明显，可以对所公开和示出的方法和织物进行改变和变型，而并不因此偏离所附权利要求的保护范围。

Claims (45)

1.一种用于生产防火防水多层织物或防水多层织物的方法，其包括以下步骤：
(a)提供包含织造或非织造织物的至少一个第一层；
(b)在所述至少一个第一层上，刮涂至少一个第二层，其包含至少一种选自下组的材料：丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂、丙烯腈树脂和乙烯基-叔碳酸树脂，从而得到至少两层的织物；
(c)在90℃至110℃的温度下使步骤(b)中获得的所述至少两层的织物的至少一个第二层发泡；
(d)将步骤(c)中获得的所述至少两层的织物冷压延；
(e)在步骤(d)中压延的所述至少两层的织物的至少一个第二层上，刮涂至少一个第三层，其包含至少一种选自下组的材料：聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸树脂、乙烯基-丙烯酸树脂、乙基-乙烯基-丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、乙烯基树脂、丙烯腈树脂和乙烯基-叔碳酸树脂，从而获得至少三层的织物；
(f)在120℃至180℃的温度下将步骤(e)中获得的所述至少三层的织物进行热定型。
2.权利要求1所述的方法，其中所述至少一个第一层包含非织造缝编织物。
3.权利要求1或2所述的方法，其进一步包括印刷步骤(c)中获得的所述至少两层的织物的至少一个第二层的步骤(g)，步骤(g)在步骤(c)之后且步骤(d)之前进行。
4.权利要求3所述的方法，其中步骤(g)在90℃-110℃的温度下进行。
5.前述权利要求任一项所述的方法，其中步骤(f)具有30s至50s的持续时间。
6.权利要求5所述的方法，其中步骤(f)具有约40s的持续时间。
7.前述权利要求任一项所述的方法，其中步骤(f)在约160℃的温度下进行。
8.前述权利要求任一项所述的方法，其中所述织造或非织造织物包含选自下组的材料：粘胶纤维、本质阻燃粘胶纤维、阻燃处理的粘胶纤维、棉纤维、阻燃棉纤维、阻燃处理的棉纤维、三聚氰胺纤维、聚酯纤维、低熔聚酯纤维、改性聚丙烯腈纤维、对位芳纶纤维、聚丙烯酸酯、PAN-碳纤维、玄武岩纤维、二氧化硅纤维、纺织玻璃纤维及其混合物。
9.权利要求8所述的方法，其中所述织造或非织造织物包含本质阻燃粘胶纤维。
10.前述权利要求任一项所述的方法，其中所述至少一个第一层具有100至220g/m2的重量。
11.权利要求10所述的方法，其中所述至少一个第一层具有约160g/m2的重量。
12.前述权利要求任一项所述的方法，其中所述至少一个第二层包含丙烯酸树脂。
13.前述权利要求任一项所述的方法，其中所述至少一个第二层具有约40g/m2的重量。
14.前述权利要求任一项所述的方法，其中所述至少一个第三层包含聚氨酯树脂。
15.前述权利要求任一项所述的方法，其中所述至少一个第三层具有约35g/m2的重量。
16.权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述织造或非织造织物包含聚酯纤维。
17.一种防火防水多层织物，其包含：
-至少一个第一层，其包含织造或非织造织物；
-至少一个第二层，其包含至少一种选自下组的材料：丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂、丙烯腈树脂和乙烯基-叔碳酸树脂；
-至少一个第三层，其包含至少一种选自下组的材料：聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸树脂、乙烯基-丙烯酸树脂、乙基-乙烯基-丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、乙烯基树脂、丙烯腈树脂和乙烯基-叔碳酸树脂。
18.权利要求17所述的防火防水多层织物，其中所述至少一个第一层包含非织造缝编织物。
19.权利要求17或18所述的防火防水多层织物，其中所述织造或非织造织物包含选自下组的材料：粘胶纤维、本质阻燃粘胶纤维、阻燃处理的粘胶纤维、棉纤维、阻燃棉纤维、阻燃处理的棉纤维、三聚氰胺纤维、聚酯纤维、低熔聚酯纤维、改性聚丙烯腈纤维、对位芳纶纤维、聚丙烯酸酯、PAN-碳纤维、玄武岩纤维、二氧化硅纤维、纺织玻璃纤维及其混合物。
20.权利要求19所述的防火防水多层织物，其中所述织造或非织造织物包含本质阻燃粘胶纤维。
21.权利要求17至20中任一项所述的防火防水多层织物，其中所述至少一个第一层具有100至220g/m2的重量。
22.权利要求21所述的防火防水多层织物，其中所述至少一个第一层具有130至190g/m2的重量。
23.权利要求22所述的防火防水多层织物，其中所述至少一个第一层具有约160g/m2的重量。
24.权利要求17至23中任一项所述的防火防水多层织物，其中所述至少一个第二层包含丙烯酸树脂。
25.权利要求17至24中任一项所述的防火防水多层织物，其中所述至少一个第二层具有30至50g/m2的重量。
26.权利要求25所述的防火防水多层织物，其中所述至少一个第二层具有约40g/m2的重量。
27.权利要求17至26中任一项所述的防火防水多层织物，其中所述至少一个第三层包含聚氨酯树脂。
28.权利要求17至27中任一项所述的防火防水多层织物，其中所述至少一个第三层具有30g/m2至40g/m2的重量。
29.权利要求28所述的防火防水多层织物，其中所述至少一个第三层具有约35g/m2的重量。
30.权利要求17至29中任一项所述的防火防水多层织物，其中所述织物的总重量超过160g/m2。
31.权利要求30所述的防火防水多层织物，其中所述织物的总重量超过210g/m2。
32.权利要求17所述的防火防水多层织物，其中所述织物的总重量为220g/m2至260g/m2，所述至少一个第一层包含包含本质阻燃粘胶纤维的非织造缝编织物，所述至少一个第二层包含丙烯酸树脂和所述至少一个第三层包含聚氨酯树脂。
33.权利要求32所述的防火防水多层织物，其中所述织物的总重量约为240g/m2。
34.权利要求32或33中任一项所述的防火防水多层织物，其中所述织物的总厚度为500μm至600μm。
35.权利要求34所述的防火防水多层织物，其中所述织物的总厚度约为550μm。
36.一种防水多层织物，其包含：
-至少一个第一层，其包含包含聚酯纤维的织造或非织造织物；
-至少一个第二层，其包含至少一种选自下组的材料：丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂、丙烯腈树脂和乙烯基-叔碳酸树脂；
-至少一个第三层，其包含至少一种选自下组的材料：聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸树脂、乙烯基-丙烯酸树脂、乙基-乙烯基-丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、乙烯基树脂、丙烯腈树脂和乙烯基-叔碳酸树脂。
37.权利要求36所述的防水织物，其中所述织物的总重量为120g/m2至160g/m2。
38.权利要求37所述的防水多层织物，其中所述织物的总重量约为140g/m2。
39.权利要求36至38中任一项所述的防水多层织物，其中所述织物的总厚度为270μm至370μm。
40.权利要求39所述的防水多层织物，其中所述织物的总厚度约为320μm。
41.通过根据权利要求1-15中任一项所述的方法得到的防火防水多层织物。
42.通过根据权利要求16所述的方法得到的防水多层织物。
43.权利要求17-35或41中任一项所述的防火防水多层织物用于制造床垫、枕头、座椅和软体家具的用途。
44.权利要求36-40或42中任一项所述的防水多层织物用于船只和海军工业的用途。
45.权利要求44用于制造船只罩盖的用途。
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