CN108166118A - 经济型材料阻燃的共混物 - Google Patents

经济型材料阻燃的共混物 Download PDF

Info

Publication number
CN108166118A
CN108166118A CN201711441718.4A CN201711441718A CN108166118A CN 108166118 A CN108166118 A CN 108166118A CN 201711441718 A CN201711441718 A CN 201711441718A CN 108166118 A CN108166118 A CN 108166118A
Authority
CN
China
Prior art keywords
terylene
kinds
fire
modacrylic
retardant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711441718.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108166118B (zh
Inventor
安彪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong Xiehao Safety Technology Co ltd
Shanghai Three H Safety Technology Co ltd
Yi He Stock Co ltd
Original Assignee
Nantong Harmony Security Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong Harmony Security Technology Co Ltd filed Critical Nantong Harmony Security Technology Co Ltd
Priority to CN201711441718.4A priority Critical patent/CN108166118B/zh
Publication of CN108166118A publication Critical patent/CN108166118A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108166118B publication Critical patent/CN108166118B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/04—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials
    • D02G3/045—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials all components being made from artificial or synthetic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/18—Homopolymers or copolymers of nitriles
    • C08L33/20—Homopolymers or copolymers of acrylonitrile
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/443—Heat-resistant, fireproof or flame-retardant yarns or threads
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16—Fibres; Fibrils
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2201/00—Cellulose-based fibres, e.g. vegetable fibres
    • D10B2201/20—Cellulose-derived artificial fibres
    • D10B2201/22—Cellulose-derived artificial fibres made from cellulose solutions
    • D10B2201/24—Viscose
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2321/00—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D10B2321/10—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polymers of unsaturated nitriles, e.g. polyacrylonitrile, polyvinylidene cyanide
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/04—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyesters, e.g. polyethylene terephthalate [PET]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

本发明公开了一种经济型材料阻燃的共混物，共混物包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：20～70％；变性腈纶：10～60％；涤纶：5％～45％；每两种纤维之间的质量比例符合以下条件：变性腈纶/涤纶：≥33.3％，且变性腈纶的阻燃剂/涤纶：≥3.0％；硅氮系阻燃粘胶/涤纶：≥88.9％；变性腈纶/硅氮系阻燃粘胶：≥14.3％。所述涤纶包括不阻燃涤纶、非碳化型阻燃涤纶或两者的混合物；且不包括涤纶基的导电纤维或长丝。

Description

经济型材料阻燃的共混物
技术领域
本发明涉及石化、矿山、冶金、钢铁、造船、电力等阻燃防护、热防护的劳动防护技术领域，特别是涉及一种经济型材料阻燃的共混物。
背景技术
阻燃织物主要分为两大类，一类是通过化学药剂进行覆盖、交联或架桥等反应，让不具备阻燃性能的纤维或纤维组合物具备一定的阻燃性能，称为“后处理阻燃”；另一类是通过纤维自身的或纤维组合让产品具有阻燃性，不通过任何后处理加工手段来获得、增强产品的阻燃性的称为“材料阻燃”。
后处理阻燃主要有棉、棉与少量尼龙或涤纶混合，通过安熏或CP法让产品获得阻燃性能。该产品加工方便，价格便宜，但由于该产品的阻燃性是后处理赋予的，在日常的使用和洗涤过程中，阻燃性会逐步递减，安全风险一点点增大，同时该产品在生产过程中和存放、使用过程中会持续释放出甲醛，甲醛通过皮肤吸收或呼入对工作人员和穿着人员的健康造成危害，生产过程中有部分有机磷化合物排放到自然界中，对环境造成危害。随着我国环保治理的强化，环境成本越来越高，消费企业已经认识到甲醛的存在和危害，不会单纯考虑购入成本低廉的好处，后处理阻燃的产品将会逐步减少。
材料阻燃的优点很明显。阻燃性不下降，生产过程中不使用含甲醛的化学品，产品中也无甲醛残留，也没有破坏环境的有害物质排出，但是材料阻燃成本较贵，染色特殊，产品的成本较高。虽然全生命周期使用成本并不高，但对招标采购而言，较为敏感。如何制造出成本更低的材料阻燃产品，是业界的重要研究方向。
传统的材料阻燃主要以芳纶(芳族聚酰胺纤维)为主体，如杜邦公司的与导电纤维混合的ⅢA面料，能通过垂直燃烧法的NFPA2112，GB8965.1的要求，但价格昂贵，体感粗糙。如果将其中的芳纶材料替换或部分替换成聚酰亚胺纤维，阻燃性会更好，成本会更高，且聚酰亚胺天然的金黄本色很难与多变的织物颜色匹配，实用价值有限。如将芳纶与磷系阻燃粘胶进行混合，可以改善体感。磷系阻燃粘胶的Daiwabo的替代部分芳纶与芳纶进行混合，可以改善织物的体感，但是该磷系阻燃粘胶的价格比芳纶的价格并不低，织物的成本更高。市场上也有其他的磷系阻燃粘胶售价只有芳纶的一半价格，遗憾的是其阻燃性不稳定，耐水洗能力差，成纱均匀性也不好，损耗大，在阻燃防护领域运用较少，最终产品的使用成本不一定经济，在众多的阻燃混纺系列中不被选用。
2016年北京赛欧兰公司实现了硅氮系阻燃粘胶的工业化生产，商标为售价比芳纶便宜20％以上，但该纤维强力弱，不能单独使用。该公司申请了一系列混纺专利。如专利公开号CN105113078B，与阻燃涤纶混合；专利公开号CN105350131A，与阻燃腈纶及尼龙导电纤维进行混合，两个专利主要公开了纤维的混合比率和纤维的重要阻燃成分构成，以及织物的简要生产参数等。
专利公开号CN106400235A中公开了另一种方案，首先要求与磷系阻燃粘胶进行一定比例混合，该专利还允许加入第三种阻燃纤维，“第三阻燃纤维包括阻燃腈纶、阻燃涤纶、芳纶、芳砜纶、聚酰亚胺、海藻纤维”，强调了两种阻燃粘胶的配合。在实施例中加入不超过25％第三种纤维，但没有涉及到纤维的具体种类。把阻燃纤维进行多种组合，要解决的问题不明确。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种经济型材料阻燃的共混物。
一种经济型材料阻燃的共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：20～70％；变性腈纶：10～60％；涤纶：5％～45％。
本发明所述的经济型材料阻燃的共混物，其中，每两种纤维之间的质量比例符合以下条件：
变性腈纶/涤纶：≥33.3％，且变性腈纶的阻燃剂/涤纶：≥3.0％；
硅氮系阻燃粘胶/涤纶：≥88.9％；
变性腈纶/硅氮系阻燃粘胶：≥14.3％。
进一步的，本发明所述的经济型材料阻燃的共混物，其中，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：20～40％；变性腈纶：25～60％；涤纶：20％～35％。
本发明所述的经济型材料阻燃的共混物，其中，每两种纤维之间的质量比例符合以下条件：
变性腈纶/涤纶：≥71.4％，且变性腈纶的阻燃剂/涤纶：≥6.5％；
硅氮系阻燃粘胶/涤纶：≥100％；
变性腈纶/硅氮系阻燃粘胶：≥62.5％。
更进一步的，本发明所述的经济型材料阻燃的共混物，其中，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：40％；变性腈纶：25％；涤纶：35％。
本发明所述的经济型材料阻燃的共混物，其中，所述涤纶包括不阻燃涤纶、非碳化型阻燃涤纶或两者的混合物；且不包括涤纶基的导电纤维或长丝。
本发明所述的经济型材料阻燃的共混物，其中，所述共混物以纤维混合物、纱线、织物或者服装的形式存在。
本发明所述的经济型材料阻燃的共混物，其中，采用GB 5455-2014进行阻燃测试，测试结果符合以下要求：续燃≤2秒；阴燃≤2秒；损毁长度≤100mm；无熔融；无熔滴。
本发明所述的经济型材料阻燃的共混物，其中，为了进一步缩短损毁长度可以加入低于10％的聚酰亚胺、芳纶、聚四氟乙烯、芳砜纶、宝德纶、聚苯硫醚、聚芳酯等耐热纤维或上速耐热纤维的任意比混合物。
本发明所述的经济型材料阻燃的共混物，其中，其形成的交织织物，采用ENISO15025-2015测试，满足EN ISO 11612的A1，A2阻燃要求。
各纤维的参考价格如表1所示。
表1
元/kg 本色 原液有色
间位芳纶 105 210
对位芳纶 180 380
聚酰亚胺 210 400
磷系阻燃粘胶 110 ×
硅氮系阻燃粘胶 80 ×
变性腈纶(C) 70 ×
变性腈纶(A) 30 ×
碳化型阻燃涤纶 35 ×
非碳化阻燃涤纶 23 26
不阻燃涤纶 9 ×
不阻燃涤纶长丝100d/72f 20 ×
本发明是将硅氮系阻燃粘胶与变形腈纶、非碳化型阻燃涤纶或不阻燃涤纶进行有效混合，形成整体能够碳化的组合物，满足阻燃要求，不出现熔融、熔滴现象。碳化型涤纶包括低熔融聚合高分子直接纺丝的涤纶，也包括对涤纶或涤纶织物进行化学药剂交联反应，后处理加工获得的低熔融性能的涤纶或涤纶织物。
在材料阻燃织物中到目前为止没有超过5％的非碳化阻燃涤纶或不阻燃涤纶。加入5％涤纶的场合往往是加入涤纶基的防静电纤维所致，其目的并不是为了阻燃性。涤纶基的防静电纤维为了获得一定的导电性能，加入碳或金属氧化物的微细粉末，由于碳和金属氧化物是良好的阻燃剂，防静电纤维本身比非碳化型阻燃涤纶和不阻燃涤纶不易燃烧。
非碳化型阻燃涤纶的阻燃原理就是在接触热或火源时快速收缩、快速熔融和熔滴，躲开热源或火源达到自动熄灭的目的，是一种断臂求生的方式。比如阻燃窗帘，一旦地面有火源或热源，阻燃涤纶快速收缩、熔融、断裂，滴落的部分可能持续燃烧，但窗帘本体得以保全，对火柴、烟头、打火机等小火源，效果是明显的。但如果发生轰燃等剧烈的瞬时燃烧，哪怕接触时间低于一秒，火灾仍然不可避免。对防护服而言，阻燃涤纶的熔融收缩，面料会快速形成空洞，穿着人员更容易被烧伤。同时熔融后的炽热液体会滴落在皮肤上，造成更为严厉的二次烧伤。不阻燃涤纶没有非碳化型阻燃涤纶收缩、熔融速度快，但材料本身更容易燃烧，同样不能用于防护服用途。
在本发明的实验中，将硅氮系阻燃粘胶与非碳化型阻燃涤纶或不阻燃涤纶按80:20混合，用含丙烷80％以上的气体火源点火，发现组合物的阻燃性不稳定，有34％的样品出现全烧，幸运地发现，即使出现全烧，组合物的形态、尺寸并未发生明确的变化，收缩率低于5％，未出现熔融和熔滴现象。而按照相同的比例，将硅氮系阻燃粘胶替换成磷系阻燃粘胶，阻燃性稳定性比上述实验效果稍好，续燃最高达到3秒，未出现全烧。但是，组合物的形态、尺寸发生明确变化，收缩率超过15％，甚至达32％，燃烧过程中有明显的熔融、鼓泡、破裂的现象，有12％的样品还出现了熔滴。说明磷系阻燃粘胶比硅氮系阻燃粘胶在抑制涤纶的收缩和熔融、熔滴相对弱。
本发明实验中将变性腈纶与硅氮系阻燃粘胶进行多配比混合，均为阻燃纤维，阻燃性能得到维持，也无熔融和熔滴。但该样品在反复水洗时。尺寸不断变大，每平方米克重从220下降到172，洗涤次数越多，克重越轻，尺寸越大，完全不具备基本的服饰性能。
本发明实验中还将变性腈纶与非碳化型阻燃涤纶或不阻燃涤纶进行多配比混合发现，对变性腈纶有选择性，涤纶的收缩、熔融、熔滴现象明显。
本发明将硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶、非碳化型阻燃涤纶或不阻燃涤纶进行混合，发现如将三种纤维中的每两种纤维的相对比值同时控制在一定的范围之内，组合物的阻燃性、水洗收缩性能均能满足垂直燃烧的实验要求，不出现熔融和熔滴现象，完全可以用于防护服，成本更经济。
下面结合具体实施例对本发明的经济型材料阻燃的共混物作进一步说明。
具体实施方式
实施例和对比例中所采用的纤维材料具体如下：
硅氮系阻燃粘胶：本发明选用LOI值为33％的北京赛欧兰公司生产的阻燃粘胶纤维。该纤维的燃烧后的烟密度低，Dm4.0≤5；600摄氏度烘烤后仍能维持重量的约35％(此温度时磷系阻燃粘胶全部气化)；经1100摄氏度高温烧灼后仍能维持织物骨架形状，形成屏蔽层；该纤维具备一般粘胶回潮率高的特点，体感舒适，对人体肌肤友好。但该纤维的断裂强度比较低，干强1.9cN/dtex，湿强0.9～1.0cN/dtex。1.67dtexX38mm。
磷系阻燃粘胶：兰精公司，Lengzing1.7dtexX38mm。
变性腈纶(C)：Protex-C，1.7dtexX38mm。变性腈纶是在丙烯腈为主体的单体中，加入偏氯乙烯、氯乙烯或两者均有的单体进行共聚反应，生成的聚合物内丙烯腈单体含量在35％～85％范围内，用丙酮或二甲基亚砜等有机溶剂溶解纺丝获得的纤维。为进一步增加其阻燃性，在纺丝前加入成分为氧化锑、四氧化二锑、五氧化二锑、氢氧化铝的一种或两种，或两种以上的超细粉末作为阻燃剂，占纤维重量比2.5％以上的为佳，占纤维重量比8.0％以上的为更佳。KANEKA公司，Protex-C的阻燃剂含量超过8％。LOI值32。
变性腈纶(A)：KANEKA公司，不含任何阻燃剂。LOI值24～26。AH 3.3dtexX38mm。
不阻燃涤纶：江阴市宁远化纤有限公司，1.5dX38mm。
非碳化型阻燃涤纶：杭州汉邦化纤公司，1.5dx38mm。
间位芳纶：烟台泰和1313，1.67X38mm。
对位芳纶：烟台泰和1414，1.67X38mm。
莱赛尔：Lenzing1.3X38mm。
实施例1
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：20％；变性腈纶(C)：60％；不阻燃涤纶：20％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
实施例2
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：30％；变性腈纶(C)：40％；不阻燃涤纶：30％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
实施例3
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：40％；变性腈纶(C)：25％；不阻燃涤纶：35％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
实施例4
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：40％；变性腈纶(C)：15％；不阻燃涤纶：45％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
实施例5
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：60％；变性腈纶(C)：15％；不阻燃涤纶：25％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
实施例6
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：70％；变性腈纶(C)：25％；不阻燃涤纶：5％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
实施例7
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：70％；变性腈纶(C)：10％；不阻燃涤纶：20％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
实施例8
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和非碳化型阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：60％；变性腈纶(C)：15％；非碳化型阻燃涤纶：25％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
为突出本发明的有益效果，还进行了以下对比例试验。
对比例1
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：25％；变性腈纶(C)：25％；不阻燃涤纶：50％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
对比例2
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：15％；变性腈纶(C)：65％；不阻燃涤纶：20％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
对比例3
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：40％；变性腈纶(C)：10％；不阻燃涤纶：50％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
对比例4
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：75％；变性腈纶(C)：5％；不阻燃涤纶：20％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
对比例5
一种共混物，包括磷系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，磷系阻燃粘胶：40％；变性腈纶(C)：25％；不阻燃涤纶：35％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
对比例6
一种共混物，包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和不阻燃涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：20％；变性腈纶(A)纶：60％；不阻燃涤纶：20％；每两种纤维之间的质量比例见表2所示。
实施例1-8和对比例1-6的共混物均以纤维混合物、纱线、织物和服装的形式存在。
采用GB 5455-2014垂直燃烧法进行试验，试验结果如表2所示。其中，全烧，表示织物不具备阻燃性，损毁长度为无穷大。
对水洗收缩率进行测试，测试标准：GB/T 8630-2002洗涤和干燥后尺寸变化的测定。实施例1～8全部满足生产工厂±2.5％的要求。结果如表3所示。
表3
水洗收缩率
实施例1 -0.50％
实施例2 -1.30％
实施例3 -0.30％
实施例4 -0.70％
实施例5 1.80％
实施例6 2.30％
实施例7 2.00％
实施例8 1.90％
原料成本：根据各原料的参考价格进行加权平均，除以芳纶(按105元/kg计算)所占芳纶100％产品的原料成本的比值。如与ⅢA、芳纶与Lengzing混纺产品，或与芳纶与聚酰亚胺纤维的混纺产品相比，原料成本的比值会更低。如与原液有色的芳纶做对比，本发明产品的原料成本更有优势。详细见表4所示。
表4
相对于芳纶原料成本
实施例1 57.0％
实施例2 52.1％
实施例3 50.1％
实施例4 44.3％
实施例5 57.9％
实施例6 70.4％
实施例7 61.7％
实施例8 61.2％
本专利实施例和对比例产品采用常规环锭紧密纺工艺。Ne 30/2双纱。
Ne 30/1表示1磅纱线有30个840码长，捻系数设定为3.8，Z捻。
Ne 30/2表示两根Ne 30/1纱线平行合股，回捻率为85％，S捻。
织造组织为2/1右斜纹，成品经密78根/英寸，纬密53根/英寸。成品的每平方米克重为220±5。
用常规的淀粉和PVA浆纱工艺。
染色采用坯布染工艺。实施例1～8的硅氮系阻燃粘胶用活性染料，冷堆法染色，不漂白；实施例1、2、6腈氯纶采用阳离子染料染色，涤纶不染色；实施例3、4、5、7、8采用坯布长车连续染色，染色效率高，成本低，硅氮系阻燃粘胶用活性染料染色，涤纶采用分散染料染色，腈氯纶不用阳离子染色，会有分散染料着色，由于腈氯纶的用量不超过30％，织物的整体颜色调配不受大的影响。
对比例1、3、4、5的坯染工艺同实施例3；对比例2、6同实施例1。
面料整理是采用常规脱浆工艺，不使用碱，不使用柔软剂。打卷前进行5％超喂预缩加工。
试验测试结果分析：
(1)实施1～8完全满足本发明的要求，并能够将水洗收缩率控制在±2.5％，符合基本服饰要求。实施例1、2、3、6的燃烧测试，续燃均为阴燃0秒，损毁长度均低于90mm，阻燃性稳定。且实施例1、2、3的原料成本低于芳纶的60％，是一个优选结果。实施3，在实施例1～3中成本最低，且燃烧性能稳定，能进行常规坯布染色，加工成本低，并可以提前预备坯布，大幅度缩短交货期，是进一步优选结果。
(2)对比例1：涤纶的含量超过45％，达50％，硅氮系阻燃粘胶/涤纶50％，低于本发明的最低值88.9％。整体的阻燃性不足，对熔融和熔滴的控制不够，燃烧后的损毁长度过大。
(3)对比例2：相对实施例1，硅氮系粘胶和腈氯纶的配比波动5％，硅氮系阻燃粘胶/涤纶75％，低于本发明实施例的最低值88.9％。阻燃性尚可，但对涤纶的熔融控制不足。
(4)对比例3：涤纶的含量超过45％，达50％，硅氮系阻燃粘胶/涤纶80％，低于本发明实施例的最低值88.9％，变性腈纶/涤纶20％，低于本发明实施例的最低值33.3％，变性腈纶的阻燃剂/涤纶1.8％，低于本发明实施例的最低值3.0％，阻燃性不足，出现全烧。
(5)对比例4：是实施例7硅氮系粘胶和腈氯纶的配比波动5％形成的配方，变性腈纶/涤纶25％，低于本发明实施例的最低值33.3％，变性腈纶的阻燃剂/涤纶2.3％，低于本发明实施例的最低值3.0％，变性腈纶/硅氮系阻燃粘胶6.7％，低于本发明实施例的最低值14.3％；续燃达到3.1秒，超过2秒，损毁长度157mm，超过100mm。
(6)对比例5：与实施例3的配比相同，但硅氮系阻燃粘胶被替换为磷系阻燃粘胶，续燃、阴燃和损毁长度能满足要求，但出现熔融和熔滴。
(7)对比例6：将实施例1中变性腈纶替换为不含阻燃剂的变性腈纶，变性腈纶的阻燃剂/涤纶0％，出现全烧。
实施例9
背景
欧洲标准EN20471-2013是基于不阻燃涤纶的高可视荧光黄、荧光橙、荧光红的测试和判断标准，如果是纯不阻燃涤纶很容易符合该标准。但是如果加入阻燃要求，不论是后处理阻燃或是材料阻燃，符合EN20471-2013高可视荧光黄、荧光橙、荧光红的难度大得多。主要原因是各种材料组分染色所用染料不同，混纺产品除了荧光黄以外，，还没有通过染色获得合格的荧光橙和荧光红阻燃织物。
市面上的解决方案有3种，第一种是在阻燃面料上进行化学涂层，在涂层行在印上荧光涂料；第二种是将纯不阻燃涤纶面料染成荧光色，然后与阻燃织物贴合，形成粘合型两层结构织物；第三种是将不阻燃涤纶作为一组经纱，阻燃纱线作为一组经纱，然后再与气相阻燃纬纱上下交织，形成上下双层织物，利用不阻燃经纱密，组织上表面露点多的特点，巧妙地将容易染荧光色的不阻燃涤纶暴露在织物上层，主要露点在下层的气相阻燃纬纱和里层织物的阻燃性确保织物能满足EN ISO 15025-2015测试，符合EN ISO11612的A1和A2的阻燃要求。但是由于不阻燃涤纶是熔融纤维，要求下层的阻燃成分的比率很高，造成织物的克重偏高，≥280可每平方米。不论是哪一种解决方案，实际上都是一种双层结构，跟常规的单层织物相比，舒适性差，成本高。
实施例9是利用本发明的基本原理，充分利用硅氮系阻燃粘胶对涤纶熔融、熔滴进行控制，获得经济型的满足阻燃要求又能轻松获得高可视荧光橙和荧光红的织物、服装。
经向：100d/72f涤纶(9000米长度的长丝，重100g，共有72根单丝)
成品经密140根/英寸
用荧光橙分散染料染色。
纬向：变性腈纶Protex-C，1.7dtexX38mm 50％，硅氮系阻燃粘胶1.67X38mm50％，常规环锭纺纺纱。
Ne 28/2双纱1磅纱线有28个840码长，两根合股。
单纱捻系数3.8，Z捻，双纱会捻85％，S捻。
纬纱不染色。
成品纬密72根/英寸。
织造组织：3/1右斜纹。
成品克重：189克每平方米。
各材料的质量比例：不阻燃涤纶长丝33.82％；变性腈纶33.09％；硅氮系阻燃粘胶33.09％。
原料成为54元/kg。
用ISO EN 15025进行燃烧测试，满足EN11612的A1和A2的要求，同时也满足EN20471-2013、ANSI I107-2010、GO/RT 3279-2008的荧光橙测试。用该织物缝制的服装，同样通过以上的测试。
对比例7
上层经纱100d/72f涤纶(9000米长度的长丝重100g，共有72根单丝)
成品经密140根/英寸
用荧光橙分散染料染色。
上层纬纱变性腈纶Protex-C，1.7dtexX38mm 100％，常规环锭纺纺纱。
Ne 28/2双纱(1磅纱线有28个840码长的单纱两根合股).
成品纬密64根/英寸
下层经纱变性腈纶Protex-C，1.7dtexX38mm 70％，磷系阻燃粘胶1.33X38 20％，对位芳纶1414 10％，常规环锭纺纺纱。
Ne 30/2双纱(1磅纱线有30个840码长的单纱两根合股)单纱捻系数3.8，Z捻，双纱会捻85％，S捻。
经密55根/英寸，不染色。
下层纬纱变性腈纶Protex-C 1.7dtexX38mm 70％，磷系阻燃粘胶1.33X38 20％，对位芳纶1414 10％，常规环锭纺纺纱。
Ne 24/2双纱(1磅纱线有24个840码长的单纱两根合股)单纱捻系数3.8，Z捻，双纱会捻85％，S捻。
成品纬密32根/英寸，不染色。
织造组织：上层3/1右斜纹
下层组织1/1平纹。每上层组织循环，上下层经纬纱各交织一次。
成品克重：320克每平方米。
各材料质量比例：变性腈纶Protex-C 61％，不阻燃涤纶长丝19％，磷系阻燃粘胶15％，对位芳纶5％。
原料成本68元/kg
采用EN ISO15025进行燃烧测试，满足EN11612的A1和A2的要求，同时也满足EN20471-2013、ANSI I107-2010、GO/RT 3279-2008的荧光橙测试。
实施例9和对比例7的原料成本对比(忽略对比例7纱线种类多，浪费大，织造费用高的缺点)。
54*189/(68*320)＝46.90％
由于对比例7中上层所需的不阻燃涤纶长丝不能降低，否则无法掩盖下层组织，荧光测试通不过，所以为了维持织物整体的阻燃性，下层组织和上层组织的纬纱质量比例也不能减少，估计极限平方米克重不得低于280。故实施例9的成本优势异常明显。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种经济型材料阻燃的共混物，其特征在于：包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：20～70％；变性腈纶：10～60％；涤纶：5％～45％。
2.根据权利要求1所述的经济型材料阻燃的共混物，其特征在于：每两种纤维之间的质量比例符合以下条件：
变性腈纶/涤纶：≥33.3％，且变性腈纶的阻燃剂/涤纶：≥3.0％；
硅氮系阻燃粘胶/涤纶：≥88.9％；
变性腈纶/硅氮系阻燃粘胶：≥14.3％。
3.根据权利要求1或2所述的经济型材料阻燃的共混物，其特征在于：包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：20～40％；变性腈纶：25～60％；涤纶：20％～35％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的经济型材料阻燃的共混物，其特征在于：每两种纤维之间的质量比例符合以下条件：
变性腈纶/涤纶：≥71.4％，且变性腈纶的阻燃剂/涤纶：≥6.5％；
硅氮系阻燃粘胶/涤纶：≥100％；
变性腈纶/硅氮系阻燃粘胶：≥62.5％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的经济型材料阻燃的共混物，其特征在于：包括硅氮系阻燃粘胶、变性腈纶和涤纶三种纤维；三种纤维各占三种纤维总质量的比例分别为，硅氮系阻燃粘胶：40％；变性腈纶：25％；涤纶：35％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的经济型材料阻燃的共混物，其特征在于：所述涤纶包括不阻燃涤纶、非碳化型阻燃涤纶或两者的混合物；且不包括涤纶基的导电纤维或长丝。
7.根据权利要求1-6任一项所述的经济型材料阻燃的共混物，其特征在于：所述共混物以纤维混合物、纱线、织物或者服装的形式存在。
8.根据权利要求1-6任一项所述的经济型材料阻燃的共混物，其特征在于：采用GB5455-2014进行阻燃测试，测试结果符合以下要求：续燃≤2秒；阴燃≤2秒；损毁长度≤100mm；无熔融；无熔滴。
9.根据权利要求1-6任一项所述的经济型材料阻燃的共混物，其特征在于：其形成的交织织物，采用ISO EN 15025-2015测试，满足EN11612的A1，A2阻燃要求。
CN201711441718.4A 2017-12-27 2017-12-27 经济型材料阻燃的共混物 Active CN108166118B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711441718.4A CN108166118B (zh) 2017-12-27 2017-12-27 经济型材料阻燃的共混物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711441718.4A CN108166118B (zh) 2017-12-27 2017-12-27 经济型材料阻燃的共混物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108166118A true CN108166118A (zh) 2018-06-15
CN108166118B CN108166118B (zh) 2020-05-22

Family

ID=62521781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711441718.4A Active CN108166118B (zh) 2017-12-27 2017-12-27 经济型材料阻燃的共混物

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108166118B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109137185A (zh) * 2018-09-04 2019-01-04 上海谐好安全科技有限公司 非后处理抑菌共混物
CN113040454A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 北京赛欧兰阻燃纤维有限公司 一种军队用作战服面料

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104131393A (zh) * 2014-06-06 2014-11-05 南通纺科纺织科技有限公司 一种阻燃面料及其加工工艺
CN105350131A (zh) * 2015-09-28 2016-02-24 北京赛欧兰阻燃纤维有限公司 有机硅氮阻燃粘胶短纤维和阻燃腈纶的混纺
CN106337226A (zh) * 2016-09-13 2017-01-18 际华三五零九纺织有限公司 一种阻燃抗静电混纺纱及其生产方法和用途
CN106400266A (zh) * 2016-08-25 2017-02-15 康帝雅高档面料（苏州）有限公司 多组分低成本永久阻燃面料及其制备方法
CN106400235A (zh) * 2016-12-07 2017-02-15 北京赛欧兰阻燃纤维有限公司 有机硅氮系阻燃纤维与有机磷系阻燃纤维的混纺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104131393A (zh) * 2014-06-06 2014-11-05 南通纺科纺织科技有限公司 一种阻燃面料及其加工工艺
CN105350131A (zh) * 2015-09-28 2016-02-24 北京赛欧兰阻燃纤维有限公司 有机硅氮阻燃粘胶短纤维和阻燃腈纶的混纺
CN106400266A (zh) * 2016-08-25 2017-02-15 康帝雅高档面料（苏州）有限公司 多组分低成本永久阻燃面料及其制备方法
CN106337226A (zh) * 2016-09-13 2017-01-18 际华三五零九纺织有限公司 一种阻燃抗静电混纺纱及其生产方法和用途
CN106400235A (zh) * 2016-12-07 2017-02-15 北京赛欧兰阻燃纤维有限公司 有机硅氮系阻燃纤维与有机磷系阻燃纤维的混纺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109137185A (zh) * 2018-09-04 2019-01-04 上海谐好安全科技有限公司 非后处理抑菌共混物
CN113040454A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 北京赛欧兰阻燃纤维有限公司 一种军队用作战服面料

Also Published As

Publication number Publication date
CN108166118B (zh) 2020-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105283593B (zh) 布帛和纤维制品
CN103221597B (zh) 阻燃织物和服装
RU2204631C2 (ru) Огнестойкие ткани
CN104611806B (zh) 包含含砜基的芳香族聚合物纤维的阻燃纱线和由其制得的织物及制备方法
CN201074263Y (zh) 一种高强、复合结构的防护织物
CN105019119B (zh) 一种阻燃抗静电双面绒布
CN104630958B (zh) 包含芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维的阻燃纱线制得的织物和及制备方法
CN102191609B (zh) 新型防电弧阻燃混纺面料
CN109642347B (zh) 含有包含改性聚丙烯腈纤维的含碳芳族聚酰胺纤维共混物的轻质织物
KR20130131382A (ko) 방호복용 내염성 직물
CN108117750B (zh) 防电弧阻燃混合物及其制作方法
EP2496742A1 (en) Flame retardant fabric for protective clothing
US20130212790A1 (en) Flame resistant blends
CN109661484B (zh) 含碳芳族聚酰胺双组分长丝纱线
TW201128007A (en) Fluorescent fibre, its use and processes for its production
JP7365466B2 (ja) アラミドおよびモダクリル繊維を含む炭素含有繊維ブレンド
CN109642346B (zh) 含碳和可染色阻燃纤维的均匀共混物
CN104762722B (zh) 一种涤棉阻燃防静电面料及其制备方法
CN107761236A (zh) 一种阻燃抗静电针织面料及其制造方法
CN105239253B (zh) 一种耐久阻燃布及其制备方法
CN110725032B (zh) 一种耐日晒耐洗涤的pbi混纺纱线及其织物
CN109208154A (zh) 一种腈氯纶混纺阻燃耐高温防静电面料及其制备方法
KR102612742B1 (ko) 서로 다른 종류의 원사로 제조된 탄소-함유 아크 저항성 아라미드 패브릭
CN108166118A (zh) 经济型材料阻燃的共混物
CN107119376A (zh) 永久阻燃防静电浅色面料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Flame retardant blends of economical materials

Effective date of registration: 20210714

Granted publication date: 20200522

Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Haian branch

Pledgor: NANTONG XIEHAO SAFETY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980006102

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20221013

Granted publication date: 20200522

Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Haian branch

Pledgor: NANTONG XIEHAO SAFETY TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2021980006102

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221107

Address after: No. 285, Xisu Road, Hai'an High tech Zone, Nantong, Jiangsu 226600

Patentee after: NANTONG XIEHAO SAFETY TECHNOLOGY CO.,LTD.

Patentee after: SHANGHAI THREE H SAFETY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Patentee after: YI HE STOCK CO.,LTD.

Address before: 226600 Jiangsu Nantong Haian high tech Zone (former Haian town) 188

Patentee before: NANTONG XIEHAO SAFETY TECHNOLOGY CO.,LTD.

TR01 Transfer of patent right