CN108725484A - 阻燃高铁座椅套及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种阻燃高铁座椅套，包括：靠背兜部和与靠背兜部相连的底座兜部；靠背兜部和底座兜部均由的复合面料制成，复合面料由复合纤维、涤纶纱线、阻燃涤纶线按1:2:3编织而成；复合纤维包括阻燃纤维主件和设置在阻燃纤维主件外部的外表层；阻燃纤维主件包括一对并列布置的阻燃涤纶线和一对套管，一对阻燃涤纶线中部粘附有锥形的金属固定片，金属固定片左右两侧具有用于固定阻燃涤纶线的弧形曲面；金属固定片中部上下两端均设由穿刺部；一对套管分别正对上下两端穿刺部，套管两侧抵触阻燃涤纶线；套管内装有加压后的气体灭火剂；外表层和套管均由阻燃热塑性树脂制成。本发明解决了现有高铁座椅套阻燃效果很差的缺陷。

Description

阻燃高铁座椅套及其生产工艺
技术领域
本发明涉及高铁座椅套领域，具体涉及一种阻燃高铁座椅套及其生产工艺。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人类交通技术的不断发展和进步，人们对出行工具的需求和依赖日益增加。交通运输在国民经济发展中起着直观重要的作用，纺织品广泛应用于汽车、火车、高铁、飞机和船舶等运输工具。据统计，目前我国高速铁路的总里程已超过13万公里，成为世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、再见规模最大的国家。高铁已变为目前国民出行的一类重要运载工具，高铁之所以广受青睐，在于其本身具有缩短并确保旅行时间、节约能源、减少环境污染等优点，经过多年的迅速发展，我国高铁的运输范围得到了不断扩大，随之而来的就是高铁安全性问题，由于高铁具有密闭性、狭小、人员高度聚集等特点，导致防火是高铁最重要的安全问题之一。
现有的专利申请号为CN201220742376.6的《座椅套》专利文献，其披露了一种座椅套，由椅垫套及椅背套制成，各个部件由弹性面料制成，其防火性能严重不足。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明一个目的是提供一种阻燃高铁座椅套，解决了高铁座椅套阻燃性能差的缺陷。
本发明另一个目的提供一种阻燃高铁座椅套生产工艺，解决了高铁座椅套生产工艺制得的高铁座椅套阻燃效果差的缺陷。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种阻燃高铁座椅套，包括：靠背兜部和与靠背兜部相连的底座兜部；所述靠背兜部和底座兜部均由的复合面料制成，所述复合面料由复合纤维、涤纶纱线、阻燃涤纶线按1:2:3编织而成；
所述复合纤维包括阻燃纤维主件和设置在阻燃纤维主件外部的外表层；所述阻燃纤维主件与外表层之间填充有硅油；所述阻燃纤维主件包括一对并列布置的阻燃涤纶线和一对套管，一对所述阻燃涤纶线中部粘附有锥形的金属固定片，所述金属固定片左右两侧具有用于固定阻燃涤纶线的弧形曲面；所述金属固定片中部上下两端均设由穿刺部；一对所述的套管分别正对上下两端穿刺部，所述套管两侧抵触阻燃涤纶线；所述套管内装有加压后的气体灭火剂；所述穿刺部用于刺破受热膨胀后的套管；所述外表层和套管均由阻燃热塑性树脂制成。本发明靠设置背兜部和底座兜部均由复合纤维和阻燃纱线编织制成，该复合纤维中设置装有气体灭火剂的套管，套管受热膨胀后胶管被金属固定片的穿刺部刺破，内部的气体灭火剂撒漏出来，渗入阻燃涤纶线中，同时，聚氯乙烯树脂受热变形熔融，气体灭火剂由复合纤维中流露出至阻燃纱线中，既提高了复合纤维的阻燃效果，大大提高了阻燃高铁座椅套的阻燃性能。
优选的，所述外表层阻燃热塑性树脂的受热变形温度为80-95℃；所述套管阻燃热塑性树脂的受热变形温度为100-110℃。本发明设置套管阻燃热塑性树脂的受热变形温度大于外表层阻燃热塑性树脂的受热变形温度，降低了后续加工工艺中外表层采用挤塑工序对内部套管的影响，降低了生产难度，提高了产品的良品率。
优选的，所述套管一侧设有开口，开口上还塞有胶塞；所述套管内的气体灭火剂为七氟丙烷，且套管内七氟丙烷的气压为（1.05-1.1）个标准大气压。所述套管内的气体灭火剂为七氟丙烷，且套管内七氟丙烷的气压为（1.05-1.1）个标准大气压，使得套管受热后急速膨胀，更容易被穿刺片刺破，而释放气体灭火剂，本发明使用的七氟丙烷无色、无味、低毒、不导电、不污染被保护对象，不会对财物和精密设施造成损坏；能以较低的灭火浓度，可靠的扑灭B、C类火灾及电器火灾；储存空间小，临界温度高，临界压力低，在常温下可液化储存；释放后不含粒子或油状残余物，对大气臭氧层无破坏作用（ODP值为零），在大气层停留时间为31~42年，符合环保要求。尤其适合在高铁上使用，绿色环保的要求。
优选的，所述复合面料采用复合斜纹组织，其中经密为248根/10cm，纬密为234根/10cm。在织物紧度一定的条件下，设置经密为248根/10cm，纬密为234根/10cm，增加了纱线细度，可以降低纱线密度、增加单纱断裂强力，促使织物撕裂强力变大，可以通过加大纱线细度来提高织物撕破强力，这一措施也有利于提高织物的丰满度。
优选的，所述复合面料表面还喷涂有阻燃涂层，所述阻燃涂层由三聚氰胺改性聚磷酸铵，季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺配置而成，其配比为8：（1.5-2）：（1.5-2）；所述阻燃涂层为织物重量的28-30%。本发明通过分别以三聚氰胺改性聚磷酸铵，季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺分别作为酸源、炭源、气源，既具有较佳阻燃效果又具有优秀耐洗性能和力学性能。
本发明还提供了一种阻燃高铁座椅套生产工艺，其包括以下步骤：
1）将涤纶色母粒在120℃温度下烘3小时；将切片定量输送至结晶器中进行预结晶，然后将结晶好的切片在145℃下干燥2小时；
向阻燃涤纶切片中加入质量为阻燃涤纶切片质量1.5％的色母粒并送入螺杆挤出机熔融混和，其中熔融温度为265-270℃，熔体经挤出机挤出后直接进入纺丝箱体加热，加热温度为260-270℃；然后一侧进行喷丝、冷却、上油、牵伸和定型、缠结网络、卷绕工序得到阻燃涤纶丝；
2）拉出加工好的金属固定片，将金属固定片两侧上涂覆胶水，将两根制备好的阻燃涤纶丝粘附在金属固定丝片的两侧；
3）向制备好得套管充入七氟丙烷，塞上胶塞；将多个套管通过胶水粘附在两根阻燃涤纶丝上，制得复合纤维中间体；
4）将硅油涂敷在复合纤维中间体；
5）将阻燃热塑性树脂熔融后，挤塑外包在涂覆有硅油的复合纤维中间体上，完成复合纤维；
6）将涤纶纱线、复合纤维、阻燃涤纶线编织成复合面料；
7）将三聚氰胺改性聚磷酸铵，季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺溶解配成阻燃涂层底料，将织物重量的28-30%的阻燃涂层底料喷涂在复合面料上；
8）将喷涂有阻燃涂层的复合面料缝合制成阻燃高铁座椅套。该生产工艺，简便易行，生产成本较低。
优选的，步骤1）中喷丝速率为3800-4000m/min。
优选的，步骤1）中冷却过程中的风速为0.5-0.7m/s；热风温度为25-27℃。
优选的，步骤1）中牵伸中，第一牵伸辊：速度700-710米/分，温度：80-82℃；第二牵伸辊：速度720-730米/分，温度：125-130℃；缠结网络中网络压力为0.35MPa。
优选的，步骤5）中挤塑时喷头温度为95-100℃。
（三）有益效果
本发明提供的一种阻燃高铁座椅套生产工艺，其具有以下优点：
1、本发明靠设置背兜部和底座兜部均由复合纤维和阻燃纱线编织制成，该复合纤维中设置装有气体灭火剂的套管，套管受热膨胀后胶管被金属固定片的穿刺部刺破，内部的气体灭火剂撒漏出来，渗入阻燃涤纶线中，同时，聚氯乙烯树脂受热变形熔融，气体灭火剂由复合纤维中流露出至阻燃纱线中，既提高了复合纤维的阻燃效果，大大提高了阻燃高铁座椅套的阻燃性能。
2、本发明设置套管阻燃热塑性树脂的受热变形温度大于外表层阻燃热塑性树脂的受热变形温度，降低了后续加工工艺中外表层采用挤塑工序对内部套管的影响，降低了生产难度，提高了产品的良品率。
3、所述套管内的气体灭火剂为七氟丙烷，且套管内七氟丙烷的气压为（1.05-1.1）个标准大气压，使得套管受热后急速膨胀，更容易被穿刺片刺破，而释放气体灭火剂，本发明使用的七氟丙烷无色、无味、低毒、不导电、不污染被保护对象，不会对财物和精密设施造成损坏；能以较低的灭火浓度，可靠的扑灭B、C类火灾及电器火灾；储存空间小，临界温度高，临界压力低，在常温下可液化储存；释放后不含粒子或油状残余物，对大气臭氧层无破坏作用（ODP值为零），在大气层停留时间为31~42年，符合环保要求。尤其适合在高铁上使用，绿色环保的要求。
4、在织物紧度一定的条件下，设置经密为248根/10cm，纬密为234根/10cm，增加了纱线细度，可以降低纱线密度、增加单纱断裂强力，促使织物撕裂强力变大，可以通过加大纱线细度来提高织物撕破强力，这一措施也有利于提高织物的丰满度。
5、发明通过分别以三聚氰胺改性聚磷酸铵，季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺分别作为酸源、炭源、气源，既具有较佳阻燃效果又具有优秀耐洗性能和力学性能。
附图说明
图1是本发明的实施例1的阻燃高铁座椅套结构示意图；
图2是本发明的实施例1的阻燃高铁座椅套的复合纤维的剖面结构示意图；
图3是本发明的实施例1的阻燃高铁座椅套的套管剖面结构示意图；
图4是本发明的实施例2的阻燃高铁座椅套生产工艺的复合面料复合斜纹组织结构图。
1、靠背兜部；2、底座兜部；3、阻燃纤维主件；4、外表层；5、硅油；6、阻燃涤纶线；7、套管；8、金属固定片；9、弧形曲面；10、穿刺部；11、开口；12、胶塞。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明中，阻燃PET切片采用四川东材科技集团股份有限公司生产，特性粘度：0.73，极限氧指数为36，磷(P)含量为1400PPM。
阻燃热塑性树脂采用市面上的材料。
色母粒：常州龙马高分子技术有限公司，加入量：1.5％。
实施例1：如图1、图2、图3所示，本发明提供了一种阻燃高铁座椅套，包括：靠背兜部1和与靠背兜部相连的底座兜部2；所述靠背兜部和底座兜部均由的复合面料制成，所述复合面料由复合纤维、涤纶纱线、阻燃涤纶线按1:2:3编织而成；所述复合面料采用复合斜纹组织，其中经密为248根/10cm，纬密为234根/10cm。本发明中阻燃高铁座椅套采用组织系数较小、紧度较大的复合斜纹组织，其组织结构图详见图4。所述复合面料表面还喷涂有阻燃涂层，所述阻燃涂层由三聚氰胺改性聚磷酸铵，季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺配置而成，其配比为8：（1.5-2）：（1.5-2）；所述阻燃涂层为织物重量的28-30%。
所述复合纤维包括阻燃纤维主件3和设置在阻燃纤维主件外部的外表层4；所述阻燃纤维主件与外表层之间填充有硅油5；所述阻燃纤维主件包括一对并列布置的阻燃涤纶线6和一对套管7，一对所述阻燃涤纶线中部粘附有锥形的金属固定片8，所述金属固定片左右两侧具有用于固定阻燃涤纶线的弧形曲面9；所述金属固定片中部上下两端均设由穿刺部10；一对所述的套管分别正对上下两端穿刺部，所述套管两侧抵触阻燃涤纶线；套管内装有加压后的气体灭火剂；套管一侧设有开口11，开口上还塞有胶塞12；所述套管内的气体灭火剂为七氟丙烷，且套管内七氟丙烷的气压为（1.05-1.1）个标准大气压。所述穿刺部用于刺破受热膨胀后的套管；所述外表层和套管均由阻燃热塑性树脂制成。其中，所述外表层阻燃热塑性树脂的受热变形温度为80-95℃；所述套管阻燃热塑性树脂的受热变形温度为100-110℃。
本发明的实施例实施时，火势起来产生较高的温度（300℃左右）外表层和套管的阻燃热塑性树脂受热变形；同时熔融套管受热膨胀后胶管被金属固定片的穿刺部刺破，内部的七氟丙烷撒漏出来，渗入阻燃涤纶线中，气体灭火剂由复合纤维中流露出至阻燃纱线中，阻滞火势的蔓延。
实施例2：本发明还提供了一种阻燃高铁座椅套生产工艺，包括以下步骤：
1）将涤纶色母粒在120℃温度下烘3小时；将切片定量输送至结晶器中进行预结晶，然后将结晶好的切片在145℃下干燥2小时；
向阻燃涤纶切片中加入质量为阻燃涤纶切片质量1.5％的色母粒并送入螺杆挤出机熔融混和，其中熔融温度为265℃，熔体经挤出机挤出后直接进入纺丝箱体加热，加热温度为260℃；然后一侧进行喷丝、冷却、上油、牵伸和定型、缠结网络、卷绕工序得到阻燃涤纶丝；其中，喷丝速率为3800m/min；冷却过程中的风速为0.5m/s；热风温度为25℃。牵伸操作中，第一牵伸辊：速度700米/分，温度：80℃；第二牵伸辊：速度720米/分，温度：125℃；缠结网络中网络压力为0.35MPa。
2）拉出加工好的金属固定片，将金属固定片两侧上涂覆胶水，将两根制备好的阻燃涤纶丝粘附在金属固定丝片的两侧；
3）向制备好得套管充入七氟丙烷，塞上胶塞；将多个套管通过胶水粘附在两根阻燃涤纶丝上，完成复合纤维中间体；
4）将硅油涂敷在复合纤维中间体；
5）将阻燃热塑性树脂熔融后，挤塑外包在涂覆有硅油的复合纤维中间体上，其中，挤塑时喷头温度为95℃，并吹风冷却，制得复合纤维；
6）将涤纶纱线、复合纤维、阻燃涤纶线编织成复合面料；
7）将三聚氰胺改性聚磷酸铵，季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺溶解按8：1.5：1.5配成阻燃涂层底料，将织物重量的28-30%的阻燃涂层底料喷涂在复合面料上；
8）将喷涂有阻燃涂层的复合面料缝合制成阻燃高铁座椅套。
实施例3：本发明还提供了一种阻燃高铁座椅套生产工艺，包括以下步骤：
1）将涤纶色母粒在120℃温度下烘3小时；将切片定量输送至结晶器中进行预结晶，然后将结晶好的切片在145℃下干燥2小时；
向阻燃涤纶切片中加入质量为阻燃涤纶切片质量1.5％的色母粒并送入螺杆挤出机熔融混和，其中熔融温度为270℃，熔体经挤出机挤出后直接进入纺丝箱体加热，加热温度为270℃；然后一侧进行喷丝、冷却、上油、牵伸和定型、缠结网络、卷绕工序得到阻燃涤纶丝；其中，喷丝速率为4000m/min；冷却过程中的风速为0.7m/s；热风温度为227℃。牵伸操作中，第一牵伸辊：速度710米/分，温度：80-82℃；第二牵伸辊：速度730米/分，温度： 130℃；缠结网络中网络压力为0.35MPa。
2）拉出加工好的金属固定片，将金属固定片两侧上涂覆胶水，将两根制备好的阻燃涤纶丝粘附在金属固定丝片的两侧；
3）向制备好得套管充入七氟丙烷，塞上胶塞；将多个套管通过胶水粘附在两根阻燃涤纶丝上，完成复合纤维中间体；
4）将硅油涂敷在复合纤维中间体；
5）将阻燃热塑性树脂熔融后，挤塑外包在涂覆有硅油的复合纤维中间体上，其中，挤塑时喷头温度为100℃，并吹风冷却，制得复合纤维。
6）将涤纶纱线、复合纤维、阻燃涤纶线编织成复合面料；
7）将三聚氰胺改性聚磷酸铵，季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺按8： 2： 2溶解配成阻燃涂层底料，将织物重量的30%的阻燃涂层底料喷涂在复合面料上；
8）将喷涂有阻燃涂层的复合面料缝合制成阻燃高铁座椅套。
对比例1：本发明还提供了一种阻燃高铁座椅套生产工艺，包括以下步骤：
1）将涤纶色母粒在110℃温度下烘2小时；将切片定量输送至结晶器中进行预结晶，然后将结晶好的切片在143℃下干燥1小时；
向阻燃涤纶切片中加入质量为阻燃涤纶切片质量1.5％的色母粒并送入螺杆挤出机熔融混和，其中熔融温度为2640℃，熔体经挤出机挤出后直接进入纺丝箱体加热，加热温度为271℃；然后一侧进行喷丝、冷却、上油、牵伸和定型、缠结网络、卷绕工序得到阻燃涤纶丝；其中，喷丝速率为4100m/min；冷却过程中的风速为0.4m/s；热风温度为24℃。牵伸操作中，第一牵伸辊：速度690米/分，温度：79℃；第二牵伸辊：速度710米/分，温度：131℃；缠结网络中网络压力为0.34MPa。
2）拉出加工好的金属固定片，将金属固定片两侧上涂覆胶水，将两根制备好的阻燃涤纶丝粘附在金属固定丝片的两侧；
3）向制备好得套管充入七氟丙烷，塞上胶塞；将多个套管通过胶水粘附在两根阻燃涤纶丝上，完成复合纤维中间体；
4）将硅油涂敷在复合纤维中间体；
5）将阻燃热塑性树脂熔融后，挤塑外包在涂覆有硅油的复合纤维中间体上，其中，挤塑时喷头温度为940℃，并吹风冷却，制得复合纤维。
6）将涤纶纱线、复合纤维、阻燃涤纶线编织成复合面料；
7）将三聚氰胺改性聚磷酸铵，季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺按8：1.4：1.4溶解配成阻燃涂层底料，将织物重量的27%的阻燃涂层底料喷涂在复合面料上；
8）将喷涂有阻燃涂层的复合面料缝合制成阻燃高铁座椅套。
目前，国内与机织车用座椅套相关的标准有GB/T 33276 《汽车装饰用机织物及机织复合物》，该标准中考核材料的燃烧速率，织物经纬向断裂强力不低于400N，定负荷断裂伸长率为2%，经纬向撕破强力不低于45N，各项指标均不能满足高铁座椅套的使用要求
本发明工艺中制得的阻燃高铁座椅套的性能如下：
综上所述，实施例2、3制得的阻燃高铁座椅套其极限氧指数大大高于超出工艺范围的对比例1和现有材料，另外，实施例2、3制得的断裂强力 、断裂伸长率、耐干摩擦色牢度和耐湿摩擦色牢度同样优于工艺范围的对比例1和现有材料的性能参数。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种阻燃高铁座椅套，其特征在于，包括：靠背兜部和与靠背兜部相连的底座兜部；所述靠背兜部和底座兜部均由的复合面料制成，所述复合面料由复合纤维、涤纶纱线、阻燃涤纶线按1:2:3编织而成；
所述复合纤维包括阻燃纤维主件和设置在阻燃纤维主件外部的外表层；所述阻燃纤维主件与外表层之间填充有硅油；所述阻燃纤维主件包括一对并列布置的阻燃涤纶线和一对套管，一对所述阻燃涤纶线中部粘附有锥形的金属固定片，所述金属固定片左右两侧具有用于固定阻燃涤纶线的弧形曲面；所述金属固定片中部上下两端均设由穿刺部；一对所述的套管分别正对上下两端穿刺部，所述套管两侧抵触阻燃涤纶线；所述套管内装有加压后的气体灭火剂；所述穿刺部用于刺破受热膨胀后的套管；所述外表层和套管均由阻燃热塑性树脂制成。
2.如权利要求1所述的阻燃高铁座椅套，其特征在于，所述外表层阻燃热塑性树脂的受热变形温度为80-95℃；所述套管阻燃热塑性树脂的受热变形温度为100-110℃。
3.如权利要求2所述的阻燃高铁座椅套，其特征在于，所述套管一侧设有开口，开口上还塞有胶塞；所述套管内的气体灭火剂为七氟丙烷，且套管内七氟丙烷的气压为（1.05-1.1）个标准大气压。
4.如权利要求1所述的阻燃高铁座椅套，其特征在于，所述复合面料采用复合斜纹组织，其中经密为248根/10cm，纬密为234根/10cm。
5.如权利要求1所述的阻燃高铁座椅套，其特征在于，所述复合面料表面还喷涂有阻燃涂层，所述阻燃涂层由三聚氰胺改性聚磷酸铵，季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺配置而成，其配比为8：（1.5-2）：（1.5-2）；所述阻燃涂层为织物重量的28-30%。
6.一种阻燃高铁座椅套生产工艺，其特征在于，所述阻燃高铁座椅套为权利要求1至5任意一项所述的阻燃高铁座椅套，其包括以下步骤：
1）将涤纶色母粒在120℃温度下烘3小时；将切片定量输送至结晶器中进行预结晶，然后将结晶好的切片在145℃下干燥2小时；
向阻燃涤纶切片中加入质量为阻燃涤纶切片质量1.5％的色母粒并送入螺杆挤出机熔融混和，其中熔融温度为265-270℃，熔体经挤出机挤出后直接进入纺丝箱体加热，加热温度为260-270℃；然后一侧进行喷丝、冷却、上油、牵伸和定型、缠结网络、卷绕工序得到阻燃涤纶丝；
2）拉出加工好的金属固定片，将金属固定片两侧上涂覆胶水，将两根制备好的阻燃涤纶丝粘附在金属固定丝片的两侧；
3）向制备好得套管充入七氟丙烷，塞上胶塞；将多个套管通过胶水粘附在两根阻燃涤纶丝上，完成复合纤维中间体；
4）将硅油涂敷在复合纤维中间体；
5）将阻燃热塑性树脂熔融后，挤塑外包在涂覆有硅油的复合纤维中间体上，制得复合纤维；
6）将涤纶纱线、复合纤维、阻燃涤纶线编织成复合面料；
7）将三聚氰胺改性聚磷酸铵，季戊四醇、氰尿酸三聚氰胺溶解配成阻燃涂层底料，将织物重量的28-30%的阻燃涂层底料喷涂在复合面料上；
8）将喷涂有阻燃涂层的复合面料缝合制成阻燃高铁座椅套。
7.如权利要求6所述的阻燃高铁座椅套生产工艺，其特征在于，步骤1）中喷丝速率为3800-4000m/min。
8.如权利要求6或7所述的阻燃高铁座椅套生产工艺，其特征在于，步骤1）中冷却过程中的风速为0.5-0.7m/s；热风温度为25-27℃。
9.如权利要求6或7所述的阻燃高铁座椅套生产工艺，其特征在于，步骤1）中牵伸中，第一牵伸辊：速度700-710米/分，温度：80-82℃；第二牵伸辊：速度720-730米/分，温度：125-130℃；缠结网络中网络压力为0.35MPa。
10.如权利要求6或7所述的阻燃高铁座椅套生产工艺，其特征在于，步骤5）中挤塑时喷头温度为95-100℃。
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