CN109576868A - 一种防电弧面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防电弧面料，由经纱和纬纱交织而成，该经纱和纬纱均按质量百分比包括以下组分组成：间位芳纶纤维50％～80％、高模量耐高温结构稳定性纤维15％～40％、尼龙纤维3％～8％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％。其制备方法为：首先，将原料依次经过预处理、纺纱、织造、后整理，即可得到成品面料。通过各种纤维含量配比，发挥材料之间的协同效应，合理配伍设计，在满足面料的电弧防护性能的基础上，降低防电弧面料的单位面积质量，达到轻质高效化的目的，同时提高了织物的舒适性、耐磨性，并解决了现有防电弧面料存在阴燃的问题。

Description

一种防电弧面料及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种防电弧面料，还涉及该防电弧面料的制备方法。
背景技术
电力行业是关系到国计民生的重要行业，安全更是电力行业的第一任务，人身安全更是关系员工自身利益及企业发展乃至社会稳定。电弧事故是一种不可预测的事故。每天都有成千上万的工作者暴露在电弧的危险之中，这不仅包括电力工人，还包括在石油、化工工业、燃气、自来水公司、炼油厂及其他一些企业的员工。
电弧是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘介质(例如空气)所产生的瞬间放电火花。电弧发生速度非常快，持续时间短，产生的总能量又非常大，表面可达3000-4000度，弧心温度可达10000度。电弧事故主要是由于电弧引起燃烧，对于电力设备，如开关设备的零部件、电缆、变压器等造成损坏，而对于正在维修的工作人员来说，电弧燃烧释放的巨大能量给他们的人身造成了很大的威胁或者伤害，如严重的灼伤、死亡。由于电弧的不可预测性和瞬时性。一旦发生电弧事故，将造成较大的损失。
目前市场现有的防电弧面料一般较厚重，穿着舒适性差，特别是在夏季炎热的天气下，穿着厚重防护服作业，造成严重的不适，将大幅度降低作业灵敏度，可能会产生一些其他的安全隐患。而且现在市场上的防电弧面料大多都存在阴燃现象，而阴燃通常比有焰燃烧释放的有毒有害产物更多，会对人体呼吸系统造成较大的伤害。
发明内容
本发明的目的是提供一种防电弧面料，解决了现有防电弧面料存在阴燃的问题。
本发明的另一目的是提供上述防电弧面料的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，一种防电弧面料，由经纱和纬纱交织而成，该经纱和纬纱均按质量百分比包括以下组分组成：间位芳纶纤维50％～80％、高模量耐高温结构稳定性纤维15％～40％、尼龙纤维3％～8％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％。
本发明的特点还在于，
高模量耐高温结构稳定性纤维为对位芳纶纤维或者PBO纤维。
经纱和纬纱的线密度均为14.8tex×2～26.8tex×2。
面料的组织结构为2/1斜纹、2/2斜纹、3/1斜纹、5/2缎纹组织中的任意一种。
面料的单位面积质量为200～250g/m2。
本发明所采用的另一个技术方案是，一种防电弧面料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按质量百分比分别称取：间位芳纶纤维50％～80％、高模量耐高温结构稳定性纤维15％～40％、尼龙纤维3％～8％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
其中，高模量耐高温结构稳定性纤维为对位芳纶纤维或者PBO纤维；
步骤2，预处理：将间位芳纶纤维、高模量耐高温结构稳定性纤维与抗静电剂充分混合，静置24h；
步骤3，纺纱：将原料依次经过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线以及热定型，制成成品线纱；
其中，单纱捻系数控制在290～310之间，股线捻系数控制在420～450之间；
步骤4，织造：将经步骤3后制得的纱线依次经过整经、浆纱、穿综筘、织造、验布、修布、打包成坯布；
织造时采用剑杆织机，工艺参数：车速：300～320r/min，后梁高度1000～1020mm，前后位置：长，综平时间310～320°，吊综高度：118～120mm；
步骤5，后整理：将步骤4制得的坯布依次经过检验、退浆、拉幅、定型、打卷为成品面料。
本发明的有益效果是，
通过各种纤维含量配比，发挥材料之间的协同效应，合理配伍设计，在满足面料的电弧防护性能的基础上，降低防电弧面料的单位面积质量，达到轻质高效化的目的，同时提高了织物的舒适性、耐磨性，并解决了现有防电弧面料存在阴燃的问题。在防电弧性能满足DL/T320-2010《个人电弧防护用品通用技术要求》的同时，阻燃性能满足GB 8965.1-2009《防护服装阻燃防护第1部分：阻燃服》标准B级要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供一种防电弧面料，由经纱和纬纱交织而成，该经纱和纬纱均按质量百分比包括以下组分组成：间位芳纶纤维50％～80％、高模量耐高温结构稳定性纤维15％～40％、尼龙纤维3％～8％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
其中，高模量耐高温结构稳定性纤维为对位芳纶纤维或者PBO纤维；
经纱和纬纱的线密度均为14.8tex×2～26.8tex×2；
面料的组织结构为2/1斜纹、2/2斜纹、3/1斜纹、5/2缎纹组织中的任意一种；
面料的单位面积质量为200～250g/m2；
本发明一种防电弧面料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按质量百分比分别称取：间位芳纶纤维50％～80％、高模量耐高温结构稳定性纤维15％～40％、尼龙纤维3％～8％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
高模量耐高温结构稳定性纤维为对位芳纶纤维或者PBO纤维；
步骤2，预处理：将间位芳纶纤维、高模量耐高温结构稳定性纤维与抗静电剂充分混合，静置24h，使纤维充分吸湿、渗透，可以有效提高纤维的可纺性及成纱质量；
加入抗静电剂的质量为间位芳纶纤维和高模量耐高温结构稳定性纤维质量之和的3‰～5‰；
由于间位芳纶和高模量耐高温结构稳定性纤维比电阻较大，在纺纱过程中极易产生静电，因此在纺纱前需先对纤维进行预处理；
步骤3，纺纱：将原料依次经过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线以及热定型，制成成品线纱；
其中，单纱捻系数控制在290～310之间，股线捻系数控制在420～450之间；
步骤4，织造：将经步骤3后制得的纱线依次经过整经、浆纱、穿综筘、织造、验布、修布、打包成坯布；
织造时采用剑杆织机，工艺参数：车速：300～320r/min，后梁高度1000～1020mm，前后位置：长，综平时间310～320°，吊综高度：118～120mm；
步骤5，后整理：将步骤4制得的坯布依次经过检验、退浆、拉幅、定型、打卷为成品面料。
本发明的防电弧面料的组成成分中，间位芳纶纤维，具有优异的阻燃耐高温性能，且间位芳纶的纤维强度较高，可提高织物的电弧防护性能ATPV值及断裂强力。高模量耐高温结构稳定性纤维(对位芳纶纤维或PBO纤维)具有高耐热性，高抗拉强度和弹性模量，受热变形小，织物中混入高模量耐高温结构稳定性纤维可以提高织物在电弧发生时的抗高温爆裂性能EBT值。尼龙纤维具有良好的力学性能、耐热、耐磨等性能，混入尼龙纤维可提高织物的强度和耐磨性能，同时尼龙纤维软化温度较低，遇到高温软化后能快速填补织物中的空隙，提高隔热性能，但尼龙纤维不具有阻燃性，因此含量不易过高，添加量控制在3～8％。导电纤维可附加抗静电功能，应用在防电弧面料上，加入2％可防止静电引起的火灾、爆炸，同时可以减少静电产生的粉尘吸附。
通过对各种纤维的合理搭配，充分发挥材料之间的协同效应，合理配伍设计，在满足面料的电弧防护性能的基础上，降低防电弧面料的单位面积质量，达到轻质高效化的目的，同时提高了织物的舒适性、耐磨性，并解决了现有防电弧面料存在阴燃的问题。在防电弧性能满足DL/T 320-2010《个人电弧防护用品通用技术要求》的同时，阻燃性能满足GB8965.1-2009《防护服装阻燃防护第1部分：阻燃服》标准B级要求。
实施例1
本发明提供一种防电弧面料，由经纱和纬纱交织而成，该经纱和纬纱均按质量百分比包括以下组分组成：间位芳纶纤维50％、对位芳纶纤维40％、尼龙纤维8％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
经纱和纬纱的线密度均为14.8tex×2；
面料的组织结构为2/1斜纹组织；
面料的单位面积质量为200g/m2；
本发明一种防电弧面料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按质量百分比分别称取：间位芳纶纤维50％、对位芳纶纤维40％、尼龙纤维8％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤2，预处理：将间位芳纶纤维、对位芳纶纤维与抗静电剂充分混合，静置24h，使纤维充分吸湿、渗透，可以有效提高纤维的可纺性及成纱质量；
加入抗静电剂的质量为间位芳纶纤维和对位芳纶纤维质量之和的3‰；
步骤3，纺纱：将原料依次经过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线以及热定型，制成成品线纱；
其中，单纱捻系数控制在310，股线捻系数控制在450；
步骤4，织造：将经步骤3后制得的纱线依次经过整经、浆纱、穿综筘、织造、验布、修布、打包成坯布；
织造时采用剑杆织机，工艺参数：车速：300r/min，后梁高度1000mm，前后位置：长，综平时间310°，吊综高度：118mm；
步骤5，后整理：将步骤4制得的坯布依次经过检验、退浆、拉幅、定型、打卷为成品面料。
实施例2
本发明提供一种防电弧面料，由经纱和纬纱交织而成，该经纱和纬纱均按质量百分比包括以下组分组成：间位芳纶纤维60％、PBO纤维33％、尼龙纤维5％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
经纱和纬纱的线密度均为18.5tex×2；
面料的组织结构为3/1斜纹组织；
面料的单位面积质量为220g/m2；
本发明一种防电弧面料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按质量百分比分别称取：间位芳纶纤维60％、PBO纤维33％、尼龙纤维5％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤2，预处理：将间位芳纶纤维、PBO纤维与抗静电剂充分混合，静置24h，使纤维充分吸湿、渗透，可以有效提高纤维的可纺性及成纱质量；
加入抗静电剂的质量为间位芳纶纤维和PBO纤维质量之和的4‰；
步骤3，纺纱：将原料依次经过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线以及热定型，制成成品线纱；
其中，单纱捻系数控制在300，股线捻系数控制在430；
步骤4，织造：将经步骤3后制得的纱线依次经过整经、浆纱、穿综筘、织造、验布、修布、打包成坯布；
织造时采用剑杆织机，工艺参数：车速：310r/min，后梁高度1000mm，前后位置：长，综平时间315°，吊综高度：119mm；
步骤5，后整理：将步骤4制得的坯布依次经过检验、退浆、拉幅、定型、打卷为成品面料。
实施例3
本发明提供一种防电弧面料，由经纱和纬纱交织而成，该经纱和纬纱均按质量百分比包括以下组分组成：间位芳纶纤维70％、对位芳纶纤维22％、尼龙纤维6％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
经纱和纬纱的线密度均为22.7tex×2～26.8tex×2；
面料的组织结构为2/1斜纹组织；
面料的单位面积质量为230g/m2；
本发明一种防电弧面料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按质量百分比分别称取：间位芳纶纤维70％、对位芳纶纤维22％、尼龙纤维6％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤2，预处理：将间位芳纶纤维、对位芳纶纤维与抗静电剂充分混合，静置24h，使纤维充分吸湿、渗透，可以有效提高纤维的可纺性及成纱质量；
加入抗静电剂的质量为间位芳纶纤维和对位芳纶纤维质量之和的3‰；
由于间位芳纶和高模量耐高温结构稳定性纤维比电阻较大，在纺纱过程中极易产生静电，因此在纺纱前需先对纤维进行预处理；
步骤3，纺纱：将原料依次经过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线以及热定型，制成成品线纱；
其中，单纱捻系数控制在300，股线捻系数控制在430；
步骤4，织造：将经步骤3后制得的纱线依次经过整经、浆纱、穿综筘、织造、验布、修布、打包成坯布；
织造时采用剑杆织机，工艺参数：车速：320r/min，后梁高度1020mm，前后位置：长，综平时间320°，吊综高度：120mm；
步骤5，后整理：将步骤4制得的坯布依次经过检验、退浆、拉幅、定型、打卷为成品面料。
实施例4
本发明提供一种防电弧面料，由经纱和纬纱交织而成，该经纱和纬纱均按质量百分比包括以下组分组成：间位芳纶纤维80％、PBO纤维15％、尼龙纤维3％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
经纱和纬纱的线密度均为18.5tex×2；
面料的组织结构为5/2缎纹组织；
面料的单位面积质量为240/m2；
本发明一种防电弧面料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按质量百分比分别称取：间位芳纶纤维80％、PBO纤维15％、尼龙纤维3％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤2，预处理：将间位芳纶纤维、PBO纤维与抗静电剂充分混合，静置24h，使纤维充分吸湿、渗透，可以有效提高纤维的可纺性及成纱质量；
加入抗静电剂的质量为间位芳纶纤维和PBO纤维质量之和的5‰；
步骤3，纺纱：将原料依次经过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线以及热定型，制成成品线纱；
其中，单纱捻系数控制在290，股线捻系数控制在420；
步骤4，织造：将经步骤3后制得的纱线依次经过整经、浆纱、穿综筘、织造、验布、修布、打包成坯布；
织造时采用剑杆织机，工艺参数：车速：312r/min，后梁高度1010mm，前后位置：长，综平时间318°，吊综高度：120mm；
步骤5，后整理：将步骤4制得的坯布依次经过检验、退浆、拉幅、定型、打卷为成品面料。
实施例5
本发明提供一种防电弧面料，由经纱和纬纱交织而成，该经纱和纬纱均按质量百分比包括以下组分组成：间位芳纶纤维65％、PBO纤维29％、尼龙纤维4％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
经纱和纬纱的线密度均为26.8tex×2；
面料的组织结构为2/2斜纹组织；
面料的单位面积质量为250g/m2；
本发明一种防电弧面料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按质量百分比分别称取：间位芳纶纤维65％、PBO纤维29％、尼龙纤维4％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
高模量耐高温结构稳定性纤维为对位芳纶纤维或者PBO纤维；
步骤2，预处理：将间位芳纶纤维、PBO纤维与抗静电剂充分混合，静置24h，使纤维充分吸湿、渗透，可以有效提高纤维的可纺性及成纱质量；
加入抗静电剂的质量为间位芳纶纤维和PBO纤维质量之和的5‰；
步骤3，纺纱：将原料依次经过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线以及热定型，制成成品线纱；
其中，单纱捻系数控制在300，股线捻系数控制在430；
步骤4，织造：将经步骤3后制得的纱线依次经过整经、浆纱、穿综筘、织造、验布、修布、打包成坯布；
织造时采用剑杆织机，工艺参数：车速：320r/min，后梁高度1020mm，前后位置：长，综平时间320°，吊综高度：120mm；
步骤5，后整理：将步骤4制得的坯布依次经过检验、退浆、拉幅、定型、打卷为成品面料。
将本发明实例3中制备的防电弧面料性能进行测试，其结果如表1所示，由表中结果可知，该防电弧面料所有指标均可满足DL/T320-2010《个人电弧防护用品通用技术要求》标准要求，阻燃性能可以满足GB 8965.1-2009《防护服装阻燃防护第1部分：阻燃服》标准B级要求。标准要求克重范围200～290g/m2，通过合理的配伍设计，大幅度降低了产品的克重，提高了织物穿着舒适性，并良好的解决了防电弧面料的阴燃问题。
表1本发明方法制备的面料的主要性能指标

Claims (7)

1.一种防电弧面料，其特征在于，由经纱和纬纱交织而成，该经纱和纬纱均按质量百分比包括以下组分组成：间位芳纶纤维50％～80％、高模量耐高温结构稳定性纤维15％～40％、尼龙纤维3％～8％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种防电弧面料，其特征在于，所述高模量耐高温结构稳定性纤维为对位芳纶纤维或者PBO纤维。
3.根据权利要求1所述的一种防电弧面料，其特征在于，所述经纱和纬纱的线密度均为14.8tex×2～26.8tex×2。
4.根据权利要求1所述的一种防电弧面料，其特征在于，所述面料的组织结构为2/1斜纹、2/2斜纹、3/1斜纹、5/2缎纹组织中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种防电弧面料，其特征在于，所述面料的单位面积质量为200～250g/m2。
6.一种防电弧面料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按质量百分比分别称取：间位芳纶纤维50％～80％、高模量耐高温结构稳定性纤维15％～40％、尼龙纤维3％～8％和导电纤维2％，以上组分质量百分比之和为100％；
其中，高模量耐高温结构稳定性纤维为对位芳纶纤维或者PBO纤维；
步骤2，预处理：将间位芳纶纤维、高模量耐高温结构稳定性纤维与抗静电剂充分混合，静置24h；
步骤3，纺纱：将原料依次经过开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线以及热定型，制成成品线纱；
其中，单纱捻系数控制在290～310之间，股线捻系数控制在420～450之间；
步骤4，织造：将经步骤3后制得的纱线依次经过整经、浆纱、穿综筘、织造、验布、修布、打包成坯布；
步骤5，后整理：将步骤4制得的坯布依次经过检验、退浆、拉幅、定型、打卷为成品面料。
7.根据权利要求6所述的一种防电弧面料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，织造时采用剑杆织机，工艺参数：车速：300～320r/min，后梁高度1000～1020mm，前后位置：长，综平时间310～320°，吊综高度：118～120mm。
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