CN109797474A - 一种熔融金属飞溅防护面料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔融金属飞溅防护面料，由经纬纱交织而成，经纬纱包括15％～45％的羊毛纤维、35％～45％的阻燃粘胶纤维、15％～25％的芳纶纤维、5％～10％的锦纶纤维、0～5％的导电纤维，五种纤维质量百分数总和为100％；该面料的制造方法为：将纤维原料制成混纺纱、整经、穿筘、织造、修布、后整理加工后制得上述面料。本发明面料具有良好的阻燃性、耐高温性、隔热性、防热辐射、滑脱性以及抗熔融金属冲击性。

Description

一种熔融金属飞溅防护面料及其制造方法

技术领域

本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种熔融金属飞溅防护面料，本发明还涉及了该面料的制造方法。

背景技术

冶炼生产的工艺比较复杂，在整个生产过程中还存在许多危险源，包括烟尘、噪声、高温辐射、金属溶液和熔渣的喷溅、爆炸、高炉煤气、高炉煤气燃烧爆炸、煤粉爆炸等。根据历年事故数据统计，其中灼烫事故最多，具体表现为高温金属液体倾翻坠落、高温金属液体辐射热、熔融金属喷溅与泄露等对人体的烧伤；而导致灼烫事故的主要源由是个体防护用品的防护效用太小。

目前，在冶炼作业中为了避免工作人员受到伤害，主要依靠一种具有阻燃、隔热、抗熔融金属冲击性的防护服；而要使用于制作防护服的织物达到很好的防护效果，这不仅取决于织物的热传导性能，还与织物的抗熔融性和阻燃性能有关。目前，普遍采用阻燃全棉面料或敷铝膜面料，但其抗熔融金属冲击性差、穿着舒适度也较差。随着纺织技术的快速发展，市面上也涌现出大量高性能纤维，促进了新产品的开发，如芳纶、阻燃粘胶、腈氯纶等混纺产品；虽然上述产品具有良好的抗熔融金属冲击性、阻燃性、耐高温性，但有关这类产品的研发基本还处于模仿阶段，而且产品质量参差不齐，熔融金属飞溅也没有国家产品检测标准。

发明内容

本发明的目的是提供一种熔融金属飞溅防护面料，具有优良的阻燃性以及抗熔融金属冲击性的特点。

本发明的另一目的是提供上述熔融金属飞溅防护面料的制造方法。

本发明所采用的一种技术方案是，一种熔融金属飞溅防护面料，由经纬纱交织而成，经纬纱包括15％～45％的羊毛纤维、35％～45％的阻燃粘胶纤维、15％～25％的芳纶纤维、5％～10％的锦纶纤维、0～5％的导电纤维，五种纤维质量百分数总和为100％。

本发明的特点还在于：

经纬纱的线密度包括经纱纱线的线密度和纬纱纱线的线密度；经纱纱线的线密度为29tex～59tex，纬纱纱线的线密度为23tex×2～37tex×2。

熔融金属飞溅防护面料织物组织结构为纬面缎纹，织物单位面积质量为250～400g/m²。

本发明所采用的另一种技术方案是，上述熔融金属飞溅防护面料的制造方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、纺纱：以羊毛纤维、阻燃粘胶纤维、芳纶纤维、锦纶纤维以及导电纤维为纤维原料；

将纤维原料混合后，依次经和毛加油、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并纱、捻线制成混纺纱；

步骤2、织造；

步骤3、后整理加工。

本发明的特点还在于：

步骤1中将纤维原料混合后，依次进行和毛加油、梳棉、并条处理，具体依照以下步骤实施：

步骤1.1、将纤维原料放在和毛机上进行混合处理，得到纤维混合物A，再在纤维混合物A上喷洒乳化油剂，得到纤维混合物B；

步骤1.2、将纤维混合物B放在梳棉机上进行加工成条处理，梳棉机的刺辊速度为600～800r/min，梳棉机的锡林速度为200～400r/min，梳棉机的道夫速度为10～30r/min；

步骤1.3、将条状的纤维混合物B放入针板式并条机进行四道并和处理；并条机的牵伸倍数为6～8倍，并条机的后罗拉到针板之间的表面线速度比为0.85～1。

粗纱工序的相关参数如下：

总牵伸倍数为6.00～10.00倍，后区牵伸倍数为0.25～2.25，粗纱捻度为80～105捻/m，锭速为550～750r/min。

细纱工序的相关参数如下：

纱线的线密度为29tex～59tex，单纱捻系数为480～650捻/m，后区牵伸倍数为0.25～2.25倍。

步骤2的具体处理方式如下：

将步骤1所得的混纺纱依次进行整经、穿筘、织造、抪布处理，得到面料A。

织造过程采用剑杆织机，上机参数具体为，车速：260～360r/min，后梁高度：1010mm～1050mm。

步骤3的具体处理方式如下：

将步骤2所得面料A依次进行烧毛、洗呢、缩呢、刷毛、剪毛、拉幅定型、蒸呢处理，制成熔融金属飞溅防护面料。

本发明的有益效果是：

本发明的面料采用缎纹组织结构，该组织结构相比平纹和斜纹组织可以增加织物的厚度，进而提高织物的隔热性；而且缎纹表面浮长线长，也比较平滑和匀整，有利于增加织物的滑脱性能，实现了对面料表层的安全防护；本发明的面料织物选择合理的纱支、密度，不仅保证了织物的紧密度，还降低了熔融金属在织物表面渗透性；本发明制备的面料具有优良阻燃性、抗熔融金属冲击性、以及良好的舒适度，不仅改善了现有防护面料的舒适度，还改善了其表面滑脱性以及耐高温性，可以有效保护人身安全。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种熔融金属飞溅防护面料由经纬纱交织而成，经纬纱包括15％～45％的羊毛纤维、35％～45％的阻燃粘胶纤维、15％～25％的芳纶纤维、5％～10％的锦纶纤维、0～5％的导电纤维，五种纤维质量百分数总和为100％；上述经纬纱的线密度包括经纱纱线的线密度和纬纱纱线的线密度，经纱纱线的线密度为29tex～59tex，纬纱纱线的线密度为23tex×2～37tex×2；熔融金属飞溅防护面料织物组织结构为纬面缎纹，织物单位面积质量为250～400g/m²。

本发明还提供了上述熔融金属飞溅防护面料的制造方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、纺纱：以羊毛纤维、阻燃粘胶纤维、芳纶纤维、锦纶纤维以及导电纤维为纤维原料；

将纤维原料依次经和毛加油、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并纱、捻线制成混纺纱；粗纱工序的相关参数如下：总牵伸倍数为6.00～10.00倍，后区牵伸倍数为0.25～2.25，粗纱捻度为80～105捻/m，锭速为550～750r/min；细纱工序的相关参数如下：纱线的线密度为29tex～59tex，单纱捻系数为480～650捻/m，后区牵伸倍数为0.25～2.25倍；

具体依照以下步骤实施：

步骤1.1、将纤维原料放在和毛机上进行混合处理，得到纤维混合物A，再在纤维混合物A上喷洒乳化油剂，得到纤维混合物B；

步骤1.2、将纤维混合物B放在梳棉机上进行加工成条处理，梳棉机的刺辊速度为600～800r/min，梳棉机的锡林速度为200～400r/min，梳棉机的道夫速度为10～30r/min；

步骤1.3、将条状的纤维混合物B放入针板式并条机进行四道并和处理；并条机的牵伸倍数为6～8倍，并条机的后罗拉到针板之间的表面线速度比为0.85～1；

步骤2、织造，采用剑杆织机，上机参数具体为，车速：260～360r/min，后梁高度：1010mm～1050mm。

具体工艺如下：

将步骤1所得的混纺纱依次进行整经、穿筘、织造、抪布处理，得到面料A。

步骤3、后整理加工，具体工艺如下：

将步骤2所得面料A依次进行烧毛、洗呢、缩呢、刷毛、剪毛、拉幅定型、蒸呢处理，制成熔融金属飞溅防护面料。

本发明一种熔融金属飞溅防护面料的纤维原料配伍原理如下：

1.选取阻燃纤维，是为了使面料具备阻燃性能；同时，为了使面料具备抗熔融铁、铝飞溅的性能，还对熔融铁、熔融铝的特性进行了测试实验，得出E3等级熔融铁热量为129KJ、运动粘度为1.15×10-6m²/s，D3等级熔融铁热量为240KJ、运动粘度为200×10-6m²/s；鉴于熔融铁、熔融铝高热量、高粘度的特性，优选羊毛、芳纶、阻燃粘胶、锦纶等纤维作为原材料，以达到耐高温及抗粘附的效用。

2.本发明面料的经向混纺纱中羊毛纤维的含量为15％～45％，羊毛纤维的截面为圆形或椭圆形，由外向内分为鳞片层、皮质层和髓质层，羊毛纤维表面的鳞片层状似鱼鳞状重迭覆盖，形成了一个陡面阶梯结构，不仅可以增加织物表面疏水性，还能提升织物对熔融金属液体的滑脱性；经过多次试验得出，倘若羊毛纤维的含量低于15％，则防滑脱性的效果较差，若羊毛纤维的含量高于45％，则影响面料的阻燃及舒适性。

3.本发明面料中的阻燃粘胶纤维含量为35％～45％，粘胶纤维可提高面料织物的舒适性；经过多次试验得出，倘若阻燃粘胶纤维的含量低于35％，则面料舒适感差，若阻燃粘胶纤维的含量高于45％，则面料强力差。

4.本发明面料中的芳纶纤维含量为15％～25％，芳纶纤维具有高强度性及永久阻燃性；经过多次试验得出，若芳纶纤维的含量低于15％，则面料强力差，若芳纶纤维的含量高于25％，则成本太大。

5.本发明面料中的锦纶纤维含量为5％～10％，锦纶纤维具有高耐磨性；经过多次试验得出，倘若锦纶纤维的含量低于5％，则耐磨性太差，若锦纶纤维的含量高于10％，则面料阻燃性不合格。本发明面料中的导电纤维含量为0～5％，可以增强面料织物的抗静电性能。

6.本发明的面料为纬面缎纹，面料表面的纬纱可增加面料的滑脱性能；由于纬纱在织造过程中不受织物紧度的影响，故在织造纱线时，可通过增加纱线的细度来进一步增加面料的厚度，达到对人身的更好防护。

实施例1：

本实施例中的熔融金属飞溅防护面料，由经纬纱交织而成，经纬纱包括15％的羊毛纤维、45％的阻燃粘胶纤维、25％的芳纶纤维、10％的锦纶纤维、5％的导电纤维，五种纤维质量百分数总和为100％；上述经纬纱的线密度包括经纱纱线的线密度和纬纱纱线的线密度，经纱纱线的线密度为29tex，纬纱纱线的线密度为23tex×2；面料织物组织结构为五枚二飞纬面缎纹，织物单位面积质量为250g/m²。

上述熔融金属飞溅防护面料采用如下织造方法，步骤如下：

步骤1、纺纱：以羊毛纤维、阻燃粘胶纤维、芳纶纤维、锦纶纤维以及导电纤维为纤维原料；

将纤维原料依次经和毛加油、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并纱、捻线制成混纺纱；粗纱工序的相关参数如下：总牵伸倍数为6.00倍，后区牵伸倍数为0.25，粗纱捻度为80捻/m，锭速为550r/min；细纱工序的相关参数如下：纱线的线密度为29tex～59tex，单纱捻系数为480～650捻/m，后区牵伸倍数为0.25倍；

具体依照以下步骤实施：

步骤1.1、将纤维原料放在和毛机上进行混合处理，得到纤维混合物A，再在纤维混合物A上喷洒乳化油剂，得到纤维混合物B；

步骤1.2、将所述纤维混合物B放在梳棉机上进行加工成条处理，所述梳棉机的刺辊速度为600r/min，所述梳棉机的锡林速度为200r/min，所述梳棉机的道夫速度为10r/min；

步骤1.3、将条状的所述纤维混合物B放入针板式并条机进行四道并和处理；所述并条机的牵伸倍数为6～8倍，所述并条机的后罗拉到针板之间的表面线速度比为0.85～1；

步骤2、织造，采用剑杆织机，上机参数具体为，车速：260r/min，后梁高度：1010mm；具体工艺如下：

将步骤1所得的混纺纱依次进行整经、穿筘、织造、抪布处理，得到面料A。

步骤3、后整理加工，具体工艺如下：

将步骤2所得面料A依次进行烧毛、洗呢、缩呢、刷毛、剪毛、拉幅定型、蒸呢处理，制成熔融金属飞溅防护面料。

实施例2：

本实施例中的熔融金属飞溅防护面料，由经纬纱交织而成，经纬纱包括45％的羊毛纤维、35％的阻燃粘胶纤维、15％的芳纶纤维、5％的锦纶纤维，四种纤维质量百分数总和为100％；上述经纬纱的线密度包括经纱纱线的线密度和纬纱纱线的线密度，经纱纱线的线密度为59tex，纬纱纱线的线密度为37tex×2；面料织物组织结构为六枚纬面变则缎纹，织物单位面积质量为400g/m²。

该熔融金属飞溅防护面料的织造方法同实施例1，不同之处在于：

粗纱工序的相关参数如下：总牵伸倍数为10.00倍，后区牵伸倍数为2.25，粗纱捻度为105捻/m，锭速为750r/min；细纱工序的参数中后区牵伸倍数为2.25倍；

纺纱步骤中，梳棉机的刺辊速度为800r/min，所述梳棉机的锡林速度为400r/min，所述梳棉机的道夫速度为30r/min；

织造步骤中，剑杆织机的车速为360r/min，后梁高度为1050mm。

实施例3：

本实施例中的熔融金属飞溅防护面料，由经纬纱交织而成，经纬纱包括30％的羊毛纤维、40％的阻燃粘胶纤维、20％的芳纶纤维、8％的锦纶纤维、2％无导电纤维，五种纤维质量百分数总和为100％；上述经纬纱的线密度包括经纱纱线的线密度和纬纱纱线的线密度，经纱纱线的线密度为37tex，纬纱纱线的线密度为23tex×2；面料织物组织结构为五枚三飞纬面缎纹，织物单位面积质量为330g/m²。

该熔融金属飞溅防护面料的织造方法同实施例1，不同之处在于：

粗纱工序的相关参数如下：总牵伸倍数为8.00倍，后区牵伸倍数为1.25，粗纱捻度为95捻/m，锭速为650r/min；细纱工序的参数中后区牵伸倍数为1.25倍；

纺纱步骤中，梳棉机的刺辊速度为650r/min，所述梳棉机的锡林速度为300r/min，所述梳棉机的道夫速度为18r/min；

织造步骤中，剑杆织机的车速为310r/min，后梁高度为1000mm。

实施例4：

本实施例中的熔融金属飞溅防护面料，由经纬纱交织而成，经纬纱包括30％的羊毛纤维、40％的阻燃粘胶纤维、20％的芳纶纤维、10％的锦纶纤维，四种纤维质量百分数总和为100％；上述经纬纱的线密度包括经纱纱线的线密度和纬纱纱线的线密度，经纱纱线的线密度为33tex，纬纱纱线的线密度为25tex×2；面料织物组织结构为五枚三飞纬面缎纹，织物单位面积质量为300g/m²。

该熔融金属飞溅防护面料的织造方法同实施例1，不同之处在于：

粗纱工序的相关参数如下：总牵伸倍数为7.00倍，后区牵伸倍数为1.05，粗纱捻度为90捻/m，锭速为620r/min；细纱工序的参数中后区牵伸倍数为1.05倍；

纺纱步骤中，梳棉机的刺辊速度为610r/min，所述梳棉机的锡林速度为270r/min，所述梳棉机的道夫速度为15r/min；

织造步骤中，剑杆织机的车速为300r/min，后梁高度为999mm。

实施例5：

本实施例中的熔融金属飞溅防护面料，由经纬纱交织而成，经纬纱包括35％的羊毛纤维、40％的阻燃粘胶纤维、15％的芳纶纤维、5％的锦纶纤维、5％的导电纤维，五种纤维质量百分数总和为100％；上述经纬纱的线密度包括经纱纱线的线密度和纬纱纱线的线密度，经纱纱线的线密度为29tex，纬纱纱线的线密度为23tex×2；面料织物组织结构为五枚二飞纬面缎纹，织物单位面积质量为250g/m²。

该熔融金属飞溅防护面料的织造方法同实施例1，不同之处在于：

粗纱工序的相关参数如下：总牵伸倍数为9.00倍，后区牵伸倍数为1.65，粗纱捻度为99捻/m，锭速为690r/min；细纱工序的参数中后区牵伸倍数为1.75倍；

纺纱步骤中，梳棉机的刺辊速度为700r/min，所述梳棉机的锡林速度为380r/min，所述梳棉机的道夫速度为23r/min；

织造步骤中，剑杆织机的车速为340r/min，后梁高度为1010mm。

对本发明中实施例2的面料进行性能检测，主要性能指标见表1。

表1面料的主要性能指标

由表1可以看出，织物的断裂强力和撕破强力能够满足国际标准ISO11612-2015《防护服装.隔热和阻燃防护服装》的要求；最主要的是织物的阻燃性能(A1表面蔓延性能、A2边缘蔓延性能)中续燃时间和阴燃时间均小于2秒，由此可知本发明的面料无熔融滴落，也无破洞，故符合国际标准ISO11612-2015的要求；而且，羊毛纤维的表面鳞片在洗涤时会向羊毛纤维的根向运动，使得羊毛混纺织物的水洗尺寸变化率难以控制，但本发明面料的缩水率都被控制在3％以内，不仅方便清洗，也便于更长久的防护。所以，本发明的面料满足了优良的阻燃性以及抗熔融金属冲击性。

Claims (10)

1.一种熔融金属飞溅防护面料，由经纬纱交织而成，其特征在于，所述经纬纱包括15％～45％的羊毛纤维、35％～45％的阻燃粘胶纤维、15％～25％的芳纶纤维、5％～10％的锦纶纤维、0～5％的导电纤维，五种纤维质量百分数总和为100％。

2.如权利要求1所述的一种熔融金属飞溅防护面料，其特征在于，所述经纬纱的线密度包括经纱纱线的线密度和纬纱纱线的线密度；所述经纱纱线的线密度为29tex～59tex，所述纬纱纱线的线密度为23tex×2～37tex×2。

3.如权利要求1或2所述的一种熔融金属飞溅防护面料，其特征在于，所述熔融金属飞溅防护面料织物组织结构为纬面缎纹，织物单位面积质量为250～400g/m²。

4.如权利要求1～3任意一项所述的一种熔融金属飞溅防护面料的制造方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、纺纱：以羊毛纤维、阻燃粘胶纤维、芳纶纤维、锦纶纤维以及导电纤维为纤维原料；

将纤维原料混合后，依次经和毛加油、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并纱、捻线制成混纺纱；

步骤2、织造；

步骤3、后整理加工。

5.如权利要求4所述的熔融金属飞溅防护面料的制造方法，其特征在于，所述步骤1中将纤维原料混合后，依次进行和毛加油、梳棉、并条处理，具体依照以下步骤实施：

步骤1.1、将纤维原料放在和毛机上进行混合处理，得到纤维混合物A，再在纤维混合物A上喷洒乳化油剂，得到纤维混合物B；

步骤1.2、将所述纤维混合物B放在梳棉机上进行加工成条处理，所述梳棉机的刺辊速度为600～800r/min，所述梳棉机的锡林速度为200～400r/min，所述梳棉机的道夫速度为10～30r/min；

步骤1.3、将条状的所述纤维混合物B放入针板式并条机进行四道并和处理；所述并条机的牵伸倍数为6～8倍，所述并条机的后罗拉到针板之间的表面线速度比为0.85～1。

6.如权利要求4或5所述的熔融金属飞溅防护面料的制造方法，其特征在于，所述粗纱工序的相关参数如下：

总牵伸倍数为6.00～10.00倍，后区牵伸倍数为0.25～2.25，粗纱捻度为80～105捻/m，锭速为550～750r/min。

7.如权利要求4或5所述的熔融金属飞溅防护面料的制造方法，其特征在于，所述细纱工序的相关参数如下：

纱线的线密度为29tex～59tex，单纱捻系数为480～650捻/m，后区牵伸倍数为0.25～2.25倍。

8.如权利要求4所述的熔融金属飞溅防护面料的制造方法，其特征在于，所述步骤2的具体处理方式如下：

将步骤1所得的混纺纱依次进行整经、穿筘、织造、抪布处理，得到面料A。

9.如权利要求8所述的熔融金属飞溅防护面料的制造方法，其特征在于，所述织造过程采用剑杆织机，上机参数具体为，车速：260～360r/min，后梁高度：1010mm～1050mm。

10.如权利要求4所述的熔融金属飞溅防护面料的制造方法，其特征在于，所述步骤3的具体处理方式如下：

将步骤2所得面料A依次进行烧毛、洗呢、缩呢、刷毛、剪毛、拉幅定型、蒸呢处理，制成所述熔融金属飞溅防护面料。