CN110396754B - 一种高tpp消防灭火组合面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高TPP消防灭火组合面料及其制备方法，包括由经纱和纬纱交织成的表层，表层经纱和纬纱均由间位芳纶75％‑93％、芳纶1414纤维5％‑23％及导电纤维2％‑3％混纺而成，以上成分的质量百分比之和为100％；还包括由经纱和纬纱交织成的里层，里层经纱和纬纱均由芳纶1313纤维47％‑70％、聚酰亚胺纤维28％‑50％及导电纤维2％‑3％混纺而成，以上成分的质量百分比之和为100％；表层和里层之间设置有填芯组织。提高了低导热纤维的比例，并且通过填芯双层空气层结构提升了织物的热防护性能；与现有的TPP灭火外层面料相比，成本降低25％～35％。

Description

一种高TPP消防灭火组合面料及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织材料技术领域，涉及一种高TPP消防灭火组合面料，还涉及上述组合面料的制备方法。
背景技术
火灾对人类来说是自然灾害之一，它严重威胁着人类的生命安全及财产安全。与此同时，消防就是人类与火灾做斗争的一项重要活动，消防服是消防人员在极端恶劣的火灾环境下所穿着的，所以消防服必须具有防护性能，包含阻燃性能、隔热性能以及良好的机械性能和舒适性能等，这样才能够在最大程度上确保消防员的人身安全，提高工作效率。
消防员在灭火救援时穿着的灭火防护服受到火场热辐射，热对流环境因素的影响，将热量通过防护服传递给消防员，为了减轻火场热伤害，对消防员贴身保护神——消防员灭火防护服提出了更高的要求，灭火服外层不仅要符合GA10-2014消防员灭火防护服，还要达到高热防护的目的，为了给消防人员提供更好的防护，进一步保障作业人员的身体和心理安全，需要对消防人员进行高效的热防护，做好高热防护的外层面料尤其重要。消防市场调研显示：市场上大部分灭火服组合材料仅能满足标准中对热防护性能的要求，对于一些高端产品，虽然TPP达到35cal/cm2的要求，但是成本太高，性价比又低，不能满足大部分消防服装企业的需求，而消防员防护服外层面料是直接接触外部环境的材料，其热防护性能对组合面料来说至关重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高TPP消防灭火组合面料，能提高消防员防护服外层面料的热防护性能。
本发明所采用的技术方案是，一种高TPP消防灭火组合面料，包括由经纱和纬纱交织成的表层，表层经纱和纬纱均由间位芳纶75％-93％、芳纶1414纤维5％-23％及导电纤维2％-3％混纺而成，以上成分的质量百分比之和为100％；
还包括由经纱和纬纱交织成的里层，里层经纱和纬纱均由芳纶1313纤维47％-70％、聚酰亚胺纤维28％-50％及导电纤维2％-3％混纺而成，以上成分的质量百分比之和为100％；表层和里层之间设置有填芯组织。
本发明的特点还在于：
表层的重量百分比占50-70％。
填芯组织纱线组成与表层或里层相同。
表层纱线为色纤，里层纱线为本纤。
组合面料的单位面积质量为215-225g/m2。
组合面料的表层和里层的纱线支数均为40s/2-60s/2。
组合面料的表层和里层的纱线经向密度均为88-135根/寸，组合面料的表层纱线和里层纱线的纬向密度均为85-135根/寸。
本发明的另一目的是提供一种高TPP消防灭火组合面料的制备方法，能提高消防员防护服外层面料的热防护性能。
本发明所采用的另一种技术方案是，一种高TPP消防灭火组合面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、先将间位芳纶75％-93％、芳纶1414纤维5％-23％及导电纤维2％-3％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到表层纱线；将芳纶1313纤维47％-70％、聚酰亚胺纤维28％-50％及导电纤维2％-3％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到里层纱线；
步骤2、将填芯组织纱线填入表层纱线和里层纱线之间，接节点采用里经接结法或表经接结法，得到混合纱线；
步骤3、将步骤2得到的混合纱线依次经过预处理、开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线，得到混纺纱；
步骤4、将步骤3的纱线进行整经、浆纱、穿筘、织造、坯布测试、验布、修布，得到胚布；
步骤5、对步骤4制成的坯布进行退浆、防水整理、拉幅、定型、预缩、成品测试、成品打卷，得到高TPP消防灭火组合面料。
整经过程中：整经速度为250-350m/min，整经张力大小在5-8g；浆纱过程中的浆纱车速30-40m/min；
织造过程采用双织轴剑杆织机，后梁为双后梁，高后梁980-990mm，张力700-800Mv；低后梁970-980mm，张力350-450Mv。
退浆过程采用酶退浆，退浆剂浓度为15-20g/L；防水整理焙烘温度为190℃-200℃。
本发明的有益效果是：本发明的组合面料，各项指标均满足GA 10-2014消防员灭火防护服要求；提高了低导热纤维的比例，并且通过填芯双层空气层结构提升了织物的热防护性能；与现有的TPP灭火外层面料相比，成本降低25％～35％。
附图说明
图1是本发明一种高TPP消防灭火组合面料的结构示意图。
图中，1.表层，2.填芯组织，3.里层，4.接结纱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种高TPP消防灭火组合面料，如图1所示，包括由经纱和纬纱交织成的表层1，空气层织物表层1纱线为藏青色芳纶纱线，表层1的重量百分比占50-70％，表层1的经纱和纬纱均由间位芳纶75％-93％、芳纶1414纤维5％-23％及导电纤维2％-3％混纺而成，以上成分的质量百分比之和为100％，表层1纱线为色纤；
还包括由经纱和纬纱交织成的里层3，里层3经纱和纬纱均由芳纶1313纤维47％-70％、聚酰亚胺纤维28％-50％及导电纤维2％-3％混纺而成，以上成分的质量百分比之和为100％，里层3纱线为本纤。表层1和里层3之间设置有填芯组织2，表层1和里层3通过接结纱4接结，填芯组织2纱线组成与表层1或里层3纱线相同，接结纱4的组成与表层1或里层3纱线相同。
组合面料的表层1、里层3均为平纹组织、防撕裂格子或斜纹组织。
本发明一种高TPP消防灭火组合面料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、先将间位芳纶75％-93％、芳纶1414纤维5％-23％及导电纤维2％-3％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到表层1纱线；将芳纶1313纤维47％-70％、聚酰亚胺纤维28％-50％及导电纤维2％-3％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到里层3纱线；
步骤2、将填芯组织2纱线通过经向或纬向填入表层1纱线和里层3纱线之间，接节点采用里经接结法或表经接结法，得到混合纱线，表层1纱线为色纤，里层3纱线为本纤。
步骤3、将步骤2得到的混合纱线依次经过预处理、开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线，得到混纺纱；由于聚酰亚胺纤维有较强的静电性能，所以先向步骤2得到的混合纱线喷洒阴离子抗静电剂的预处理，按原料重量的0.5-1％的比例加入，以消除静电；
步骤4、将步骤3的纱线进行整经、浆纱、穿筘、织造、坯布测试、验布、修布，得到胚布；
单位面积质量为215-225g/m2，组合面料的表层1和里层3的纱线支数均为40s/2-60s/2，表层1和里层3的纱线经向密度为88-135根/寸，纬向密度为85-135根/寸。
整经过程中：整经速度为250-350m/min，整经张力大小在5-8g；浆纱过程中的浆纱车速30-40m/min；织造过程采用双织轴剑杆织机，后梁为双后梁，高后梁980-990mm，张力700-800Mv；低后梁970-980mm，张力350-450Mv。
步骤5、先对步骤4制成的坯布用浓度为15-20g/L的退浆剂进行退浆，再以焙烘温度为190℃-200℃进行防水整理，之后依次进行拉幅、定型、预缩、成品测试、成品打卷，得到高TPP消防灭火组合面料。
实施例1
步骤1、将间位芳纶93％、芳纶1414纤维5％及导电纤维2％混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到表层1纱线，表层1在组合面料的重量百分比为50％；将芳纶1313纤维70％、聚酰亚胺纤维28％及导电纤维2％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到里层3纱线。
步骤2、将填芯组织2纱线通过经向填入表层1纱线和里层3纱线之间，接节点采用里经接结法，得到混合纱线，表层1纱线为色纤，里层3纱线为本纤。
步骤3、将步骤2得到的混合纱线依次经过预处理、开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线，得到混纺纱，预处理过程为向混合纱线喷洒阴离子抗静电剂，阴离子抗静电剂的重量为原料重量的0.5％。
步骤4、将步骤3的纱线进行整经、浆纱、穿筘、织造、坯布测试、验布、修布，得到胚布；
整经速度为350m/min，整经张力大小在8g；浆纱车速40m/min；织造过程采用双织轴剑杆织机，后梁为双后梁，高后梁990mm，张力800Mv；低后梁980mm，张力450Mv；
步骤5、先对步骤4制成的坯布用浓度为15g/L的退浆剂进行退浆，再以焙烘温度为200℃进行防水整理，之后依次进行拉幅、定型、预缩、成品测试、成品打卷，得到高TPP消防灭火组合面料；
组合面料的单位面积质量为215g/m2，表层1和里层3的纱线支数均为40s/2，经向密度为88根/寸，纬向密度为85根/寸，胚布的组织结构为填芯双层空气层结构，表层1和里层3均为平纹。
实施例2
步骤1、将间位芳纶92％、芳纶1414纤维5％及导电纤维3％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到表层1纱线，表层1在组合面料的重量百分比为67％；将芳纶1313纤维50％、聚酰亚胺纤维48％及导电纤维2％混纺进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到里层3纱线。
步骤2、将填芯组织2纱线通过纬向填入表层1纱线和里层3纱线之间，接节点采用表经接结法，得到混合纱线，表层1纱线为色纤，里层3纱线为本纤。
步骤3、将步骤2得到的混合纱线依次经过预处理、开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线，得到混纺纱，预处理过程为向混合纱线喷洒阴离子抗静电剂，阴离子抗静电剂的重量为原料重量的0.6％。
步骤4、将步骤3的纱线进行整经、浆纱、穿筘、织造、坯布测试、验布、修布，得到胚布；
整经速度为300m/min，整经张力大小在6g；浆纱车速35m/min；织造过程采用双织轴剑杆织机，后梁为双后梁，高后梁990mm，张力800Mv；低后梁980mm，张力450Mv；
步骤5、先对步骤4制成的坯布用浓度为18g/L的退浆剂进行退浆，再以焙烘温度为200℃进行防水整理，之后依次进行拉幅、定型、预缩、成品测试、成品打卷，得到高TPP消防灭火组合面料；
组合面料的单位面积质量为225g/m2，表层1为60s/2，里层3的纱线支数为55s/2，经向密度为135根/寸，纬向密度为126根/寸，胚布的组织结构为填芯双层空气层结构，表层1和里层3均为平纹防撕裂格子。
实施例3
步骤1、将间位芳纶80％、芳纶1414纤维18％及导电纤维2％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到表层1纱线，表层1在组合面料的重量百分比为60％；将芳纶1313纤维60％、聚酰亚胺纤维37％及导电纤维3％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到里层3纱线。
步骤2、将填芯组织2纱线通过经向填入表层1纱线和里层3纱线之间，接节点采用里经接结法，得到混合纱线，表层1纱线为色纤，里层3纱线为本纤。
步骤3、将步骤2得到的混合纱线依次经过预处理、开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线，得到混纺纱，预处理过程为向混合纱线喷洒阴离子抗静电剂，阴离子抗静电剂的重量为原料重量的0.8％。
步骤4、将步骤3的纱线进行整经、浆纱、穿筘、织造、坯布测试、验布、修布，得到胚布；
整经速度为260m/min，整经张力大小在7g；浆纱车速35m/min；织造过程采用双织轴剑杆织机，后梁为双后梁，高后梁990mm，张力780Mv；低后梁980mm，张力400Mv；
步骤5、先对步骤4制成的坯布用浓度为18g/L的退浆剂进行退浆，再以焙烘温度为190℃进行防水整理，之后依次进行拉幅、定型、预缩、成品测试、成品打卷，得到高TPP消防灭火组合面料。
组合面料的单位面积质量为220g/m2，表层1的纱线支数为55s/2，里层3的纱线支数为55s/2，经向密度为122根/寸，纬向密度为120根/寸，胚布的组织结构为填芯双层空气层结构，表层1和里层3均为平纹防撕裂格子；
实施例4
步骤1、将间位芳纶75％、芳纶1414纤维23％及导电纤维2％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到表层1纱线，表层1在组合面料的重量百分比为70％；将芳纶1313纤维47％、聚酰亚胺纤维50％及导电纤维3％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到里层3纱线。
步骤2、将填芯组织2纱线通过经向填入表层1纱线和里层3纱线之间，接节点采用表经接结法，得到混合纱线，表层1纱线为色纤，里层3纱线为本纤。
步骤3、将步骤2得到的混合纱线依次经过预处理、开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线，得到混纺纱，预处理过程为向混合纱线喷洒阴离子抗静电剂，阴离子抗静电剂的重量为原料重量的0.7％。
步骤4、将步骤3的纱线进行整经、浆纱、穿筘、织造、坯布测试、验布、修布，得到胚布；
整经速度为250m/min，整经张力大小在5g；浆纱车速30m/min；织造过程采用双织轴剑杆织机，后梁为双后梁，高后梁980mm，张力700Mv；低后梁970mm，张力350Mv；
步骤5、先对步骤4制成的坯布用浓度为20g/L的退浆剂进行退浆，再以焙烘温度为190℃进行防水整理，之后依次进行拉幅、定型、预缩、成品测试、成品打卷，得到高TPP消防灭火组合面料。
组合面料的单位面积质量为225g/m2，表层1的纱线支数为60s/2，里层3的纱线支数为60s/2，经向密度为135根/寸，纬向密度为130根/寸，胚布的组织结构为填芯双层空气层结构，表层1和里层3均为斜纹防撕裂格子。
实施例5
步骤1、将间位芳纶92％、芳纶1414纤维5％及导电纤维3％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到表层1纱线，表层1在组合面料的重量百分比为60％；将芳纶1313纤维50％、聚酰亚胺纤维47％及导电纤维3％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到里层3纱线。
步骤2、将填芯组织2纱线通过经向填入表层1纱线和里层3纱线之间，接节点采用里经接结法，得到混合纱线，表层1纱线为色纤，里层3纱线为本纤。
步骤3、将步骤2得到的混合纱线依次经过预处理、开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线，得到混纺纱，预处理过程为向混合纱线喷洒阴离子抗静电剂，阴离子抗静电剂的重量为原料重量的1％。
步骤4、将步骤3的纱线进行整经、浆纱、穿筘、织造、坯布测试、验布、修布，得到胚布；
整经速度为270m/min，整经张力大小在6g；浆纱车速36m/min；织造过程采用双织轴剑杆织机，后梁为双后梁，高后梁980mm，张力760Mv；低后梁970mm，张力360Mv；
步骤5、先对步骤4制成的坯布用浓度为19g/L的退浆剂进行退浆，再以焙烘温度为200℃进行防水整理，之后依次进行拉幅、定型、预缩、成品测试、成品打卷，得到高TPP消防灭火组合面料。
组合面料的单位面积质量为215g/m2，表层1的纱线支数为50s/2，里层3的纱线支数为50s/2，经向密度为111根/寸，纬向密度为105根/寸，胚布的组织结构为填芯双层空气层结构，表层1和里层3均为平纹防撕裂格子。
实施例4成品测试的测试结果见表1。
表1高TPP消防灭火外层面料测试结果：
Figure BDA0002143760730000101
Figure BDA0002143760730000111
将本发明的同时具备高TPP消防灭火外层、防水透气层、舒适层的组合面料与同单位面积质量的具备双层外层、防水透气层、舒适层的组合面料进行整体热防护性能指标对比，见表2：
表2热防护性能测试指标对比
Figure BDA0002143760730000112
由此可知，本发明的组合面料整体热防护性能高于现有的双层组合面料；在成本方面，与市场上现有的高TPP灭火外层面料进行对比，低了25％～35％，主要是市场上高TPP灭火外层加入了高比例的芳纶1414长丝的原因。
通过以上方式，对数据分析可知，本发明的组合面料各项指标均满足GA 10-2014消防员灭火防护服要求，提高了低导热纤维的比例，并且通过填芯双层空气层结构提升了织物的热防护性能。

Claims (4)

1.一种高TPP消防灭火组合面料，其特征在于，包括由经纱和纬纱交织成的表层(1)，所述表层(1)经纱和纬纱均由间位芳纶75％-93％、芳纶1414纤维5％-23％及导电纤维2％-3％混纺而成，以上成分的质量百分比之和为100％；
还包括由经纱和纬纱交织成的里层(3)，所述里层(3)经纱和纬纱均由芳纶1313纤维47％-70％、聚酰亚胺纤维28％-50％及导电纤维2％-3％混纺而成，以上成分的质量百分比之和为100％；所述表层(1)和里层(3)之间设置有填芯组织(2)；所述表层(1)的重量百分比占50-70％，所述组合面料的单位面积质量为215-225g/m2，所述组合面料的表层(1)和里层(3)的纱线支数均为40s/2-60s/2，所述组合面料的表层(1)和里层(3)的纱线经向密度均为88-135根/寸，所述组合面料的表层(1)纱线和里层(3)纱线的纬向密度均为85-135根/寸。
2.如权利要求1所述的一种高TPP消防灭火组合面料，其特征在于，所述填芯组织(2)纱线组成与表层(1)或里层(3)相同。
3.如权利要求1所述的一种高TPP消防灭火组合面料，其特征在于，所述表层(1)纱线为色纤，所述里层(3)纱线为本纤。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种高TPP消防灭火组合面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、先将间位芳纶75％-93％、芳纶1414纤维5％-23％及导电纤维2％-3％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到表层(1)纱线；将芳纶1313纤维47％-70％、聚酰亚胺纤维28％-50％及导电纤维2％-3％进行混纺，以上成分的质量百分比之和为100％，再将混纺后的经纱和纬纱进行交织得到里层(3)纱线；
步骤2、将填芯组织(2)纱线填入表层(1)纱线和里层(3)纱线之间，接节点采用里经接结法或表经接结法，得到混合纱线；
步骤3、将步骤2得到的混合纱线依次经过预处理、开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、并线、捻线，得到混纺纱；
步骤4、将步骤3的纱线进行整经、浆纱、穿筘、织造、坯布测试、验布、修布，得到胚布；
整经速度为250-350m/min，整经张力大小在5-8g；所述浆纱过程中的浆纱车速30-40m/min；
所述织造过程采用双织轴剑杆织机，后梁为双后梁，高后梁980-990mm，张力700-800Mv；低后梁970-980mm，张力350-450Mv；
步骤5、对步骤4制成的坯布进行退浆、防水整理、拉幅、定型、预缩、成品测试、成品打卷，得到高TPP消防灭火组合面料；
所述退浆过程采用酶退浆，退浆剂浓度为15-20g/L；所述防水整理焙烘温度为190℃-200℃。
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