CN114134709A - 一种电焊用防护手套及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电焊用防护手套及其制备方法,该方法包含:步骤1,选取原料;步骤2,制备精对苯二甲酸/氧化石墨烯/乙二醇改性浆料;步骤3,酯化反应;步骤4,缩聚反应;步骤5,将所得的改性石墨烯阻燃涤纶母粒进行干燥,然后加热熔融,经纺丝箱体过滤后纺丝成束;步骤6,通过梭织工艺,将所得的石墨烯阻燃涤纶长丝织造成梭织面料;步骤7,配制阻燃剂整理液,搅拌后升温,再将面料浸入整理液中,然后经过浸压辊,挤压除去多余的整理液,再采用烘干机烘干;步骤8,根据手套模板,将所得的面料经过裁剪、缝合。本发明还提供了通过该方法制备的电焊用防护手套。本发明提供的手套制备方法简单,适用于电焊等领域,能够有效保护人体安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种功能性手套及其制备方法,具体地,涉及一种电焊用防护手套及其制备方法。
背景技术
手是人体器官中最为精细致密的器官之一,人们使用双手来完成各种工作。手套则是手部保暖或劳动保护用品,也有装饰用的。它是人在寒冷时的保温必备之物,或是作为必不可少的医疗防菌、工业防护用品。手套按照制作方法分为缝制、针织、浸胶等。随着对手套各种功能性要求的提升,手套的材质和制备工艺等方向的相关技术也在不断地发展。特别是手套的材质,决定了手套的防护性能,是手套选择的依据。
石墨烯是一种有碳原子按六边形排列而成的二维材料,氧化石墨烯在石墨烯的表层具有羧基,环氧基,羟基等含有基团修饰。由于氧化石墨烯制备工艺较简单,原材料成本低廉,同时在实际操作时氧化石墨烯与石墨烯相比更不易团聚,因此可广泛应用于大规模工业生产中。
石墨烯还是一种具有优异屏障性能的二维碳材料,将其引入到聚合物材料中,可以减少在燃烧过程中可燃气体的热释放。石墨烯和阻燃剂形成双重屏障效应,大大降低了树脂分解挥发物的释放速率,并最大限度地减少和转移释放的燃烧热量。
另外,文献中报道当石墨烯层被烧焦时,它会形成连续炭层,这个炭层密集且连续,它会阻挡表面,阻止氧气进入材料的深处。石墨烯传导热量非常好,这意味着局部的热量被传导到其余的材料中并分散,使得火势难以传播。导热和焦炭阻塞产生了所谓的迷宫效应,其中热量和燃烧气体必须遵循通向燃料的曲折路径,并且这有效地防止了火焰的蔓延。除了阻燃效果,石墨烯和氧化石墨烯也具有非常高的表面积。这可以吸附易燃有机挥发物,并阻止其在燃烧过程中的释放和扩散。石墨烯很可能会减少火灾中的有毒气体。
涤纶纤维是一种成本低、性能好、用途极为广泛的化学纤维,但传统涤纶纤维并不具备功能性。随着社会发展,传统涤纶已不能满足人们对功能性纺织品的需求,比如采用涤纶制备手套,就不适用于电焊等环境中,不能为操作者提供足够的保护。
发明内容
本发明的目的是提供一种功能性手套及其制备方法,能够解决现有问题,该手套制备方法简单,适用于电焊等领域,能够有效保护人体安全。
为了达到上述目的,本发明提供了一种电焊用防护手套的制备方法,其中,所述的方法包含:步骤1,选取原料;步骤2,制备精对苯二甲酸/氧化石墨烯/乙二醇改性浆料;步骤3,酯化反应:将步骤2所得的浆料加入反应釜中,重复充放氮气,排尽釜内空气,最后充入氮气后升温,进行加压酯化反应;步骤4,缩聚反应:继续将釜内温度升高,进行低真空缩聚,将釜内压降低,同时将温度升高,反应后进行静置,再打开铸带头,充入氮气至聚合物熔体形成稳定细流,经水槽冷却、切粒机切粒和鼓风干燥后,保存备用;步骤5,熔融纺丝:将步骤4所得的改性石墨烯阻燃涤纶母粒进行干燥,然后加热熔融,经纺丝箱体过滤后纺丝成束;步骤6,制备面料:通过梭织,将步骤5所得的石墨烯阻燃涤纶长丝织造成梭织面料;步骤7,对面料进行后处理:配制阻燃剂整理液,搅拌后升温,再将面料浸入整理液中,然后经过浸压辊,挤压除去多余的整理液,再采用烘干机烘干,得到高阻燃面料;步骤8,根据手套模板,将步骤7所得的面料经过裁剪、缝合,制得电焊用防护手套。
上述的电焊用防护手套的制备方法,其中,所述的步骤1中的原料,按质量百分比计包含精对苯二甲酸58%~85%,乙二醇10%~40%,氧化石墨烯0.1%~10%,阻燃剂0.1%~10%,改性剂0.1%~1%。
上述的电焊用防护手套的制备方法,其中,所述的氧化石墨烯是采用机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法中的任意一种方法制备的;阻燃剂采用磷酸氢二铵、锑钛络合物、三氧化二锑按质量比1:(1-2):(2-3)均匀混合而得;改性剂采用聚乙烯醇、聚乙二醇、硅烷偶联剂按质量比1:(2-3):(3-4)均匀混合而得。
上述的电焊用防护手套的制备方法,其中,所述的步骤2中,向氧化石墨烯和阻燃剂中缓慢加入乙二醇,同时将改性剂和精对苯二甲酸加入到浆料中,搅拌混合均匀后将温度升至70~85℃,处理30~50min,得到改性分散溶液;精对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:1~4。
上述的电焊用防护手套的制备方法,其中,所述的步骤3中,将所得的浆料加入聚合反应釜中,重复充放氮气若干次,排尽釜内空气,再充入氮气至釜内压为0.1~0.5MPa,然后缓慢升温,至温度为230-260℃的范围之间,进行加压酯化反应。
上述的电焊用防护手套的制备方法,其中,所述的步骤4中,继续将釜内温度升至225~265℃,进行低真空缩聚,将釜内压从常压缓慢降至100~500Pa,同时将温度缓慢升至270~290℃,反应时间控制为60~90min,然后静置15~30min,打开铸带头。
上述的电焊用防护手套的制备方法,其中,所述的步骤5中,将所得的改性石墨烯阻燃涤纶母粒进行干燥,干燥温度控制在80-200℃的范围内,干燥后母粒的含水量低于100ppm;然后将混合料加入到螺杆挤出机中加热熔融,再经纺丝箱体过滤后纺丝成束,纺丝温度为270-290℃,纺丝速度为500-1500m/min;得到改性石墨烯抗切割涤纶纤维。
上述的电焊用防护手套的制备方法,其中,所述的步骤6中,所得的梭织面料的克重为100-500克/㎡。
上述的电焊用防护手套的制备方法,其中,所述的步骤7中,配制阻燃剂整理液是通过另外再选取同样的阻燃剂成分,均匀分散于蒸馏水中,然后充分搅拌,升温至50-80℃,整理液中阻燃剂的质量浓度为10-30%;再将面料浸入整理液中,充分浸渍后经过浸压辊,挤压除去多余的整理液,再采用烘干机烘干,烘干温度为50-85℃。
本发明还提供了通过上述的方法制备的电焊用防护手套。
本发明提供的电焊用防护手套及其制备方法具有以下优点:
本发明制备的电焊用防护手套,采用阻燃石墨烯涤纶,具有较好的阻燃性,然而再经过阻燃剂整理后,阻燃效果更好。所得的手套具有高的极限氧指数,对电焊产生的高温、金属溅射及熔滴等具有很好的防护作用,因此更加适用于电焊等领域,能够有效保护人体安全。
本方法制备的电焊用防护手套,工艺简单易操作,成本低廉,经济效益高,适合大规模工业化生产。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
本发明提供的电焊用防护手套的制备方法,其包含:步骤1,选取原料;步骤2,制备精对苯二甲酸/氧化石墨烯/乙二醇改性浆料;步骤3,酯化反应:将步骤2所得的浆料加入反应釜中,重复充放氮气,排尽釜内空气,最后充入氮气后升温,进行加压酯化反应;步骤4,缩聚反应:继续将釜内温度升高,进行低真空缩聚,将釜内压降低,同时将温度升高,反应后进行静置,再打开铸带头,充入氮气至聚合物熔体形成稳定细流,经水槽冷却、切粒机切粒和鼓风干燥后,保存备用;步骤5,熔融纺丝:将步骤4所得的改性石墨烯阻燃涤纶母粒进行干燥,然后加热熔融,经纺丝箱体过滤后纺丝成束;步骤6,制备面料:通过梭织工艺,将步骤5所得的石墨烯阻燃涤纶长丝织造成梭织面料;步骤7,对面料进行后处理:配制阻燃剂整理液,搅拌后升温,再将面料浸入整理液中,然后经过浸压辊,挤压除去多余的整理液,再采用烘干机烘干,得到高阻燃面料;步骤8,根据手套模板,将步骤7所得的面料经过裁剪、缝合,制得电焊用防护手套。
优选地,步骤1中的原料按质量百分比计包含精对苯二甲酸(PTA,pureterephthalic acid)58%~85%,乙二醇(EG,ethylene glycol)10%~40%,氧化石墨烯(GO,grapheneoxide)0.1%~10%,阻燃剂0.1%~10%,改性剂0.1%~1%。
氧化石墨烯是采用机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法中的任意一种方法制备的;阻燃剂采用磷酸氢二铵、锑钛络合物、三氧化二锑按质量比1:(1-2):(2-3)均匀混合而得;改性剂采用聚乙烯醇、聚乙二醇、硅烷偶联剂按质量比1:(2-3):(3-4)均匀混合而得。
步骤2中,向氧化石墨烯和阻燃剂中缓慢加入乙二醇,同时将改性剂和精对苯二甲酸加入到浆料中,搅拌混合均匀后将温度升至70~85℃,处理30~50min,得到改性分散溶液;精对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:1~4。
步骤3中,将所得的浆料加入聚合反应釜中,重复充放氮气若干次,排尽釜内空气,再充入氮气至釜内压为0.1~0.5MPa,然后缓慢升温,至温度为230-260℃的范围之间,进行加压酯化反应。
步骤4中,继续将釜内温度升至225~265℃,进行低真空缩聚,将釜内压从常压缓慢降至100~500Pa,同时将温度缓慢升至270~290℃,反应时间控制为60~90min,然后静置15~30min,打开铸带头。
步骤5中,将所得的改性石墨烯阻燃涤纶母粒进行干燥,干燥温度控制在80-200℃的范围内,干燥后母粒的含水量低于100ppm;然后将混合料加入到螺杆挤出机中加热熔融,再经纺丝箱体过滤后纺丝成束,纺丝温度为270-290℃,纺丝速度为500-1500m/min;得到改性石墨烯抗切割涤纶纤维。
步骤6中,所得的梭织面料的克重为100-500克/㎡。
步骤7中,配制阻燃剂整理液是通过另外再选取同样的阻燃剂成分,均匀分散于蒸馏水中,然后充分搅拌,升温至50-80℃,整理液中阻燃剂的质量浓度为10-30%;再将面料浸入整理液中,充分浸渍后经过浸压辊,挤压除去多余的整理液,再采用烘干机烘干,烘干温度为50-85℃。
本发明中采用的设备和其他工艺条件参数等均为本领域内技术人员所知的。
本发明还提供了通过该方法制备的电焊用防护手套。
下面结合实施例对本发明提供的电焊用防护手套及其制备方法做更进一步描述。
实施例1
一种电焊用防护手套的制备方法,其包含:
步骤1,选取原料。
优选地,原料中按质量百分比计包含PTA料85%,乙二醇10%,氧化石墨烯0.1%,阻燃剂4.8%,改性剂0.1%。
氧化石墨烯是采用机械剥离法制备的。
阻燃剂采用磷酸氢二铵、锑钛络合物、三氧化二锑按质量比1:1:2均匀混合而得。
改性剂采用聚乙烯醇、聚乙二醇、硅烷偶联剂按质量比1:2:3均匀混合而得。
步骤2,制备改性PTA/GO/EG浆料。
向氧化石墨烯和阻燃剂中缓慢加入乙二醇,同时将改性剂和PTA料加入到浆料中,搅拌混合均匀后将温度升至70~85℃,处理30~50min,得到改性PTA/GO/EG分散溶液;PTA料和EG的摩尔比为1:1~4。
步骤3,酯化反应:将步骤2所得的浆料加入聚合反应釜中,重复充放氮气若干次,排尽釜内空气,再充入氮气至釜内压为0.1~0.5MPa,然后缓慢升温,至温度为230-260℃的范围之间,进行加压酯化反应。
步骤4,缩聚反应:继续将釜内温度升至225~265℃,进行低真空缩聚,将釜内压从常压缓慢降至100~500Pa,同时将温度缓慢升至270~290℃,反应时间控制为60~90min,然后静置15~30min,打开铸带头,充入氮气至聚合物熔体形成稳定细流,经水槽冷却、切粒机切粒和鼓风干燥后,保存备用。
步骤5,熔融纺丝:将步骤4所得的改性石墨烯阻燃涤纶母粒进行干燥,干燥温度控制在80-200℃的范围内,干燥后母粒的含水量低于100ppm;然后将混合料加入到螺杆挤出机中加热熔融,再经纺丝箱体过滤后纺丝成束,纺丝温度为270-290℃,纺丝速度为500-1500m/min;得到改性石墨烯抗切割涤纶纤维。
步骤6,制备面料:通过梭织,将步骤5所得的石墨烯阻燃涤纶长丝织造成梭织面料。所得的梭织面料的克重为100-500克/㎡。
步骤7,对面料进行后处理:配制阻燃剂整理液是通过另外再选取同样的阻燃剂成分,均匀分散于蒸馏水中,然后充分搅拌,升温至50-80℃,整理液中阻燃剂的质量浓度为10-30%;再将面料浸入整理液中,充分浸渍后经过浸压辊,挤压除去多余的整理液,再采用烘干机烘干,烘干温度为50-85℃,得到高阻燃面料。
步骤8,根据手套模板,将步骤7所得的面料经过裁剪、缝合,制得电焊用防护手套。
本实施例还提供了通过该方法制备的电焊用防护手套。
实施例2
一种电焊用防护手套的制备方法,其包含:
步骤1,选取原料。
优选地,原料中按质量百分比计包含PTA料58.4%,乙二醇40%,氧化石墨烯1%,阻燃剂0.1%,改性剂0.5%。
氧化石墨烯是采用化学气相沉积法制备的。
阻燃剂采用磷酸氢二铵、锑钛络合物、三氧化二锑按质量比1:2:2均匀混合而得。
改性剂采用聚乙烯醇、聚乙二醇、硅烷偶联剂按质量比1:2:4均匀混合而得。
步骤2,制备改性PTA/GO/EG浆料。
向氧化石墨烯和阻燃剂中缓慢加入乙二醇,同时将改性剂和PTA料加入到浆料中,搅拌混合均匀后将温度升至70~85℃,处理30~50min,得到改性PTA/GO/EG分散溶液;PTA料和EG的摩尔比为1:1~4。
步骤3,酯化反应:将步骤2所得的浆料加入聚合反应釜中,重复充放氮气若干次,排尽釜内空气,再充入氮气至釜内压为0.1~0.5MPa,然后缓慢升温,至温度为230-260℃的范围之间,进行加压酯化反应。
步骤4,缩聚反应:继续将釜内温度升至225~265℃,进行低真空缩聚,将釜内压从常压缓慢降至100~500Pa,同时将温度缓慢升至270~290℃,反应时间控制为60~90min,然后静置15~30min,打开铸带头,充入氮气至聚合物熔体形成稳定细流,经水槽冷却、切粒机切粒和鼓风干燥后,保存备用。
步骤5,熔融纺丝:将步骤4所得的改性石墨烯阻燃涤纶母粒进行干燥,干燥温度控制在80-200℃的范围内,干燥后母粒的含水量低于100ppm;然后将混合料加入到螺杆挤出机中加热熔融,再经纺丝箱体过滤后纺丝成束,纺丝温度为270-290℃,纺丝速度为500-1500m/min;得到改性石墨烯抗切割涤纶纤维。
步骤6,制备面料:通过梭织,将步骤5所得的石墨烯阻燃涤纶长丝织造成梭织面料。所得的梭织面料的克重为100-500克/㎡。
步骤7,对面料进行后处理:配制阻燃剂整理液是通过另外再选取同样的阻燃剂成分,均匀分散于蒸馏水中,然后充分搅拌,升温至50-80℃,整理液中阻燃剂的质量浓度为10-30%;再将面料浸入整理液中,充分浸渍后经过浸压辊,挤压除去多余的整理液,再采用烘干机烘干,烘干温度为50-85℃,得到高阻燃面料。
步骤8,根据手套模板,将步骤7所得的面料经过裁剪、缝合,制得电焊用防护手套。
本实施例还提供了通过该方法制备的电焊用防护手套。
实施例3
一种电焊用防护手套的制备方法,其包含:
步骤1,选取原料。
优选地,原料中按质量百分比计包含PTA料64.8%,乙二醇25%,氧化石墨烯5%,阻燃剂5%,改性剂0.2%。
氧化石墨烯是采用氧化还原法制备的。
阻燃剂采用磷酸氢二铵、锑钛络合物、三氧化二锑按质量比1:1:3均匀混合而得。
改性剂采用聚乙烯醇、聚乙二醇、硅烷偶联剂按质量比1:3:3均匀混合而得。
步骤2,制备改性PTA/GO/EG浆料。
向氧化石墨烯和阻燃剂中缓慢加入乙二醇,同时将改性剂和PTA料加入到浆料中,搅拌混合均匀后将温度升至70~85℃,处理30~50min,得到改性PTA/GO/EG分散溶液;PTA料和EG的摩尔比为1:1~4。
步骤3,酯化反应:将步骤2所得的浆料加入聚合反应釜中,重复充放氮气若干次,排尽釜内空气,再充入氮气至釜内压为0.1~0.5MPa,然后缓慢升温,至温度为230-260℃的范围之间,进行加压酯化反应。
步骤4,缩聚反应:继续将釜内温度升至225~265℃,进行低真空缩聚,将釜内压从常压缓慢降至100~500Pa,同时将温度缓慢升至270~290℃,反应时间控制为60~90min,然后静置15~30min,打开铸带头,充入氮气至聚合物熔体形成稳定细流,经水槽冷却、切粒机切粒和鼓风干燥后,保存备用。
步骤5,熔融纺丝:将步骤4所得的改性石墨烯阻燃涤纶母粒进行干燥,干燥温度控制在80-200℃的范围内,干燥后母粒的含水量低于100ppm;然后将混合料加入到螺杆挤出机中加热熔融,再经纺丝箱体过滤后纺丝成束,纺丝温度为270-290℃,纺丝速度为500-1500m/min;得到改性石墨烯抗切割涤纶纤维。
步骤6,制备面料:通过梭织,将步骤5所得的石墨烯阻燃涤纶长丝织造成梭织面料。所得的梭织面料的克重为100-500克/㎡。
步骤7,对面料进行后处理:配制阻燃剂整理液是通过另外再选取同样的阻燃剂成分,均匀分散于蒸馏水中,然后充分搅拌,升温至50-80℃,整理液中阻燃剂的质量浓度为10-30%;再将面料浸入整理液中,充分浸渍后经过浸压辊,挤压除去多余的整理液,再采用烘干机烘干,烘干温度为50-85℃,得到高阻燃面料。
步骤8,根据手套模板,将步骤7所得的面料经过裁剪、缝合,制得电焊用防护手套。
本实施例还提供了通过该方法制备的电焊用防护手套。
实施例4
一种电焊用防护手套的制备方法,其包含:
步骤1,选取原料。
优选地,原料中按质量百分比计包含PTA料60.2%,乙二醇30%,氧化石墨烯8%,阻燃剂1%,改性剂0.8%。
氧化石墨烯是采用机械剥离法或化学气相沉积法制备的。
阻燃剂采用磷酸氢二铵、锑钛络合物、三氧化二锑按质量比1:2:3均匀混合而得。
改性剂采用聚乙烯醇、聚乙二醇、硅烷偶联剂按质量比1:3:4均匀混合而得。
步骤2,制备改性PTA/GO/EG浆料。
向氧化石墨烯和阻燃剂中缓慢加入乙二醇,同时将改性剂和PTA料加入到浆料中,搅拌混合均匀后将温度升至70~85℃,处理30~50min,得到改性PTA/GO/EG分散溶液;PTA料和EG的摩尔比为1:1~4。
步骤3,酯化反应:将步骤2所得的浆料加入聚合反应釜中,重复充放氮气若干次,排尽釜内空气,再充入氮气至釜内压为0.1~0.5MPa,然后缓慢升温,至温度为230-260℃的范围之间,进行加压酯化反应。
步骤4,缩聚反应:继续将釜内温度升至225~265℃,进行低真空缩聚,将釜内压从常压缓慢降至100~500Pa,同时将温度缓慢升至270~290℃,反应时间控制为60~90min,然后静置15~30min,打开铸带头,充入氮气至聚合物熔体形成稳定细流,经水槽冷却、切粒机切粒和鼓风干燥后,保存备用。
步骤5,熔融纺丝:将步骤4所得的改性石墨烯阻燃涤纶母粒进行干燥,干燥温度控制在80-200℃的范围内,干燥后母粒的含水量低于100ppm;然后将混合料加入到螺杆挤出机中加热熔融,再经纺丝箱体过滤后纺丝成束,纺丝温度为270-290℃,纺丝速度为500-1500m/min;得到改性石墨烯抗切割涤纶纤维。
步骤6,制备面料:通过梭织,将步骤5所得的石墨烯阻燃涤纶长丝织造成梭织面料。所得的梭织面料的克重为100-500克/㎡。
步骤7,对面料进行后处理:配制阻燃剂整理液是通过另外再选取同样的阻燃剂成分,均匀分散于蒸馏水中,然后充分搅拌,升温至50-80℃,整理液中阻燃剂的质量浓度为10-30%;再将面料浸入整理液中,充分浸渍后经过浸压辊,挤压除去多余的整理液,再采用烘干机烘干,烘干温度为50-85℃,得到高阻燃面料。
步骤8,根据手套模板,将步骤7所得的面料经过裁剪、缝合,制得电焊用防护手套。
本实施例还提供了通过该方法制备的电焊用防护手套。
实施例5
一种电焊用防护手套的制备方法,其包含:
步骤1,选取原料。
优选地,原料中按质量百分比计包含PTA料58%,乙二醇21%,氧化石墨烯10%,阻燃剂10%,改性剂1%。
氧化石墨烯是采用化学气相沉积法或氧化还原法制备的。
阻燃剂采用磷酸氢二铵、锑钛络合物、三氧化二锑按质量比1:1.5:2.5均匀混合而得。
改性剂采用聚乙烯醇、聚乙二醇、硅烷偶联剂按质量比1:2.5:3.5均匀混合而得。
步骤2,制备改性PTA/GO/EG浆料。
向氧化石墨烯和阻燃剂中缓慢加入乙二醇,同时将改性剂和PTA料加入到浆料中,搅拌混合均匀后将温度升至70~85℃,处理30~50min,得到改性PTA/GO/EG分散溶液;PTA料和EG的摩尔比为1:1~4。
步骤3,酯化反应:将步骤2所得的浆料加入聚合反应釜中,重复充放氮气若干次,排尽釜内空气,再充入氮气至釜内压为0.1~0.5MPa,然后缓慢升温,至温度为230-260℃的范围之间,进行加压酯化反应。
步骤4,缩聚反应:继续将釜内温度升至225~265℃,进行低真空缩聚,将釜内压从常压缓慢降至100~500Pa,同时将温度缓慢升至270~290℃,反应时间控制为60~90min,然后静置15~30min,打开铸带头,充入氮气至聚合物熔体形成稳定细流,经水槽冷却、切粒机切粒和鼓风干燥后,保存备用。
步骤5,熔融纺丝:将步骤4所得的改性石墨烯阻燃涤纶母粒进行干燥,干燥温度控制在80-200℃的范围内,干燥后母粒的含水量低于100ppm;然后将混合料加入到螺杆挤出机中加热熔融,再经纺丝箱体过滤后纺丝成束,纺丝温度为270-290℃,纺丝速度为500-1500m/min;得到改性石墨烯抗切割涤纶纤维。
步骤6,制备面料:通过梭织,将步骤5所得的石墨烯阻燃涤纶长丝织造成梭织面料。所得的梭织面料的克重为100-500克/㎡。
步骤7,对面料进行后处理:配制阻燃剂整理液是通过另外再选取同样的阻燃剂成分,均匀分散于蒸馏水中,然后充分搅拌,升温至50-80℃,整理液中阻燃剂的质量浓度为10-30%;再将面料浸入整理液中,充分浸渍后经过浸压辊,挤压除去多余的整理液,再采用烘干机烘干,烘干温度为50-85℃,得到高阻燃面料。
步骤8,根据手套模板,将步骤7所得的面料经过裁剪、缝合,制得电焊用防护手套。
本实施例还提供了通过该方法制备的电焊用防护手套。
对本发明各实施例制备的电焊用防护手套进行测试,结果如下表1所示。
表1.测试结果表。
本发明提供的电焊用防护手套及其制备方法,旨在利用改性的氧化石墨烯制备和分散体系,以及涤纶原位聚合技术优先制备一种电焊用石墨烯阻燃涤纶纤维,再通过织造工艺制备一种阻燃涤纶面料,而后再通过阻燃后处理,得到高阻燃面料,最后通过缝合工艺制得手套产品。该手套具有高的极限氧指数,对电焊产生的高温、金属溅射及熔滴等具有很好的防护作用,而石墨烯具有的协同阻燃效果使得该面料具有持久的阻燃效果。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种电焊用防护手套的制备方法,其特征在于,所述的方法包含:
步骤1,选取原料;
步骤2,制备精对苯二甲酸/氧化石墨烯/乙二醇改性浆料;
步骤3,酯化反应:将步骤2所得的浆料加入反应釜中,重复充放氮气,排尽釜内空气,最后充入氮气后升温,进行加压酯化反应;
步骤4,缩聚反应:继续将釜内温度升高,进行低真空缩聚,将釜内压降低,同时将温度升高,反应后进行静置,再打开铸带头,充入氮气至聚合物熔体形成稳定细流,经水槽冷却、切粒机切粒和鼓风干燥后,保存备用;
步骤5,熔融纺丝:将步骤4所得的改性石墨烯阻燃涤纶母粒进行干燥,然后加热熔融,经纺丝箱体过滤后纺丝成束;
步骤6,制备面料:通过梭织,将步骤5所得的石墨烯阻燃涤纶长丝织造成梭织面料;
步骤7,对面料进行后处理:配制阻燃剂整理液,搅拌后升温,再将面料浸入整理液中,然后经过浸压辊,挤压除去多余的整理液,再采用烘干机烘干,得到高阻燃面料;
步骤8,根据手套模板,将步骤7所得的面料经过裁剪、缝合,制得电焊用防护手套。
2.如权利要求1所述的电焊用防护手套的制备方法,其特征在于,所述的步骤1中的原料,按质量百分比计包含精对苯二甲酸58%~85%,乙二醇10%~40%,氧化石墨烯0.1%~10%,阻燃剂0.1%~10%,改性剂0.1%~1%。
3.如权利要求2所述的电焊用防护手套的制备方法,其特征在于,所述的氧化石墨烯是采用机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法中的任意一种方法制备的;阻燃剂采用磷酸氢二铵、锑钛络合物、三氧化二锑按质量比1:(1-2):(2-3)均匀混合而得;改性剂采用聚乙烯醇、聚乙二醇、硅烷偶联剂按质量比1:(2-3):(3-4)均匀混合而得。
4.如权利要求1所述的电焊用防护手套的制备方法,其特征在于,所述的步骤2中,向氧化石墨烯和阻燃剂中缓慢加入乙二醇,同时将改性剂和精对苯二甲酸加入到浆料中,搅拌混合均匀后将温度升至70~85℃,处理30~50min,得到改性分散溶液;精对苯二甲酸和乙二醇的摩尔比为1:1~4。
5.如权利要求1所述的电焊用防护手套的制备方法,其特征在于,所述的步骤3中,将所得的浆料加入聚合反应釜中,重复充放氮气若干次,排尽釜内空气,再充入氮气至釜内压为0.1~0.5MPa,然后缓慢升温,至温度为230-260℃的范围之间,进行加压酯化反应。
6.如权利要求1所述的电焊用防护手套的制备方法,其特征在于,所述的步骤4中,继续将釜内温度升至225~265℃,进行低真空缩聚,将釜内压从常压缓慢降至100~500Pa,同时将温度缓慢升至270~290℃,反应时间控制为60~90min,然后静置15~30min,打开铸带头。
7.如权利要求1所述的电焊用防护手套的制备方法,其特征在于,所述的步骤5中,将所得的改性石墨烯阻燃涤纶母粒进行干燥,干燥温度控制在80-200℃的范围内,干燥后母粒的含水量低于100ppm;然后将混合料加入到螺杆挤出机中加热熔融,再经纺丝箱体过滤后纺丝成束,纺丝温度为270-290℃,纺丝速度为500-1500m/min;得到改性石墨烯抗切割涤纶纤维。
8.如权利要求1所述的电焊用防护手套的制备方法,其特征在于,所述的步骤6中,所得的梭织面料的克重为100-500克/㎡。
9.如权利要求1所述的电焊用防护手套的制备方法,其特征在于,所述的步骤7中,配制阻燃剂整理液是通过另外再选取同样的阻燃剂成分,均匀分散于蒸馏水中,然后充分搅拌,升温至50-80℃,整理液中阻燃剂的质量浓度为10-30%;再将面料浸入整理液中,充分浸渍后经过浸压辊,挤压除去多余的整理液,再采用烘干机烘干,烘干温度为50-85℃。
10.一种通过如权利要求1~9中任意一项所述的方法制备的电焊用防护手套。
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