CN116615585A

CN116615585A - 一种防火遮焰无纺布

Info

Publication number: CN116615585A
Application number: CN202180076686.0A
Authority: CN
Inventors: 武庭轩; 高冬燕; 梶山宏史; 二宫有希; 原田大
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2021-11-23
Publication date: 2023-08-18
Also published as: WO2022111424A1

Abstract

本发明公开一种防火遮焰无纺布，所述无纺布中含有极限氧指数在27%以上且热分解温度在400度以下的非熔融纤维A，以及极限氧指数在30%以上的热塑性纤维B，所述无纺布的孔隙率低于98%。本发明的防火遮焰无纺布具有阻燃性好、耐火焰性能优异、轻量柔软、导热系数低的特点，可以应用于电池上盖、汽车内饰以及建筑等场合。

Description

一种防火遮焰无纺布

技术领域

本发明涉及一种防火遮焰无纺布。

背景技术

天然纤维棉麻丝毛、化学纤维中的合成纤维如聚酯纤维、聚酰胺纤维和再生纤维的粘胶纤维、醋酸纤维等纤维制成的机织物，针织物或无纺布等均不具有阻燃性，需要实施某种阻燃改性处理才能获得阻燃效果。比如将阻燃剂添加到纤维或织物中赋予阻燃效果。

然而，使用阻燃剂作为阻燃改性方法所制得的阻燃纤维制品不具备高度的阻燃效果，例如聚酯类阻燃纺织品，接触明火后虽然有不燃且离火自消的效果，但其本身仍然具有高温收缩的现象，接触火焰部位就会熔融形成一个孔洞，火焰会从孔洞窜出。另外，采用浸轧和涂层法改性制得的阻燃纺织品，阻燃剂容易从阻燃纺织品中脱落，从而导致无纺布的阻燃耐久性差。

如中国公开专利CN101629335A中公开了一种抗紫外、抗菌、阻燃涤纶纤维及其制备方法与应用，阻燃涤纶纤维的熔融温度范围为255～280℃，接触火焰时虽然不会发生燃烧，但纤维的收缩是无法避免的，因此当将制得的织物置于火焰上方时，织物也会因收缩出现孔洞，火焰从孔洞处泄漏，从而烧到更上层的物质。

另外，目前还有使用热处理后的高含碳量纤维的情况，然而，当高含碳量纤维经受长时间炙烤，接触氧气时，就会进行氧化分解反应，随着时间的增长，材料也会完全分解消失，阻燃效果自然不复存在。

如中国公开专利CN108360147A中公开了一种制备聚丙烯腈预氧毡的方法，将聚丙烯腈作为原料，在200度以上的高温炉内进行处理，引入氧原子并促进环化反应，得到平整度高的预氧纤维毡，将其应用于隔热防火的领域。然而，预氧纤维在空气中的热分解温度为500℃左右，而火焰的温度一般都在500℃以上，当该预氧纤维毡被火焰灼烧时，纤维就会缓慢分解变细，最终完全消失，从而失去防火的效果。

又如中国公开专利CN107636219A中公开了一种阻隔火焰性无纺布，该阻隔火焰性无纺布是由非熔融纤维A和极限氧指数大于25％的热塑性纤维B形成，该非熔融纤维A为耐火纤维或者间位芳纶系纤维，该无纺布虽然阻隔火焰的性能很出色，但因为纤维特性导致该无纺布只有灰色一种颜色，并且由于使用的纤维仍然属于高分子纤维，当灼烧温度过高后仍然会发生有氧分解，最终丧失阻隔火焰能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃性好、耐火焰性能优异、轻量柔软、导热系数低的防火遮焰无纺布。

本发明的技术解决方案如下：本发明的防火遮焰无纺布中含有极限氧指数在27％以上且热分解温度在400度以下的非熔融纤维A，以及极限氧指数在30％以上的热塑性纤维B，所述无纺布的孔隙率低于98％。

本发明的防火遮焰无纺布在1100℃火焰燃烧5分钟后的厚度保持率优选在20％以上。

上述非熔融纤维A的含有率优选为20～80重量％。

本发明的防火遮焰无纺布中优选含有40重量％以下的纤维C。

上述非熔融纤维A优选为含有无机阻燃剂的再生纤维素纤维或聚丙烯腈系纤维。

在500℃加热10min后，上述非熔融纤维A的剩余重量比例优选为27％以上。

上述热塑性纤维B优选是由选自聚苯硫醚、各向异性熔融聚酯、阻燃性聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、阻燃性聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、阻燃性聚砜、聚(醚-醚-酮)、聚(醚-酮-酮)、聚醚砜、聚芳酯、聚苯基砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺及它们的混合物中的树脂形成的纤维。

本发明的防火遮焰无纺布的常温有效导热系数优选为0.020～0.045W/(m·K)。

本发明的有益效果：本发明的防火遮焰无纺布可以在一定时间内有效地阻隔一定的高温火焰，含有孔隙结构的无纺布具有出色的隔热效果，且还具备优异的轻量性。本发明的防火遮焰无纺布可以作为动力电池上盖板的隔热防火材料，应用于汽车座椅，顶棚等部位；还可以作为各种床上以及沙发等布艺品的面层或填充层的阻燃材料；也可以应用于各类型建筑中的墙体隔热等场合。

附图说明

图1为本发明防火遮焰无纺布的示意图，图中，A为非熔融纤维、B为热塑性纤维，非熔融纤维A和热塑性纤维B杂乱排列形成无纺布结构。

图2为本发明防火遮焰无纺布的示意图，图中，A为非熔融纤维、B为热塑性纤维、C为其他纤维，非熔融纤维A、热塑性纤维B和其他纤维C杂乱排列形成无纺布结构。

具体实施方式

本发明的防火遮焰无纺布中含有极限氧指数在27％以上且热分解温度在400度以下的非熔融纤维A，以及极限氧指数在30％以上的热塑性纤维B，所述无纺布的孔隙率低于98％。所谓非熔融纤维A是指受热后，不会软化熔融就发生分解或降解的纤维状材料，该材料具备一定的长径比例，如天然纤维中的棉纤维、亚麻纤维、苎麻纤维，化学纤维中的粘胶纤维、间位芳纶系纤维以及碳纤维。其中，从纤维获取的容易程度和成本上考虑，优选阻燃再生纤维素纤维。非熔融纤维A为极限氧指数在27％以上且热分解温度在400度以下的纤维，极限氧指数是指聚合物在氧和氮混合气体中用于维持物质的燃烧所需要的最小氧气量的容积百分率，是表征材料燃烧性的指标。极限氧指数越高，就越难于燃烧；极限氧指数越低，就越容易发生燃烧并且产生火焰，从而就无法起到防火遮焰的效果。因此，非熔融纤维A的极限氧指数为27％以上，优选为30％以上。热分解温度是指在受热情况下，大分子开始裂解的温度，是衡量大分子热稳定程度的指标。热分解温度越高，高分子材料的热稳定性就越好，但因为燃烧时火焰温度至少在600度以上，超过了绝大部分有机纤维的热分解温度，如果非熔融纤维的热分解温度大于400度的话，热稳定性越高的材料不仅成本高，而且由于热分解温度过高的纤维，热稳定性越好，在被火焰烘烤时，碳化所需要的温度也就越高，就难以碳化。考虑到非熔融纤维碳化的容易性以及受热稳定性，非熔融纤维的热分解温度优选270～360度。

本发明的热塑性纤维B是极限氧指数在30％以上的热塑性纤维B，作为具体例，可选自聚苯硫醚、各向异性熔融聚酯、阻燃性聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、阻燃性聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、阻燃性聚砜、聚(醚-醚-酮)、聚(醚-酮-酮)、聚醚砜、聚芳酯、聚苯基砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺及它们的混合物中的树脂形成的纤维。它们可以单独使用，也可以同时使用两种以上。其中，聚苯硫醚纤维中含有硫元素，在受热时能释放出二氧化硫气体，对燃烧有抑制作用，并且可以促进碳化，进一步提高防火性能。因此，热塑性纤维B优选聚苯硫醚纤维(以下称为PPS纤维)。热塑性纤维B的极限氧指数为30％以上，与非熔融纤维A配合使用也需要高极限氧指数，制得的无纺布具有高度的阻燃性能，当遇到被火焰灼烧时，热塑性纤维不燃烧只熔融，而熔融的热塑性纤维就会形成液膜，将非熔融纤维完全包裹，使得非熔融纤维无法与空气接触，从而进行无氧碳化。同时因为极限氧指数高，接触空气的部分也不会燃烧，能够阻止火焰蔓延，随着灼烧时间的增长，熔融的纤维会形成一层碳化膜，不再继续氧化，提供遮焰能力。从防止火焰蔓延和形成碳化膜的快慢来看，热塑性纤维B的极限氧指数优选为32～40％。

本发明防火遮焰无纺布的孔隙率低于98％。孔隙率是指孔隙体积对总体积的比值，它是衡量孔隙体积大小的一个指标。孔隙率越大，内部的空气含量越大，氧含量也就越高，也就更容易发生燃烧。如果防火遮焰无纺布的孔隙率高于98％的话，内部的空气含量就多，作为燃烧中助燃物的氧气含量就会很高，在燃烧时空气的流动也会更加便利，从而使得无纺布更容易燃烧，导致防火遮焰的性能劣化甚至丧失。但是如果无纺布的孔隙率过低，即无纺布内部所含空气过少，则会导致无纺布整体的隔热性变差。因此，考虑到孔隙率对无纺布防火性能以及对本身隔热性能，本发明的无纺布的孔隙率优选70～95％，更优选为80～93％。

本发明的防火遮焰无纺布在1100℃火焰燃烧5分钟后的厚度保持率优选在20％以上。这里的厚度保持率是指当防火遮焰无纺布在1100度火焰灼烧5分钟后，被灼烧部位的厚度占灼烧前该部位厚度的百分比。当本发明的无纺布被应用于电动汽车动力电池的上盖板处，起到防火的作用。当然，在火焰温度更低时，本发明的防火遮焰无纺布也会起到更好的防火效果，例如与木质房门复合、或作为普通汽车乘客舱用地毯等均可起到阻止火焰侵入的作用。目前，市面上电动汽车中的动力电池有能量密度逐渐提高的趋势，在电动汽车续航能力逐渐上升的同时，也带来了很严峻的安全问题，能量密度高的电池在使用时，因其不稳定性更容易发生热失控，而三元锂电池在发生热失控时，产生的火焰温度可以达到1000度以上，如果在热失控时，盖板上的防护材料无法承受此高温，就会迅速燃烧产生孔洞。然而，上层的铝制盖板熔点只有660度，虽然铝制品的表面有一层厚为0.01～0.1微米且熔点温度为几千度的氧化铝层，但受热后，内部的铝也会被熔融，熔滴掉落，形成孔洞。而本发明的防火遮焰无纺布就能起到防火的作用，即使在1100℃火焰燃烧5分钟后厚度保持率还能优选在20％以上。该无纺布可以有效阻挡该火焰，防止火焰燃烧到盖板上，火焰不会直接灼烧乘客舱。如果无纺布在1100℃火焰燃烧5分钟后无法残留一定的厚度，意味着被灼烧部位无纺布的厚度过薄，厚度变薄会导致隔热的效果变差，从而使高温，甚至是火焰入侵到乘客舱，造成生命财产的损害。考虑到无纺布的耐火焰、耐高温性能以及相对的隔热性能，本发明防火遮焰无纺布被1100度火焰燃烧后的厚度保持率优选为20～60％，更优选为40～60％。

上述非熔融纤维A的含有率优选为20～80重量％。本发明防火遮焰无纺布的遮焰功能是由非熔融纤维与A与热塑性纤维B组合后所达到的效果，其中非熔融纤维A在火焰燃烧时不会产生熔融收缩，是无纺布中的骨架纤维，在受热时可以供热塑性纤维B熔融液滴在纤维间铺展成膜，并将纤维A本身包裹，阻隔氧气，促进碳化，从而提高防火遮焰无纺布的阻燃性能。如果非熔融纤维A的含量过低的话，则作为骨架材料的支撑作用就变得不充分，热塑纤维B熔融后形成熔缩孔洞，制得的无纺布就会失去遮焰功能。另一方面，如果非熔融纤维A的含量过高的话，则热塑性纤维B无法充分铺展成膜状，将非熔融纤维A充分包裹密封，这样就无法遮挡氧气，分解变快。因此，考虑到接触火焰时作为骨架的非熔融纤维A能充分支撑熔融的热塑性纤维B，上述非熔融纤维A的含量更优选为30～70％。

本发明的防火遮焰无纺布中优选含有40重量％以下的纤维C。所述纤维C为所述非熔融纤维A以及热塑性纤维B以外的纤维，所述纤维C的重量比例优选为40重量％以下。为了进一步赋予本发明防火遮焰无纺布特定的性能，可以含有非熔融纤维A以及热塑性纤维B以外的纤维C。例如，为了提高产品的致密性，且降低厚度需要施加适度的热处理，可以使用玻璃化转变温度、软化温度较低的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(尼龙)、聚乙烯、聚丙烯纤维以及维尼纶纤维等。同时，添加以上几种纤维还可以改善本发明无纺布材料的柔软性、强度、耐磨性等性能。纤维C的含量没有特殊的限制，只要不损害本发明的效果即可，以防火遮焰无纺布的重量计，纤维C的含量优选为40％以下，更优选为15％以下。

上述非熔融纤维A优选为含有无机阻燃剂的再生纤维素纤维或聚丙烯腈系纤维，含有无机阻燃剂的再生纤维素纤维优选含有二氧化硅阻燃剂的再生纤维素纤维，聚丙烯腈系纤维优选硅氮系阻燃剂改性的阻燃聚丙烯腈系纤维。阻燃再生纤维素纤维有阻燃粘胶纤维、阻燃铜胺纤维。从纤维熔融收缩方面考虑，更优选阻燃粘胶纤维。由于再生纤维素纤维、阻燃聚丙烯腈系纤维为白色纤维，且易染色，根据需要，将这些纤维染出各种颜色，因此所得的防火遮焰无纺布可以具有多种颜色，包括白色。

与火源接触后，纤维不发生燃烧，或燃烧不充分，仅有较小火焰燃烧，火源撤走后，火焰能尽快自行熄灭的纤维称作阻燃纤维。根据纤维的极限氧指数值，一般认为氧指数在22％以下的属于易燃纤维；氧指数大于22％小于27％的属可燃纤维；氧指数在27％以上的属于阻燃或难燃纤维。

在500℃加热10min后，上述非熔融纤维A的剩余重量比例优选为27％以上。非熔融纤维A的剩余重量比例是指非熔融纤维A在500度的温度下加热10分钟，受热分解后的所剩余的纤维状残留物质量占处理前非熔融纤维A的质量的比。非熔融纤维受热虽不会发生液化，但受热分解是无法避免的，纤维中的有机成分转变为可燃气体、可燃液体、碳化固体以及无机残留物。非熔融纤维受热后的重量残留率越高，残留物的形状保持率也就越高，高温状态时无纺布的遮焰耐久性也就越好，因此，防火遮焰性无纺布中的非熔融纤维A在400度加热30min后所剩纤维状残渣的重量比例更优选为30～50％。

本发明的防火遮焰无纺布的常温有效导热系数优选为0.020～0.045W/(m·K)。本发明的防火遮焰无纺布的制作方法可以是干式法，也可以是湿式法。纤维的固结方式可以是热粘合方式，也可以是针刺法固结方式，还可以是水刺法固结方式。但考虑到应用于动力电池中，就需要充分考虑运行中的热管理问题，需要无纺布层有一定的隔热效果，则无纺布的制作方法优选干式法，纤维的固结方式优选针刺法，制得结构蓬松的防火遮焰无纺布作为上盖板防护材，可以充分发挥其低导热系数的优点，阻止电池的热量向外部发散。如果防火遮焰无纺布的常温有效导热系数过低的话，由电池包向上传递的热量将很难通过上盖，导致热量在电池包内更容易积蓄，增大了散热系统的工作负荷，导致了更高的能耗；如果防火遮焰无纺布的常温有效导热系数过高的话，在电池发生热失控时，热量会很快透过无纺布传导到上盖板，乃至乘客舱，导致危险的发生。

当采用湿法抄纸的方式制备本发明的无纺布时，非熔融纤维A、热塑性纤维B以及纤维C的长度均优选为2～38mm，更优选为2～10mm。热塑性纤维B优选PPS纤维，从纤维在原液中的分散性方面考虑，单纤维的纤度优选为0.1～7D。

当采用干法针刺固结的方式制备本发明的无纺布时，从纤维的梳理性以及成型性方面考虑，非熔融纤维A、热塑性纤维B以及纤维C的长度均优选为42～76mm，更优选为48～60mm。各纤维的纤度均优选为0.8～10D，更优选为1.5～6D。

当采用水刺固结的方式制备本发明的无纺布时，非熔融纤维A、热塑性纤维B以及纤维C的长度均优选为42～76mm，更优选为48～60mm。各纤维的纤度均优选为1～3D，更优选为1.5～2.5D。

通过以下实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围显然不局限于实施例，实施例中各物性参数由下面方法测定。

【极限氧指数】

极限氧指数是指聚合物在氧和氮混合气体中用于维持物质的燃烧所需要的最小氧气量的容积百分率，单位是％。纤维极限氧指数可以通过以下方法测试：根据GB/T 5454-1997中规定的极限氧指数仪，将取得的纤维制成无纺布或织物，将试样厚薄调湿8～24h后进行测试，取五次测试的平均值为该纤维的极限氧指数％。

【热分解温度】

热分解温度℃是指材料受热分解的温度，具体定义以及测定方法依据为国标GB/T 37631-2019中规定所述。使用热重分析仪，加热范围为室温～1000℃，最大升温速率不小于50℃/min；试样质量为5～10mg，气体氛围使用氮气，100ml/min吹扫流速，15℃/min升温速率，起始温度为50℃，终止温度为800℃。通过仪器配套分析软件获得质量分数变化量与温度曲线(以下称TG曲线)，曲线起始阶段切线与曲线上斜率最大处切线交点A处所对应的温度为热分解温度。测试五次，取平均值T _A为热分解温度。

【孔隙率】

孔隙率是指块状材料中孔隙体积与材料在自然状态下总体积的百分比。样品厚度：将5层样品叠放，测量叠放高度，测定5次，取平均值为样品的厚度δ。样品平方米克重：根据JIS L 1096-1999，使用电子天平，称取10cm×10cm的试样的质量，所得数据乘100，得到换算后的每平方米织物的重量。测量5次，取平均值为最终测试结果M；纤维密度：查阅资料获得该种纤维的密度，涉及多种纤维时，取密度ρ为几种纤维密度与其所占比重乘积之和。孔隙率的计算公式如下：孔隙率η(％)＝{1-[M/(ρ×δ)]}×100％。

【厚度保持率】

根据JIS L 1096-1999 8.5，采用手持式厚度仪，分别测试5次燃烧前的样品的厚度，取平均值，记为D1。具体燃烧方法为：取A4大小的样品，固定在金属框架上，垂直放置，使用丁烷喷枪正对固定好的样品，调节喷枪口与样品间的距离为8cm后，打开气体开关至3/5程度，点燃丁烷焰，开始计时，5min后关闭燃气开关，待样品降温至室温后测量五次燃烧后的厚度，取平均值，记为D2。无纺布厚度保持率的计算公式如下：厚度保持率K＝(D1/D2)×100％。

【非熔融纤维的剩余重量比例】

非熔融纤维的剩余重量比例的测试方法如下两种情况：

1、从无纺布的外观可以直接确定出两种纤维的时，分别取两种纤维各5份，取平均值为M1(毫克级别)，分别进行TGA测试，条件为：25度加热至800度，升温速度20度/分钟，剩余质量较大的为阻燃非熔融纤维，剩余质量取平均值为M2；

2、当从无纺布的外观无法确定纤维不同时，随机取10份纤维，取平均值为M1，进行TGA测试，条件为：25度加热至800度，升温速度20度/分钟，剩余质量较大的为阻燃非熔融纤维，剩余质量较大的数份取平均值为M2。非熔融纤维的剩余重量比例的计算公式如下：

非熔融纤维的剩余重量比例L＝M2/M1×100％。

【非熔融纤维A的含有率】

将无纺布样品研磨成粉末状，取5份一定量的粉末样品进行TGA测试，记重量平均值为M1，称量试验后样品的重量取平均值为M2，因为此剩余物的重量即是非熔融纤维中无机组分的重量，所以可以利用非熔融纤维的剩余重量比例L 来进行非熔融纤维A含有率的计算，具体公式如下：

非熔融纤维A的含有率：C＝(M1·M2/L)×100％。

【导热系数】

根据GB/T 10295-2008测试标准，热流法测试方法，测量样品25℃时的导热系数。测试五次，取平均值为导热系数。

实施例1

将26重量％的极限氧指数为30％、热分解温度为275℃的阻燃粘胶纤维，以及74重量％的极限氧指数为34％的聚苯硫醚纤维进行混合再经过开棉、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为97％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为23％、阻燃粘胶纤维的剩余重量比例为32％。本发明防火遮焰无纺布的各物性参见表1。

实施例2

将45重量％的极限氧指数为30％、热分解温度为275℃的阻燃粘胶纤维，以及55重量％的极限氧指数为34％的聚苯硫醚纤维进行混合再经过开棉、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为96％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为43％、阻燃粘胶纤维的剩余重量比例为32％。本发明防火遮焰无纺布的各物性参见表1。

实施例3

将73重量％的极限氧指数为30％、热分解温度为275℃的阻燃粘胶纤维，以及27重量％的极限氧指数为34％的聚苯硫醚纤维进行混合再经过开棉、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为95％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为38％、阻燃粘胶纤维的剩余重量比例为32％。本发明防火遮焰无纺布的各物性参见表1。

实施例4

将50重量％的极限氧指数为30％、热分解温度为275℃的阻燃粘胶纤维，以及50重量％的极限氧指数为34％的聚苯硫醚纤维进行混合再经过开棉、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺后，再利用水刺工艺进行加工，最终制得孔隙率为91％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为45％、阻燃粘胶纤维的剩余重量比例为32％。本发明防火遮焰无纺布的各物性参见表1。

实施例5

将45重量％的极限氧指数为31％、热分解温度为250℃的阻燃腈纶纤维，以及55重量％的极限氧指数为34％的聚苯硫醚纤维进行混合再经过开棉、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为95％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为35％、阻燃腈纶纤维的剩余重量比例为25％。本发明防火遮焰无纺布的各物性参见表1。

实施例6

将46重量％的极限氧指数为27％、热分解温度为275℃的阻燃粘胶纤维，以及54重量％的极限氧指数为34％的聚苯硫醚纤维进行混合再经过开棉、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为95％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为34％、阻燃粘胶纤维的剩余重量比例为31％。本发明防火遮焰无纺布的各物性参见表1。

实施例7

将45重量％的极限氧指数为30％、热分解温度为275℃的阻燃粘胶纤维，以及55重量％的极限氧指数为30％的阻燃尼龙纤维进行混合再经过开棉、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为97％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为25％、阻燃粘胶纤维的剩余重量比例为32％。本发明防火遮焰无纺布的各物性参见表2。

实施例8

将40重量％的极限氧指数为30％、热分解温度为275℃的阻燃粘胶纤维、40重量％的极限氧指数为34％的聚苯硫醚纤维，以及20重量％的腈纶纤维进行混合再经过开棉、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为97％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为38％、阻燃粘胶纤维的剩余重量比例为32％，且无纺布更加柔软并有较好手感。本发明防火遮焰无纺布的各物性参见表2。

实施例9

将15重量％的极限氧指数为30％、热分解温度为275℃的阻燃粘胶纤维，以及85重量％的极限氧指数为30％的阻燃尼龙纤维进行混合再经过开棉、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为97％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为18％、阻燃粘胶纤维的剩余重量比例为32％。本发明防火遮焰无纺布的各物性参见表2。

实施例10

将25重量％的极限氧指数为30％、热分解温度为275℃的阻燃粘胶纤维，以及75重量％的极限氧指数为34％的聚苯硫醚纤维进行混合再经过开棉、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为96％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为20％、阻燃粘胶纤维的剩余重量比例为25％。本发明防火遮焰无纺布的各物性参见表2。

实施例11

将45重量％的极限氧指数为28％、热分解温度为230℃的阻燃铜氨纤维，以及55％重量％的极限氧指数为34％的聚苯硫醚纤维进行混合再经过开棉、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为96％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为31％、阻燃铜氨纤维的剩余重量比例为29％。本发明防火遮焰无纺布的各物性参见表2。

实施例12

将51重量％的极限氧指数为30％、热分解温度为275℃的阻燃粘胶纤维，以及49重量％的极限氧指数为30％的阻燃尼龙纤维进行混合再经过开棉、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为97％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为67％、阻燃粘胶纤维的剩余重量比例为39％。本发明防火遮焰无纺布的各物性参见表2。

比较例1

将45重量％的极限氧指数为18％、热分解温度为275℃的腈纶纤维，以及55重量％的极限氧指数为34％的聚苯硫醚纤维进行混合再经过开绵、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为97％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为0％、腈纶纤维的剩余重量比例为0％。该无纺布的各物性参见表3。

比较例2

将45重量％的极限氧指数为31％、热分解温度为275℃的阻燃粘胶纤维，以及55重量％的极限氧指数为20％的涤纶纤维进行混合再经过开绵、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为96％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为12％、阻燃粘胶纤维的剩余重量比例为32％。该无纺布的各物性参见表3。

比较例3

将45重量％的极限氧指数为31％、热分解温度为275℃的阻燃粘胶纤维，以及将55重量％的极限氧指数为34％的聚苯硫醚纤维进行混合再经过开绵、开松、梳理，制得纤维网，然后经过预针刺、主针刺，最终制得孔隙率为99％的无纺布，在1100℃火焰燃烧5分钟后，该无纺布的厚度保持率为10％、阻燃粘胶纤维的剩余重量比例为32％。该无纺布的各物性参见表3。

表1

表2

表3

根据上述表：

(1)由实施例1-3可知，同等条件下，实施例2中非熔融纤维A与热塑性纤维B的比例在更优选范围内，与实施例1、3相比，所得防火遮焰无纺布在1100℃火焰燃烧5分钟后的厚度保持率更高，即该无纺布的遮焰性能更好。

(2)由实施例2与实施例6可知，同等条件下，前者的非熔融纤维A的极限氧指数在优选范围内，与后者相比，前者所得防火遮焰无纺在1100度火焰中燃烧5分钟后的厚度保持率更高，即该无纺布的遮焰性能更好。

(3)由实施例2与实施例5可知，同等条件下，前者的非熔融纤维A的剩余重量比例在优选范围内，与后者相比，前者所得防火遮焰无纺在1100度火焰中燃烧5分钟后的厚度保持率更高，即该无纺布的遮焰性能更好。

(4)由实施例2与实施例7可知，同等条件下，前者的热塑性纤维B极限氧指数在优选范围内，与后者相比，前者所得防火遮焰无纺布在1100度火焰中燃烧5分钟后的厚度保持率更高，即该无纺布的遮焰性能更好。

(5)由实施例2与实施例8可知，同等条件下，后者添加有其他纤维C，与前者相比，后者所得无纺布的柔软性虽好，但所得防火遮焰无纺布在1100度火焰中燃烧5分钟后的厚度保持率略低，即该无纺布的遮焰性有所下降。

(6)由实施例7与实施例9可知，同等条件下，前者的无纺布厚度保持率在优选范围内，与后者相比，前者所得防火遮焰无纺布的遮焰性能就更好。

(7)由实施例1与实施例10可知，同等条件下，前者的非熔融纤维A热处理剩余重量比例在优选范围内，与后者相比，前者所得防火遮焰无纺布在1100度的火焰中燃烧五分钟后的厚度保持率更高，即该无纺布的遮焰性能更好。

(8)由实施例6与实施例11可知，同等条件下，前者的非熔融纤维A为优选的阻燃粘胶，与后者相比，前者所得无纺布在1100度的火焰中燃烧5分钟后的厚度保持率更高，即该无纺布的遮焰性能更好。

(9)由实施例2与比较例1可知，同等条件下，后者的纤维A的极限氧指数过低，所得无纺布的厚度保持率过低，防火遮焰性能完全丧失。

(10)由实施例2与比较例2可知，同等条件下，后者的纤维B的极限氧指数过低，即便由有纤维A残渣存在，耐火性能也大大下降，导致遮焰性变差。

(11)由实施例2与比较例3可知，同条件下，后者所得无纺布的孔隙率过高，遭遇火焰时火焰轻易穿透织物，丧失防护性能。

Claims

一种防火遮焰无纺布，其特征在于：所述无纺布中含有极限氧指数在27％以上且热分解温度在400度以下的非熔融纤维A，以及极限氧指数在30％以上的热塑性纤维B，所述无纺布的孔隙率低于98％。
根据权利要求1所述的防火遮焰无纺布，其特征在于：所述无纺布在1100℃火焰燃烧5分钟后的厚度保持率在20％以上。
根据权利要求1所述的防火遮焰无纺布，其特征在于：所述非熔融纤维A的含有率为20～80重量％。
根据权利要求1所述的防火遮焰无纺布，其特征在于：所述无纺布中含有40重量％以下的纤维C。
根据权利要求1所述的防火遮焰无纺布，其特征在于：所述非熔融纤维A为含有无机阻燃剂的再生纤维素纤维或聚丙烯腈系纤维。
根据权利要求1所述的防火遮焰无纺布，其特征在于：在500℃加热10min后，所述非熔融纤维A的剩余重量比例为27％以上。
根据权利要求1所述的防火遮焰无纺布，其特征在于：所述热塑性纤维B是由选自聚苯硫醚、各向异性熔融聚酯、阻燃性聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、阻燃性聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、阻燃性聚砜、聚(醚-醚-酮)、聚(醚-酮-酮)、聚醚砜、聚芳酯、聚苯基砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺及它们的混合物中的树脂形成的纤维。
根据权利要求1所述的防火遮焰无纺布，其特征在于：所述无纺布常温有效导热系数为0.020～0.045W/(m·K)。