CN117716078A - 用可拉伸纱线形成的阻燃织物 - Google Patents

用可拉伸纱线形成的阻燃织物 Download PDF

Info

Publication number
CN117716078A
CN117716078A CN202280050239.2A CN202280050239A CN117716078A CN 117716078 A CN117716078 A CN 117716078A CN 202280050239 A CN202280050239 A CN 202280050239A CN 117716078 A CN117716078 A CN 117716078A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fabric
yarns
fibers
yarn
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280050239.2A
Other languages
English (en)
Inventor
E·杜夫蒂
R·赛尔夫
M·A·拉顿
K·希尔顿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southern Mills Inc
Original Assignee
Southern Mills Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southern Mills Inc filed Critical Southern Mills Inc
Publication of CN117716078A publication Critical patent/CN117716078A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
    • D03D1/0035—Protective fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/443—Heat-resistant, fireproof or flame-retardant yarns or threads
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D31/00—Materials specially adapted for outerwear
    • A41D31/04—Materials specially adapted for outerwear characterised by special function or use
    • A41D31/08—Heat resistant; Fire retardant
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/04—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials
    • D02G3/047—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials including aramid fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/32—Elastic yarns or threads ; Production of plied or cored yarns, one of which is elastic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/208—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads cellulose-based
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/283—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads synthetic polymer-based, e.g. polyamide or polyester fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/40—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the yarns or threads
    • D03D15/47—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the yarns or threads multicomponent, e.g. blended yarns or threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/513—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads heat-resistant or fireproof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/54—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads coloured
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/56—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads elastic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2201/00—Cellulose-based fibres, e.g. vegetable fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2201/00—Cellulose-based fibres, e.g. vegetable fibres
    • D10B2201/20—Cellulose-derived artificial fibres
    • D10B2201/22—Cellulose-derived artificial fibres made from cellulose solutions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2321/00—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D10B2321/10—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polymers of unsaturated nitriles, e.g. polyacrylonitrile, polyvinylidene cyanide
    • D10B2321/101—Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polymers of unsaturated nitriles, e.g. polyacrylonitrile, polyvinylidene cyanide modacrylic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
    • D10B2331/021—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides aromatic polyamides, e.g. aramides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/04—Heat-responsive characteristics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/06—Load-responsive characteristics
    • D10B2401/062—Load-responsive characteristics stiff, shape retention
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2501/00—Wearing apparel
    • D10B2501/04—Outerwear; Protective garments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

由主体纱线和弹力纱线的组合形成的阻燃织物，其表现出优异的物理性质和热性质。所述主体纱线至少部分用阻燃材料形成。所述弹力纱线是具有被至少部分用阻燃材料形成的纤维皮层包围的弹性芯的包芯纱。所述纤维皮层保护所述弹性芯免于直接暴露于热和火焰，否则会导致芯退化或熔融。

Description

用可拉伸纱线形成的阻燃织物
对相关申请的交叉引用
本申请要求2021年5月21日提交的名称为“Flame Resistant Fabrics Formedwith Stretchable Yarns”的美国临时申请No.63/191,485的权益，其全部内容经此引用并入本文。
领域
本发明的实施方案涉及至少部分用由弹性材料形成的可拉伸纱线形成的阻燃织物。
背景
防护服装被设计为保护穿着者免受穿着者可能遇到的危险环境条件的影响。这样的服装包括设计给消防员和其他救援人员、工业和电气工人以及军事人员穿着的那些服装。这些职业可能潜在使个体暴露于电弧闪光和/或火焰。可能暴露于意外电弧闪光和/或火焰的工人如果没有受到适当保护，会有严重烧伤的风险。为了避免在这样的条件下工作时受伤，这些个体通常穿着由阻燃材料构成的防护服，其被设计为保护他们免受电弧闪光和/或火焰的影响。这样的防护服可包括各种服装，例如连身工作服、裤子和衬衫。
已经颁布了管理此类服装(或此类服装的组成层或部分)的性能的标准，以确保服装在危险状况下充分保护穿着者。
ASTM F1506(Standard Performance Specification for Flame Resistant andArc Rated Textile Materials for WearingApparel for Use by Electrical WorkersExposed to Momentary Electric Arc and Related Thermal Hazards，2022版，经此引用并入本文)要求对由电工穿着的防护织物进行电弧额定值测试。电弧额定值代表暴露于电弧放电时的织物性能。电弧额定值以cal/cm2(每平方厘米卡路里)表示并且由电弧热性能值(ATPV)或能量破裂阈值(Energy Breakopen threshold)(EBT)的测定值导出。ATPV被定义为材料上的该电弧入射能量有50％的可能性导致基于Stoll曲线预测透过试样的足够热传递会引发二级烧伤。EBT是导致50％破裂可能性的材料上的电弧入射能量。破裂(breakopen)被定义为材料中的任何至少1.6cm2(0.5in2)的开口面积。材料的电弧额定值报告为ATPV或EBT，以较低值为准。ATPV和EBT根据ASTM F1959(Standard Test Method for Determiningthe Arc Rating of Materials for Clothing，2014版，经此引用并入本文)中阐述的测试方法测定，其中传感器测量防护织物试样在暴露于一系列电弧的过程中的热能性质。
NFPA 70E(Standard for Electrical Safety in the Workplace，2021版，经此引用并入本文)提供了将防护服装与潜在暴露水平相匹配的方法，其包括个人防护设备(PPE)类别。测试防护织物以确定其电弧额定值，并且测得的电弧额定值如下确定织物的PPE类别：
PPE类别和ATPV
PPE类别1:ATPV/EBT:4cal/cm2
PPE类别2:ATPV/EBT:8cal/cm2
PPE类别3:ATPV/EBT:25cal/cm2
PPE类别4:ATPV/EBT:40cal/cm2
因此，NFPA 70E规定了在特定环境中工人穿着的织物必须具有的防护水平。
National Fire Protection Association(NFPA)1971(Standard on ProtectiveEnsembles for Structural Fire Fighting and Proximity Fire Fighting，2018版，经此引用并入本文)管理消防员服装的所需性能。NFPA 2112(Standard on Flame-ResistantClothing for Protection of Industrial Personnel Against Flash Fire，2018版，经此引用并入本文)管理防闪火的工业工人服装的所需性能。NFPA 1975(Standard onEmergency Services WorkApparel，2019版，经此引用并入本文)管理消防员在消防站和在消防战斗服下穿着的值班服的所需性能。这些标准要求服装和/或其各个层或部分通过许多不同的性能试验，包括当根据ASTM D6413(Standard Test Method for FlameResistance of Textiles，2015版，经此引用并入本文)中阐述的测试方法测量时，具有4英寸或更短(NFPA 1971和NFPA 2112)或6英寸或更短(ASTM F1506和NFPA 1975)的炭化长度和具有2秒(或更短)的续燃时间。
为了测试炭化长度和续燃时间，将织物试样垂直悬挂在火焰上方12秒。织物必须在2秒内自熄(即，其必须具有2秒或更短的续燃时间)。在织物自熄之后，将指定量的砝码附加到织物上，并且提起织物，以使砝码从织物悬挂。织物通常将沿织物的烧焦部分撕裂。当沿织物的纵向/经向和横向/纬向进行试验时，撕裂的长度(即炭化长度)必须为4英寸或更短。通常在织物样品洗涤之前(且因此在织物仍然含有来自整理工艺的残留且通常可燃的化学品时)和在一定次数的洗涤(对于NFPA 2112洗涤100次，对于ASTM F1506洗涤25次，并且对于NFPA 1971洗涤5次)之后测试织物样品的合规性(compliance)。
NFPA 1971、2112和1975还包含关于根据ASTM F2894-21(Standard Test Methodfor Evaluation of Materials,Protective Clothing,and Equipment for HeatResistance Using a Hot Air Circulating Oven，2021版，经此引用并入本文)测试时的织物受热收缩程度的要求。为了在织物上进行热收缩测试，在织物上在纵向/经向和横向/纬向上彼此相距一定距离进行标记。记录标记组之间的距离。然后将织物悬挂在500℉烘箱中5分钟。然后再次测量标记组之间的距离。然后将织物的热收缩率计算为织物在纵向/经向和横向/纬向上收缩的百分比，并且必须小于适用标准中给出的百分比。例如，NFPA1971、1975和2112要求外层织物在纵向/经向和横向/纬向上都表现出不大于10％的热收缩率。
已经将由弹性材料制成的可拉伸纱线(“弹力纱线(stretch yarns)”)结合到防护织物中以赋予这样的织物可拉伸性和柔性。这又增强由这样的织物制成的服装穿着者的行动自由度和舒适性。弹性材料通常表征为在施加偏置力之后具有高恢复百分比(即，在移除偏置力之后，该材料能够返回到其原始尺寸-或非常接近其原始尺寸)。用于测试织物的弹性和计算织物的拉伸百分比和恢复百分比的一种这样的方法通常涉及以下步骤(称为“拉伸/恢复试验”)：
1.切割织物样品(例如2”宽x14”长)并根据ASTM D1776-20(Standard PracticeFor Conditioning and Testing Textiles，2020版，经此引用并入本文)调理样品织物。
2.在织物的宽度上画两条线，并测量和记录它们之间的距离。这些线优选在织物样品上居中延伸，间隔大约10英寸。
3.将砝码夹附加到样品上，然后将样品从测试框架的顶部悬挂，以使织物样品的长度向下悬挂。
4.通过将2.2千克砝码钩过砝码夹上的中心孔而附加该砝码。轻轻地降低砝码，直到其完全由样品支撑并启动计时器。
5.在30秒后，测量并记录两条线之间的距离。
6.移除砝码和砝码夹并使样品松弛60秒。
7.在60秒后，再次测量和记录两条线之间的距离。
拉伸百分比和恢复百分比可以如下计算：
初始长度(I)
在应变下30秒后的位移(A)
在松弛60秒后的位移(R)
现有技术的织物已经将由氨纶或橡胶形成的可拉伸纱线结合到阻燃织物中。但是，这样的织物表现出显著的热收缩率(通常大于适用标准允许的热收缩率)。此外，通常用于形成弹力纱线的弹性材料在反复暴露于升高的温度(如与工业洗涤相关的温度)时倾向于退化。这种随时间的退化可能不利地影响材料的弹性(纱线拉伸和恢复的能力)。此外，可拉伸织物必须经受整理应用，由此织物暴露于高热量水平以将织物定形为其最终宽度并活化织物中的弹力纱线的拉伸性质。活化由弹性材料如氨纶和橡胶制成的弹力纱线所需的高温(通常约为至少380℉)会使织物中的其它保护性纤维(例如改性聚丙烯腈纤维)退化。
因此，需要将弹力纱线并入织物中但仍然能够通过NPFA 1971、1975和2112中至少一种的要求(包括但不限于满足由这样的织物制成的服装的热收缩要求)并且可以在反复工业洗涤后保持其拉伸和恢复性质的阻燃织物。
概述
本专利中所用的术语“发明”、“该发明”、“这一发明”和“本发明”旨在广泛地指代本专利和下面的专利权利要求的所有主题。含有这些术语的陈述不应被理解为限制本文所述的主题或限制下面的专利权利要求的含义或范围。本专利涵盖的本发明的实施方案由下面的权利要求书，而非该概述限定。该概述是本发明的各个方面的高级综述，并且介绍了在下面的详述部分中进一步描述的一些构思。该概述无意确定所要求保护的主题的关键或基本特征，也无意单独用于确定所要求保护的主题的范围。应该参考本专利的整个说明书、所有附图和每个权利要求理解该主题。
本发明的实施方案涉及由主体纱线和弹力纱线的组合形成的阻燃织物，其表现出优异的物理性质和热性质。主体纱线至少部分由阻燃材料形成。弹力纱线是包芯纱，其具有被至少部分由阻燃材料形成的纤维皮层包围的弹性芯。纤维皮层保护弹性芯免于直接暴露于热和火焰，否则会导致芯退化或熔融。
详述
在此具体描述了本发明的实施方案的主题以满足法定要求，但是这一描述不一定旨在限制权利要求书的范围。所要求保护的主题可以以其它方式具体体现，可以包括不同的要素或步骤，并且可以与其它现有或未来技术结合使用。这一描述不应该被解释为暗示各种步骤或要素之中或之间的任何特定顺序或布置，除非明确描述各个步骤的顺序或要素的布置。
一些实施方案涉及由主体纱线和弹力纱线的组合形成的阻燃织物，其表现出优异的物理性质和热性质。在一些实施方案中，该阻燃织物具有经向和纬向。该阻燃织物包括在织物的经向和纬向(fill direction)上都提供的多根主体纱线。该织物还可以包括在织物的经向或纬向的至少一个(或两者)上在至少一些主体纱线之间延伸的多根弹力纱线。
主体纱线可以是短纤纱(spun yarns)、长丝纱或牵切纱(stretch brokenyarns)。在一些实施方案中，主体纱线都是短纤纱或都是长丝纱。但是，主体纱线不需要都是相同类型的纱线。相反，仅举例而言，在一些实施方案中，织物中的一些主体纱线可以是短纤纱，而同一织物中的另一些主体纱线可以是长丝纱(在与短纤纱相同和/或不同的织物方向上取向)。
此外，尽管主体纱线可以完全由一种类型的纤维(例如100重量％芳族聚酰胺纤维)形成，但是在一些实施方案中，主体纱线由纤维共混物形成。要注意，在一些实施方案中，在织物中形成主体纱线的纤维或其共混物可以不相同。例如，在其中主体纱线包括各自由纤维共混物形成的短纤纱的实施方案中，织物中的一些短纤纱的纤维共混物可以不同(在经向和/或纬向之间和/或之内)。这种差异可能来源于共混物中使用的纤维类型和/或共混物中使用的相同纤维类型的量。
主体纱线(至少部分)由(一种或多种)阻燃(“FR”)材料形成。在一些实施方案中，主体纱线由固有的FR短纤维或已处理成阻燃的短纤维形成。在一些实施方案中，主体纱线包括至少40重量％(“wt.％”)的阻燃纤维、至少45重量％的阻燃纤维、至少50重量％的阻燃纤维、至少55重量％的阻燃纤维、至少60重量％的阻燃纤维、至少65重量％的阻燃纤维和/或至少70重量％的阻燃纤维。在一些实施方案中，可将非FR纤维添加到纤维共混物中。在一些实施方案中，主体纱线包括至少25重量％的非FR纤维、至少30重量％的非FR纤维、至少35重量％的非FR纤维、至少40重量％的非FR纤维、至少45重量％的非FR纤维、至少50重量％的非FR纤维、至少55重量％的非FR纤维和/或至少60重量％的非FR纤维。
可用于形成主体纱线的示例性FR材料和非FR材料包括但不限于芳族聚酰胺(包括对位芳族聚酰胺和间位芳族聚酰胺)；聚苯并咪唑(“PBI”)；聚苯并噁唑(“PBO”)；改性聚丙烯腈；聚{2,6-二咪唑并[4,5-b:40；50-e]-亚吡啶基-1,4(2,5-二羟基)亚苯基}(“PIPD”)；超高分子量(“UHMW”)聚乙烯；UHMW聚丙烯；聚乙烯醇；聚丙烯腈；液晶聚合物；玻璃；尼龙；碳；丝；聚酰胺；聚酯；以及天然和合成纤维素(例如棉、人造丝、乙酸酯、三乙酸酯和莱赛尔纤维，以及它们的阻燃对应物FR棉、FR人造丝、FR乙酸酯、FR三乙酸酯和FR莱赛尔)、TANLONTM纤维(可获自Shanghai Tanlon Fiber Company)、羊毛、三聚氰胺(如可获自BasofilFibers的BASOFILTM)、聚醚酰亚胺、聚醚砜、预氧化丙烯酸系、聚酰胺-酰亚胺纤维如KERMELTM、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺纤维、聚氯乙烯醇纤维(polychlal)、聚酰亚胺、聚酰亚胺酰胺、聚烯烃、聚丙烯酸酯、以及它们的任何组合或共混物。
对位芳族聚酰胺材料的实例包括KEVLARTM(可获自DuPont)、TECHNORATM(可获自Teijin Twaron BV of Arnheim,Netherlands)和TWARON(也可获自Teijin Twaron BV)。间位芳族聚酰胺材料的实例包括NOMEXTM(可获自DuPont)、CONEXTM(可获自Teijin)和Kermel(可获自Kermel)。合适的改性聚丙烯腈材料的一个实例是可获自Kaneka Corporation ofOsaka,Japan的PROTEXTM。PIPD材料的一个实例包括M5(Dupont)。UHMW聚乙烯材料的实例包括聚合物材料VECTRAN(可获自Kuraray)。合适的人造丝材料的实例是可由Lenzing生产的ViscoseTM和ModalTM，可获自Lenzing Fibers Corporation。FR人造丝材料的一个实例是也可获自Lenzing Fibers Corporation的Lenzing FRTM。莱赛尔材料的实例包括TENCEL G100TM和TENCEL AlOOTM，都可获自Lenzing Fibers Corporation。
在一些实施方案中，主体纱线中的阻燃纤维包括芳族聚酰胺纤维(间位芳族聚酰胺、对位芳族聚酰胺或两者)和改性聚丙烯腈纤维的共混物。改性聚丙烯腈纤维比芳族聚酰胺纤维便宜得多，因此有助于控制织物的成本。在一些实施方案中，主体纱线的纤维共混物中改性聚丙烯腈纤维的百分比是共混物中芳族聚酰胺纤维的百分比的至少2倍、至少3倍和/或至少4倍。在一些实施方案中，主体纱线包括至少30重量％的改性聚丙烯腈纤维、至少35重量％的改性聚丙烯腈纤维、至少40重量％的改性聚丙烯腈纤维、至少45重量％的改性聚丙烯腈纤维和/或至少50重量％的改性聚丙烯腈纤维。在一些实施方案中，主体纱线包括大约：(i)30-60重量％的改性聚丙烯腈纤维，包括端点；(ii)35-55重量％的改性聚丙烯腈纤维，包括端点；(iii)40-50重量％的改性聚丙烯腈纤维，包括端点；和/或(iv)45-50重量％的改性聚丙烯腈纤维，包括端点。在一些实施方案中，主体纱线包括至少5重量％的芳族聚酰胺纤维、至少10重量％的芳族聚酰胺纤维、至少15重量％的芳族聚酰胺纤维、至少20重量％的芳族聚酰胺纤维、至少25重量％的芳族聚酰胺纤维和/或至少30重量％的芳族聚酰胺纤维。在一些实施方案中，主体纱线包括大约：(i)5-30重量％的芳族聚酰胺纤维，包括端点；(ii)10-25重量％的芳族聚酰胺纤维，包括端点；(iii)10-20重量％的芳族聚酰胺纤维，包括端点；(iv)15-25重量％的芳族聚酰胺纤维，包括端点；和/或(v)15-20重量％的芳族聚酰胺纤维，包括端点。
在一些实施方案中，可以将纤维素纤维添加到主体纱线的纤维共混物中以降低成本并提供舒适性。在一些实施方案中，主体纱线包含至少20重量％的纤维素纤维、至少25重量％的纤维素纤维、至少30重量％的纤维素纤维、至少35重量％的纤维素纤维、至少40重量％的纤维素纤维、至少45重量％的纤维素纤维和/或至少50重量％的纤维素纤维。在一些实施方案中，主体纱线包括大约：(i)20-50重量％的纤维素纤维，包括端点；(ii)25-45重量％的纤维素纤维，包括端点；(iii)30-40重量％的纤维素纤维，包括端点；(iv)35-45重量％的纤维素纤维，包括端点；和/或(v)35-40重量％的纤维素纤维，包括端点。
在一些实施方案中，纤维素纤维是莱赛尔纤维和/或非FR莱赛尔纤维。在一些实施方案中，在主体纱线的纤维共混物中使用不同纤维素纤维的共混物。尽管可以处理纤维素纤维以使其阻燃，但这不是必需的。相反，在纤维共混物中包含固有阻燃纤维赋予足够的阻燃性和电弧保护，并防止纤维素纤维燃烧。例如，改性聚丙烯腈纤维控制和抵消纤维素纤维的可燃性以防止纤维素纤维燃烧。以这种方式，纤维素纤维(或用这样的纤维制成的纱线或织物)不需要用FR化合物或添加剂处理。
在一些实施方案中，主体纱线由改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维(FR和/或非FR)和芳族聚酰胺纤维的共混物形成，例如但不限于大约(i)30-60重量％的改性聚丙烯腈纤维、20-60重量％的纤维素纤维和5-30重量％的芳族聚酰胺纤维；(ii)40-55重量％的改性聚丙烯腈纤维、30-45重量％的纤维素纤维和10-20重量％的芳族聚酰胺纤维；(iii)45-55重量％的改性聚丙烯腈纤维、35-45重量％的纤维素纤维和10-20重量％的芳族聚酰胺纤维；(iv)40-50重量％的改性聚丙烯腈纤维、30-40重量％的纤维素纤维和10-15重量％的芳族聚酰胺纤维；和/或(v)45-50重量％的改性聚丙烯腈纤维、35-40重量％的纤维素纤维和15-20重量％的芳族聚酰胺纤维。在一些实施方案中，上述共混物中的纤维素纤维是非FR纤维素纤维。
在一些实施方案中，可以将另外的纤维添加到纤维共混物中。这些纤维包括但不限于(1)抗静电纤维以消散或最小化静电，(2)抗微生物纤维，和/或(3)高韧度纤维，例如但不限于尼龙(即聚酰胺)和/或聚酯纤维，以改进织物的耐磨性质。在一些实施方案中，可以将5-25重量％的尼龙纤维添加到共混物中。
芳族聚酰胺纤维可以是对位芳族聚酰胺纤维、间位芳族聚酰胺纤维、或对位芳族聚酰胺和间位芳族聚酰胺纤维的共混物。在一些实施方案中，纤维共混物包括含添加剂的纤维，例如但不限于美国公开No.2018/0171516(经此引用并入本文)中公开的那些。例如，在一些实施方案中，纤维共混物中的芳族聚酰胺纤维可以是纺前着色的(producer-colored)，由此纤维在制造纤维本身的工艺过程中着色而不是在纤维成型之后着色。在一些实施方案中，芳族聚酰胺纤维用深色颜料(例如黑色或深蓝色)着色。
在一些实施方案中，主体纱线由仅改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维(FR和/或非FR)和芳族聚酰胺纤维的共混物形成，并且不含其它类型的纤维。在一些实施方案中，主体纱线由仅改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维(FR和/或非FR)、芳族聚酰胺纤维和尼龙纤维的共混物形成，并且不含其它类型的纤维。在一些实施方案中，主体纱线由仅改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维(FR和/或非FR)、芳族聚酰胺纤维、尼龙纤维和抗静电纤维的共混物形成，并且不含其它类型的纤维。
主体纱线的各端纱(end)可由单根主体纱线形成，或多根主体纱线可以合股或以其它方式组合以形成端纱。在一些实施方案中，主体纱线具有8至25的单纱等效棉支数范围(singles equivalent cotton count range)。
除了主体纱线外，还在织物内提供弹力纱线。弹力纱线可以是任何类型的纱线，包括但不限于短纤纱(spunyarns)、长丝纱、牵切纱(stretch broken yarns)和包芯纱。弹力纱线可包括FR/非FR材料的任何组合，只要整个织物是阻燃的和/或满足对阻燃织物适用或所需的标准。弹力纱线的各端纱可由单根纱线形成，或多根纱线可以组合、联接或包覆(即，合股、合股捻、包缠、芯皮、包芯(coverspun)等)以形成端纱。在一些实施方案中，弹力纱线具有8至25的单纱等效棉支数范围。
在一些实施方案中，弹力纱线是具有受纤维皮层保护的弹性芯的包芯纱。在一个具体的非限制性实例中，弹性芯是100％交联的聚烯烃弹性纤维芯(如以商品名XLA(https://www.xlancefibre.com)出售的那些)，多根单独短纤维围绕其纺纱以形成包围芯的纤维皮层。例如，短纤维可以使用dref纺纱程序或喷气纺纱工艺围绕芯纺纱。
纤维皮层保护弹性芯免于直接暴露于热和火焰，否则会导致芯退化或熔融。纤维皮层优选包括阻燃纤维，以使所得织物提供所需水平的阻燃/耐热保护，并在至少一个方向(提供弹力纱线的方向)上可拉伸，而没有损失这种阻燃保护的风险。可用于纤维皮层的材料包括但不限于上文指定用于主体纱线的相同纤维。在一些实施方案中，包围芯的皮层具有与一些或所有主体纱线基本相同或相似的纤维共混物，但这不是必需的。
XLA纤维可以在比传统弹力材料(stretch materials)低得多的温度下，如在200℉至220℉下活化。因此，整理包含这样的弹性纤维的织物所需的温度比整理传统弹力织物所需的温度低得多，因此不太可能使织物中的其它纤维损坏或退化。
主体纱线和弹力纱线可以随后用于以行业中众所周知的各种方式形成阻燃织物。可以使用任何理想的机织(例如平纹、斜纹、格子(rip-stop)、篮纹)或针织(例如单面、双面、平纹、双罗纹)图案。在一个实施方案中，该织物成型为平纹机织织物。
本文设想的阻燃织物可包括以任何组合或取向的主体纱线和弹力纱线。例如，在一些实施方案中，该织物可以是包括经向和纬向的机织织物。主体纱线将通常在经向和纬向上都提供。可以在仅经向、仅纬向、或在经向和纬向两者上包括弹力纱线，以在织物内形成网格图案。在一个非限制性实施方案中，弹力纱线仅在纬向上提供，以使主体纱线和填充纱线(fill yarns)都在纬向上延伸，并且只有主体纱线在经向上延伸。
弹力纱线可以相对于主体纱线以任何所需比率位于织物中。弹力纱线与主体纱线的比率可以(1)在织物的一个方向内和/或(2)在织物的不同方向上相同或不同。通过计数纱线端纱数来计算该比率。例如，当考虑合股纱线时，为了测定该比率，股中的每根纱线并不单独考虑，而是将合股纱线一起视为单端纱。例如，考虑以具有以下纱线重复的图案机织的织物：两根2股第一纱线(即，每根第一纱线由两根单纱线合股形成)，随后是一根单股第二纱线(即，第二纱线是未合股的)。对于这样的织物，基于每个纱线端纱，第二纱线与第一纱线的比率为1:2。
在织物的经向和/或纬向的任一或两者上，弹力纱线与主体纱线的比率在机织或针织图案内可为约40:1至约1:40、或约30:1至约1:30、或约25:1至约1:25、或约20:1至约1:20、或约15:1至约1:15、或约10:1至约1:10、或9:1、或8:1、或7:1、或6:1、或5:1、或4:1、或3:1、或2:1、或1:1、或1:2、或1:3、或1:4、或1:5、或1:6、或1:7、或1:8、或1:9、或甚至约2:3或3:2至约1:3、或这些比率的任何组合。在某些实施方案中，通常将在织物方向上提供与弹力纱线相等或更多的主体纱线，以使在该方向上弹力纱线与主体纱线的比率在约1:1至约1:10的范围内，或是该范围内的任何中间比率。在某些实施方案中，在织物方向(例如纬向)上弹力纱线与主体纱线的比率为1:1至1:5，如1:2、1:3、1:4或1:5。在一些实施方案中，在织物方向内弹力纱线与主体纱线的比率可以变化。仅作为实例，在织物方向上弹力纱线与主体纱线的第一比率可为1:2，然后在该织物方向上弹力纱线与主体纱线的第二比率为1:3。以这种方式，织物在该方向上将具有一根弹力纱线，接着两根主体纱线，接着一根弹力纱线，接着三根主体纱线的重复序列。可以在织物方向内使用任何数量的不同比率的任何组合。
在一些实施方案中，本文公开的织物的重量为3-14盎司/平方码(“osy”)，包括端点；4-12osy，包括端点；5-9osy，包括端点；6-8.5osy，包括端点；7-10osy，包括端点；7-9osy，包括端点；8-12osy，包括端点；4-8osy，包括端点；4-7.5osy，包括端点；4-7osy，包括端点；5-7osy，包括端点；5.5-7osy，包括端点；或6-7osy，包括端点。在一些实施方案中，织物重量为6-9osy，包括端点，和/或小于或等于9osy、8osy、7osy和/或小于或等于6osy。
本文设想的阻燃织物用平衡的主体纱线和弹力纱线构造，以使所得织物(i)符合NFPA 1971、1975和2112中的至少一种的要求(包括具有可接受的电弧额定值和低热收缩率)，(ii)在经受反复洗涤时表现出良好的尺寸稳定性，和(iii)甚至在洗涤后也具有良好的拉伸和恢复性质。
仅作为实例，本文设想的弹力织物的实施方案(1)符合ASTM F1506(6英寸或更短的炭化长度和2秒或更短的续燃时间)和/或NFPA 1971和2112(4英寸或更短的炭化长度和2秒或更短的续燃时间)的垂直可燃性要求；(2)在根据ASTMF1959测试时实现至少4cal/cm2或至少8cal/cm2的电弧额定值；和(3)在根据ASTM F2894-21测试时在纵向/经向和横向/纬向上都表现出不大于10％的热收缩率。此外，在根据上述拉伸/恢复试验进行测试时，本文设想的弹力织物的实施方案在其中包含弹力纱线的每个织物方向上实现至少10％，且优选至少15-20％的拉伸百分比，和至少75％，且更优选至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％或至少99％的恢复百分比。在根据下述方法洗涤时，一些实施方案能够在25-150次工业洗涤(“IL”)、50-125次工业洗涤和75-100次工业洗涤后实现这些拉伸百分比和/或恢复百分比数。本文设想的弹力织物的一些实施方案在100次工业洗涤后实现至少10％(且优选至少15-20％)的拉伸百分比和至少75％，且更优选至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％或至少99％的恢复百分比。
弹力织物的具体非限制性实施方案如下：
本发明的织物1:由经纱和纬纱形成的7.9osy机织织物。所有经纱都是13/1cc短纤纱，其具有47重量％改性聚丙烯腈/37重量％非FR纤维素/16重量％黑色纺前着色的(producer-colored)芳族聚酰胺的纤维共混物。使用两种不同的纬纱。纬纱#1各自是10/1cc弹力包芯纱(stretch corespun yarn)，其具有XLA弹性纤维芯和与经纱相同的纤维共混物的纤维皮层。纬纱#2各自是与经纱相同的纤维共混物的20/2cc合股短纤纱(pliedspun yarn)。纬纱#1和纬纱#2在纬向上以1:2的比率提供，这意味着横跨纬向以重复图案在纬纱#1(弹力纱线)的每个端纱之后接着纬纱#2的两个端纱(各自是合股短纤纱)。
本发明的织物2:由经纱和纬纱形成的8.4osy机织织物。所有经纱都是20/2cc短纤纱，其具有47重量％改性聚丙烯腈/37重量％非FR纤维素/16重量％黑色纺前着色的(producer-colored)芳族聚酰胺的纤维共混物。使用两种不同的纬纱。纬纱#1各自是10/1cc弹力包芯纱(stretch corespun yarn)，其具有XLA弹性纤维芯和与经纱相同的纤维共混物的纤维皮层。纬纱#2各自是与经纱相同的纤维共混物的20/2cc合股短纤纱(pliedspun yarn)。纬纱#1和纬纱#2在纬向上以1:2的比率提供，这意味着横跨纬向以重复图案在纬纱#1(弹力纱线)的每个端纱之后接着纬纱#2的两个端纱(各自是合股短纤纱)。
将本发明的织物1和2匹染并拉幅机整理(tenter-finished)。使本发明的织物2经受标准140℉工业洗涤30分钟。在洗涤后，织物在工业烘干机中干燥30分钟，其中烟囱温度(stack temperature)不超过155℉。这种洗涤和干燥过程统称为工业洗涤或“IL”。
测试本发明的织物1和本发明的织物2的物理性质和热性质，并且结果列在表1中：
表1
在一些实施方案中，在100次工业洗涤之后在其中包含弹力纱线的织物方向上的％拉伸(在根据上述拉伸/恢复试验进行测试时)比在工业洗涤之前(即，BW)在该织物方向上的％拉伸小不超过5％。在一些实施方案中，在100次工业洗涤之后在包含弹力纱线的织物方向上的％恢复率(在根据上述拉伸/恢复试验进行测试时)比在工业洗涤之前(即，BW)在该织物方向上的％恢复率小不超过5％。因此并且仅作为实例，如果在具有弹力纱线的织物方向上的％恢复率为98％BW，则在100次IL之后在该织物方向上的％恢复率应该不小于93％。
本文公开的织物的实施方案可以单独或与其它织物组合用于构造各种防护服，并且不限于仅在本文公开的应用中使用。
实施例
下面提供示例性实施方案的集合，包括至少一些明确列举为“实施例”，其提供根据本文描述的构思的各种实施例类型的附加说明。这些实施例无意相互排斥、穷举或限制；并且本发明不限于这些示例性实施例，而是包括在提出的权利要求及其等同物的范围内的所有可能的修改和变化。
实施例1.一种具有经向和纬向的阻燃织物，所述织物包含多根主体纱线，各自由主体纱线纤维共混物形成并在织物的经向和纬向两者上提供，其中所述主体纱线纤维共混物包含改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维和芳族聚酰胺纤维；以及在织物的经向或纬向的至少一个方向上在至少一些主体纱线之间延伸的多根弹力纱线，其中各弹力纱线包含被皮层包围的弹性芯，其中所述皮层包含皮层纤维共混物，其包含改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维和芳族聚酰胺纤维，其中所述织物在根据ASTM D6413(2015)测试时具有6英寸或更短的炭化长度和2秒或更短的续燃时间；所述织物在根据ASTM F1959(2014)测试时具有至少8cal/cm2的电弧额定值；所述织物在根据ASTM F 2894(2021)测试时在经向和纬向上都表现出不大于10％的热收缩率；并且所述织物在所述多根弹力纱线延伸的经向或纬向的所述至少一个方向上包括一定的拉伸百分比和恢复百分比，其中在100次工业洗涤之后拉伸百分比为至少10％且恢复百分比为至少90％，由此在每次工业洗涤中所述织物经受标准140℉工业洗涤30分钟并将所述织物在烟囱温度不超过155℉的工业烘干机中干燥30分钟。
实施例2.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述主体纱线纤维共混物包含40-55重量％的改性聚丙烯腈纤维、30-45重量％的非FR纤维素纤维和10-20重量％的芳族聚酰胺纤维。
实施例3.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述皮层纤维共混物包含40-55重量％的改性聚丙烯腈纤维、30-45重量％的非FR纤维素纤维和10-20重量％的芳族聚酰胺纤维。
实施例4.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述主体纱线纤维共混物和所述皮层纤维共混物基本相同。
实施例5.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述主体纱线纤维共混物和所述皮层纤维共混物各自包含40-55重量％的改性聚丙烯腈纤维、30-45重量％的非FR纤维素纤维和10-20重量％的芳族聚酰胺纤维。
实施例6.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述主体纱线纤维共混物仅包含改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维和芳族聚酰胺纤维。
实施例7.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述弹性芯包含聚烯烃。
实施例8.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述多根弹力纱线在经向和纬向的仅一个方向上提供。
实施例9.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述多根弹力纱线仅在纬向上提供。
实施例10.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述多根弹力纱线在织物的经向或纬向的所述至少一个方向上以约1:2至约1:10的弹力纱线/主体纱线比提供。
实施例11.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述多根弹力纱线在织物的经向或纬向的所述至少一个方向上以约1:2至约1:5的弹力纱线/主体纱线比提供。
实施例12.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述多根弹力纱线在织物的经向或纬向的所述至少一个方向上以1:2的弹力纱线/主体纱线比提供。
实施例13.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述织物的重量在7-9盎司/平方码之间，包括端点。
实施例14.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述主体纱线是短纤纱。
实施例15.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述芳族聚酰胺纤维是纺前着色纤维并含有黑色颜料。
实施例16.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中至少一些主体纱线是合股的。
实施例17.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述恢复百分比为至少95％。
实施例18.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中在100次工业洗涤之后的拉伸百分比和恢复百分比比所述100次工业洗涤的第一次之前的拉伸百分比和恢复百分比小不超过5％。
实施例19.一种具有经向和纬向的阻燃织物，所述织物包含：多根主体纱线，各自由主体纱线纤维共混物形成并在织物的经向和纬向两者上提供，其中所述主体纱线纤维共混物包含改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维和芳族聚酰胺纤维；在织物的经向或纬向的至少一个方向上在至少一些主体纱线之间延伸的多根弹力纱线，其中各弹力纱线包含被皮层包围的弹性芯，其中所述皮层包含皮层纤维共混物，其包含改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维和芳族聚酰胺纤维，其中：所述主体纱线纤维共混物和所述皮层纤维共混物各自包含40-55重量％的改性聚丙烯腈纤维、30-45重量％的非FR纤维素纤维和10-20重量％的芳族聚酰胺纤维；所述主体纱线纤维共混物和所述皮层纤维共混物基本相同；所述多根弹力纱线在织物的经向或纬向的所述至少一个方向上以约1:2至约1:4的弹力纱线/主体纱线比提供；所述织物在根据ASTM D6413(2015)测试时具有6英寸或更短的炭化长度和2秒或更短的续燃时间；所述织物在根据ASTM F1959(2014)测试时具有至少8cal/cm2的电弧额定值；所述织物在根据ASTM F 2894(2021)测试时在经向和纬向上都表现出不大于10％的热收缩率；所述织物的重量在7至10盎司/平方码之间，包括端点；和所述织物在所述多根弹力纱线延伸的经向或纬向的所述至少一个方向上包含一定的拉伸百分比和恢复百分比，其中在100次工业洗涤之后拉伸百分比为至少10％且恢复百分比为至少95％，由此在每次工业洗涤中所述织物经受标准140℉工业洗涤30分钟并将所述织物在烟囱温度不超过155℉的工业烘干机中干燥30分钟。
实施例20.任一前述或后续实施例或实施例组合的织物，其中所述多根弹力纱线仅在纬向上提供。
上述组件的不同布置以及未示出或描述的组件和步骤是可行的。类似地，一些特征和子组合是有用的，并且可以不参考其它特征和子组合使用。已经出于举例说明而非限制性目的描述了本发明的实施方案，并且替代性实施方案对于本专利的读者将是显而易见的。因此，本发明不限于上文描述或附图中描绘的实施方案，并且可以做出各种实施方案和修改而不脱离本发明的范围。

Claims (20)

1.一种具有经向和纬向的阻燃织物，所述织物包括：
(a)多根主体纱线，各自由主体纱线纤维共混物形成并在所述织物的经向和纬向两者上提供，其中所述主体纱线纤维共混物包含改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维和芳族聚酰胺纤维；和
(b)在所述织物的经向或纬向的至少一个方向上在至少一些所述主体纱线之间延伸的多根弹力纱线，其中各弹力纱线包含被皮层包围的弹性芯，其中所述皮层包含皮层纤维共混物，所述皮层纤维共混物包含改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维和芳族聚酰胺纤维，其中：
i.所述织物在根据ASTM D6413(2015)测试时具有6英寸或更短的炭化长度和2秒或更短的续燃时间；
ii.所述织物在根据ASTM F1959(2014)测试时具有至少8cal/cm2的电弧额定值；
iii.所述织物在根据ASTMF 2894(2021)测试时在经向和纬向两者上表现出不大于10％的热收缩率；和
iv.所述织物在所述多根弹力纱线延伸的经向或纬向的所述至少一个方向上包括一定的拉伸百分比和恢复百分比，其中在100次工业洗涤之后拉伸百分比为至少10％且恢复百分比为至少90％，由此在每次工业洗涤中所述织物经受标准140℉工业洗涤30分钟并将所述织物在烟囱温度不超过155℉的工业烘干机中干燥30分钟。
2.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中所述主体纱线纤维共混物包含40-55重量％的改性聚丙烯腈纤维、30-45重量％的非FR纤维素纤维和10-20重量％的芳族聚酰胺纤维。
3.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中所述皮层纤维共混物包含40-55重量％的改性聚丙烯腈纤维、30-45重量％的非FR纤维素纤维和10-20重量％的芳族聚酰胺纤维。
4.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中所述主体纱线纤维共混物和所述皮层纤维共混物基本相同。
5.根据权利要求4所述的阻燃织物，其中所述主体纱线纤维共混物和所述皮层纤维共混物各自包含40-55重量％的改性聚丙烯腈纤维、30-45重量％的非FR纤维素纤维和10-20重量％的芳族聚酰胺纤维。
6.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中所述主体纱线纤维共混物仅包含改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维和芳族聚酰胺纤维。
7.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中所述弹性芯包含聚烯烃。
8.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中所述多根弹力纱线在经向和纬向的仅一个方向上提供。
9.根据权利要求8所述的阻燃织物，其中所述多根弹力纱线仅在纬向上提供。
10.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中所述多根弹力纱线在所述织物的经向或纬向的所述至少一个方向上以约1:2至约1:10的弹力纱线/主体纱线比提供。
11.根据权利要求10所述的阻燃织物，其中所述多根弹力纱线在所述织物的经向或纬向的所述至少一个方向上以约1:2至约1:5的弹力纱线/主体纱线比提供。
12.根据权利要求11所述的阻燃织物，其中所述多根弹力纱线在所述织物的经向或纬向的所述至少一个方向上以1:2的弹力纱线/主体纱线比提供。
13.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中所述织物的重量在7-9盎司/平方码之间，包括端点。
14.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中所述主体纱线是短纤纱。
15.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中所述芳族聚酰胺纤维是纺前着色纤维并含有黑色颜料。
16.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中至少一些主体纱线是合股的。
17.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中所述恢复百分比为至少95％。
18.根据权利要求1所述的阻燃织物，其中在100次工业洗涤之后的拉伸百分比和恢复百分比比所述100次工业洗涤的第一次之前的拉伸百分比和恢复百分比小不超过5％。
19.一种具有经向和纬向的阻燃织物，所述织物包括：
(a)多根主体纱线，各自由主体纱线纤维共混物形成并在所述织物的经向和纬向两者上提供，其中所述主体纱线纤维共混物包含改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维和芳族聚酰胺纤维；
(b)在所述织物的经向或纬向的至少一个方向上在至少一些所述主体纱线之间延伸的多根弹力纱线，其中各弹力纱线包含被皮层包围的弹性芯，其中所述皮层包含皮层纤维共混物，所述皮层纤维共混物包含改性聚丙烯腈纤维、纤维素纤维和芳族聚酰胺纤维，其中：
i.所述主体纱线纤维共混物和所述皮层纤维共混物各自包含40-55重量％的改性聚丙烯腈纤维、30-45重量％的非FR纤维素纤维和10-20重量％的芳族聚酰胺纤维；
ii.所述主体纱线纤维共混物和所述皮层纤维共混物基本相同；
iii.所述多根弹力纱线在所述织物的经向或纬向的所述至少一个方向上以约1:2至约1:4的弹力纱线/主体纱线比提供；
iv.所述织物在根据ASTM D6413(2015)测试时具有6英寸或更短的炭化长度和2秒或更短的续燃时间；
v.所述织物在根据ASTM F1959(2014)测试时具有至少8cal/cm2的电弧额定值；
vi.所述织物在根据ASTM F 2894(2021)测试时在经向和纬向两者上表现出不大于10％的热收缩率；
vii.所述织物的重量在7至10盎司/平方码之间，包括端点；和
viii.所述织物在所述多根弹力纱线延伸的经向或纬向的所述至少一个方向上包含一定的拉伸百分比和恢复百分比，其中在100次工业洗涤之后拉伸百分比为至少10％且恢复百分比为至少95％，由此在每次工业洗涤中所述织物经受标准140℉工业洗涤30分钟并将所述织物在烟囱温度不超过155℉的工业烘干机中干燥30分钟。
20.根据权利要求19所述的阻燃织物，其中所述多根弹力纱线仅在纬向上提供。
CN202280050239.2A 2021-05-21 2022-05-20 用可拉伸纱线形成的阻燃织物 Pending CN117716078A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163191485P 2021-05-21 2021-05-21
US63/191485 2021-05-21
PCT/US2022/030273 WO2022246211A1 (en) 2021-05-21 2022-05-20 Flame resistant fabrics formed with stretchable yarns

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117716078A true CN117716078A (zh) 2024-03-15

Family

ID=82100538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280050239.2A Pending CN117716078A (zh) 2021-05-21 2022-05-20 用可拉伸纱线形成的阻燃织物

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20220372671A1 (zh)
EP (1) EP4341472A1 (zh)
KR (1) KR20240023393A (zh)
CN (1) CN117716078A (zh)
AU (1) AU2022277921A1 (zh)
BR (1) BR112023024245A2 (zh)
CA (1) CA3219482A1 (zh)
EC (1) ECSP23095201A (zh)
WO (1) WO2022246211A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010502858A (ja) * 2006-09-08 2010-01-28 サザンミルズ インコーポレイテッド 伸縮性で難燃性の染色された布帛および衣服を提供するための方法およびシステム
AU2017281348C1 (en) 2016-06-23 2021-07-01 Southern Mills, Inc. Flame resistant fabrics having fibers containing energy absorbing and/or reflecting additives
GB2575094A (en) * 2018-06-29 2020-01-01 Arville Textiles Ltd Fire-resistant textile
EP3947794B1 (en) * 2019-03-28 2024-04-24 Southern Mills, Inc. Flame resistant fabrics

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240023393A (ko) 2024-02-21
BR112023024245A2 (pt) 2024-01-30
AU2022277921A1 (en) 2023-11-30
US20220372671A1 (en) 2022-11-24
CA3219482A1 (en) 2022-11-24
EP4341472A1 (en) 2024-03-27
WO2022246211A1 (en) 2022-11-24
ECSP23095201A (es) 2024-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11846043B2 (en) Flame resistant fabrics having fibers containing energy absorbing and/or reflecting additives
AU2016340965B2 (en) Lightweight, printable flame resistant fabrics suitable for protective clothing worn in hot and/or humid environments
AU2022283681B2 (en) Flame resistant fabrics
KR102337051B1 (ko) 용융 금속 비산으로부터의 방호를 위한 난연성 직물
CN117716078A (zh) 用可拉伸纱线形成的阻燃织物
JP2023504513A (ja) 長ステープル糸およびフィラメント糸で形成された難燃性繊維
JP2024520339A (ja) 伸長性の糸で形成されている難燃性布地
US11761124B1 (en) Elastic flame-resistant fabric
US11891731B2 (en) Flame resistant fabrics
CN118103557A (zh) 阻燃织物
BR112021019283B1 (pt) Tecidos formados por primeiros fios e segundos fios, e roupas formadas com os tecidos

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication