CN1793446A - 一种耐热阻燃织物及其制备方法 - Google Patents

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本发明公开了一种耐热阻燃织物及其制备方法。耐热阻燃织物由两种阻燃纤维混纺而成，一种阻燃纤维为芳纶1313纤维，另一种阻燃纤维为阻燃粘胶纤维，阻燃织物中各种纤维阻燃含量百分比为：芳纶纤维：20％～80％，阻燃粘胶纤维：20％～80％。该耐热阻燃织物的纺纱、织造工艺的特殊要求是：(1)纱线支数为30s～70s/2，纱线捻度400～800T/M，捻向“S”；(2)经纱密度为180～300根/10cm，纬纱密度为150～260根/10cm。该混纺织物具有优良的阻燃性能和穿着性能，织物外观手感较好，尺寸稳定，耐磨性和耐化学药品性良好，且具有较高的性价比。

Description

说明书 一种耐热阻燃织物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐热阻燃织物及其生产工艺。
背景技术
阻燃织物的用途很广，其应用领域已从服装面料扩展到建筑内饰以及飞机、轮船和工业用布等领域，越来越引起人们的重视。目前国内已经明令列装的阻燃防护服消费的行业有冶金、石油、化工、林业、消防等行业。另外按有关国家标准规定应使用阻燃防护服的还有煤炭、交通、机械、兵器等部门，在现代战争中，军队也需要大量阻燃作战服。
纺织材料的阻燃性能主要通过两种方法获得，一种是对纺织材料进行阻燃后整理而达到阻燃目的，根据处理方法不同，可以是暂时性的或永久性的。该方法成本低，但经过阻燃后整理的织物，其机械性能会降低30％～40％，服用性能也会大大降低，且阻燃性能会随使用年限和洗涤次数的增加而降低或消失；另一种是用耐高温阻燃纤维织造或用两种耐高温阻燃纤维混纺，这种织物具有永久的阻燃性，也不会因为反复洗涤而降低其阻燃性能。目前，市售的阻燃纺织品，一般仅局限于具有阻燃特性，产品的其他性能，如：舒适性、抗水洗性、热绝缘性等较差，且产品制成率较低。CN(01129643.7)公开了一种阻燃纤维及其制造方法，该种纤维是通过三聚氰胺与甲醛混合料的聚合物和无机纳米材料混合制成预缩聚物，经过滤后，采用离心法直接纺丝，所得纤维迅速干燥成形。该纤维和其主体成分(三聚氰胺)相比，提高了纤维的力学性能，改善了织物的服用性能，但其可纺性较差，产品制成率较低，且产品的染色性能不好。CN(02154960.5)，公开了一种阻燃纤维及其制造方法，该纤维是一种经过阻燃剂处理的纤维，虽然具有阻燃性能，但其机械性能和服用性能均不太理想，且阻燃性能也会随洗涤次数的增加而有所降低。目前国内较多引进美国杜邦公司发明并工业化生产的间位芳香族聚酰胺纤维阻燃织物，这种织物具有良好的阻燃性能和机械性能，但是在实际应用上存在很大的局限性：价格较高，广大用户难以接受；产品的外观质量较差，悬垂性不好，因此产品的服用性能较差；产品的染色性能有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐热阻燃织物及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明的耐热阻燃织物是采用芳纶1313纤维和阻燃粘胶纤维混纺制备的，芳纶1313纤维和阻燃粘胶纤维的重量比例为：
芳纶纤维比例30～80份，阻燃粘胶纤维20～70份。
所说的芳纶1313纤维，即聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，由间苯二胺和间苯二甲酰氯缩聚后以二甲基乙酰胺为溶剂进行干法纺丝或湿法纺丝而制成的。该纤维的耐高温、阻燃性能十分优异，在200℃以上仍可保持原强度的80％左右，分解温度高达385℃，且在离开火焰后不续燃，耐磨性和绝缘性也很好，一般耐酸、碱性良好，抗霉、耐老化、抗辐射性也好。考虑到织物的性价比，可选择国产芳纶纤维，纤维的极限氧指数为33％-38％，规格为1.5～3.0D*80～130mm，公定回潮率为6.5％，含量为20％～80％，优选35％～70％，最优选为48％～58％。
所说的阻燃粘胶纤维为一种新型纤维，由阻燃剂磷酸二甲苯酯加入到粘胶纺丝液中制得，配比重量比为1∶10-20。纤维的极限氧指数为28％，规格为1.0～2.5D*80～130mm，公定回潮率为13％，含量为20％～80％的阻燃粘胶纤维，优选30％～65％，最优选为48％～58％。
该阻燃粘胶纤维有着良好的柔软性和优秀的穿着性，阻燃粘胶纤维的混纺织物具有好的透气性和毛细作用，提高衣服的耐疲劳度和服用性能。粘胶纤维赋予了织物自然柔和的手感，增加了衣物穿着的舒适性和安全性。纤维基质优良的吸附能力和织物的柔软性，使织物易透气并且不刺激皮肤。通过毛细作用，即使在极端恶劣的条件下阻燃粘胶纤维依然能赋予服装很好的舒适性。最重要的一点是阻燃粘胶纤维具有优异的绝热性能和热防护性能，使得穿着者能在短时间内感受不到外界的高温。
该面料由芳纶1313纤维和阻燃粘胶纤维混纺而成，整个开发过程包括原材料的选择(纤维细度、长度的确定)、纺纱、织布以及坯布的后整理。
本发明的制备方法包括如下步骤：
织物由纤维到成品，整个过程包括纺纱、织造、染整三道过程。
纺纱工艺中，纱线支数为30s～70s/2；纱线捻度：单纱500～900T/M，捻向“Z”，合股400～800T/M，捻向“S”；定捻温度设定为60℃～90℃，时间为30～60分钟，单纱和股纱定捻工艺相同。
织造工艺中，经纱密度为180～300根/10cm，纬纱密度为150～260根/10cm。
染整工艺包括：首先是验布、修布、平洗，然后是染色、脱水、平洗、烘干，最后是后处理，包括刷毛、剪毛、定型、烫蒸、检验、打卷、包装系列步骤。
实验证明，本发明的面料具有阻燃性能好、热绝缘性能好，穿着舒适，透气性好，吸汗功能强、耐磨抗穿等优良性能。
本发明将在下文中通过下列实施例和对比例进行具体说明，在实施例和对比例中采用下列的测试方法：
GB/T3917.3-1997纺织品织物撕破性能第3部分：梯形式样撕破强力的测定
GB/T3920-1997纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度
GB/T3922-1995纺织品耐汗渍色牢度
GB/T3921.1-1997纺织品色牢度试验耐洗色牢度
GB/T3923.1-1997纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法
GB/T5455-1997纺织品燃烧性能试验垂直法
GB/T8630-2002纺织品在洗涤和干燥时尺寸变化率的测定
GB/T13775-1992机织物耐磨试验方法
织物热稳定性能实验：要求织物260℃烘箱中5min不熔滴，不碳化，热收缩率≤10％，实验在干燥箱内完成。
具体实施方式
                        实施例1～3
取规格分别为1.8D*90mm和1.5D*90mm的芳纶1313纤维及阻燃粘胶纤维，将两种纤维按不同的比例混纺，纤维的重量比例见表1：
                     表1混纺阻燃织物纤维比例构成
  实施例   芳纶纤维比例   磷酸二甲苯酯重量比例   阻燃粘胶纤维比例
  1   80   1∶10   20
  2   55   1∶15   45
  3   30   1∶20   70
表1中所列混纺阻燃织物，从纤维到织物，包括纺纱、织造、后整理三道工序。纺纱工艺中，纱线支数为30s～70s/2；织造工艺中，经纱密度为180～300根/10cm，纬纱密度为150～260根/10cm。
                        实施例2
将经过上述实施例1所述工艺制得的阻燃面料和国外生产的同种规格阻燃面料性能对比实例。
将1～3#面料性能进行测试，并和被国内外公认为性能最好的美国生产的阻燃防护服面料NomexIII(成分组成为Nomex/Kevlar/P140：93/5/2)进行了对比，如下表所示：
  检验项目   标准要求                  检验结果
  NomexIII 1# 2# 3#
  阻燃性能   经向   续燃时间(s)   ＜2   0   0   0   0
  损毁长度(cm)   ＜10   5.0   5.0   5.0   5.0
  试验现象   不应有熔滴现象   无   无   无   无
  纬向   续燃时间(s)   ＜2   0   0   0   0
  损毁长度(cm)   ＜10   4.9   4.9   4.9   4.9
  试验现象   不应有熔滴现象   无   无   无   无
断裂强力 经向(N) ＞450   1502.8   1201.8   1017.9   985.6
纬向(N) ＞450   1289.5 945.8 764.2   652.4
  撕破强力   经向(N)   ＞32   124.9   92.4   72.4   60.2
  纬向(N)   ＞32   90.0   83.9   64.3   51.6
  抗湿性能(级)   ＞3   4.0   4.0   4.0   4.0
  热稳定性能收缩率(％) ＜10 2.1 3.0 3.0 3.0
透湿量(g/m2.24h) - 4180 4090 4210   4240
从上表可以看出，国产芳纶纤维和阻燃粘胶纤维的混纺织物具有优良的阻燃性能和穿着性能，织物外观手感较好，尺寸稳定，耐磨性和耐化学药品性良好。对比织物NomexIII，因为织物组分中含有高强纤维Kevlar，因而其机械性能较高，但加入高强纤维，增加了织物的染色难度，在实际使用过程中，降低了织物的日晒色牢度，同时增加了产品的成本，降低了产品的性价比。实施例中制得的织物，虽然机械性能不及NomexIII，但也足够相关行业标准要求，且具有较高的性价比。

Claims (7)

1.一种耐热阻燃织物，其特征在于，是采用芳纶1313纤维和阻燃粘胶纤维混纺制备的，芳纶1313纤维和阻燃粘胶纤维的重量比例为：
芳纶纤维30～80份，阻燃粘胶纤维20～70份。
2.根据权利要求1所述的耐热阻燃织物，其特征在于，芳纶纤维：35％～70％；阻燃粘胶纤维：30％～65％。
3.根据权利要求2所述的耐热阻燃织物，其特征在于，芳纶纤维：48％～58％；阻燃粘胶纤维：48％～58％。
4.根据权利要求1所述的耐热阻燃织物，其特征在于，阻燃粘胶纤维由阻燃剂磷酸二甲苯酯加入到粘胶纺丝液中制得，配比重量比为1∶10-20。
5.根据权利要求1所述的耐热阻燃织物，其特征在于，阻燃粘胶纤维纤维的极限氧指数为28％，规格为1.0～2.5D*80～130mm，公定回潮率为13％，含量为20％～80％。
6.根据权利要求1所述的耐热阻燃织物，其特征在于，所说的芳纶1313纤维的极限氧指数为33％-38％，规格为1.5～3.0D*80～130mm，公定回潮率为6.5％，含量为20％～80％。
7.根据权利要求1～6任一项所述的耐热阻燃织物的制备方法，包括纺纱、织造、染整三道过程，其特征在于：
(1)纱线支数为30s～70s/2，纱线捻度400～800T/M，捻向“S”；
(2)经纱密度为180～300根/10cm，纬纱密度为150～260根/10cm。
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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: IBENA Technical Textiles Shanghai Co., Ltd.

Assignor: Navy Medical Science Inst. PLA

Contract record no.: 2010310000220

Denomination of invention: Thermal resistant fire resistant fibric and preparation process thereof

Granted publication date: 20071017

License type: Exclusive License

Open date: 20060628

Record date: 20101207

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20071017

Termination date: 20111229