TW201504409A - 消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法 - Google Patents

Abstract

一種消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其採用阻燃且耐高溫之芳香族聚醯胺纖維布作為基布，並使用橡膠糊料，將基布先進行含浸處理再予以塗佈，然後，對於以氯磺化聚乙烯橡膠為主之橡膠膠料，經由混煉及充分混合，再送入壓延機與基布進行貼合，然後加硫，即可製得不僅輕便，且兼具阻燃、耐磨、耐燃特性及尺寸安定性佳之消防用耐燃耐磨橡膠布料。

Description

消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法

本發明係關於一種橡膠布料之製作方法；特別關於一種消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法。

適當的消防衣，可以使消防員在危險的狀況下，能有更長的工作時間，並降低消防員身體燒傷或灼傷的機率。早期消防人員救災時，穿著的消防衣以麻或棉紗加上防火材質的石綿製成，由於石綿材質厚重，且為了防火及防止熱流，於進入火場前須先行澆濕，使得消防衣顯得更加笨重。因此，在火場救災時，消防員的服裝除了要能阻隔高熱源、輕便及耐磨耐燃，也必須避免在高溫的環境下，影響了服裝的尺寸安定性，免得造成消防員在救災時，使其活動受到阻礙，不利於救災。

為此，目前消防衣的市場一直在要求材質的改良，著重在適當的安全防護下，還能提供穿著舒適性，首要是減輕整體服裝重量，同時，不影響消防員救災時的身體敏捷度。針對此些需求，本發明遂提出一種消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法。

鑒於以上的問題，本發明之主要目的在於提供一種消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，藉由橡膠膠料之配方設計，並配合使用阻燃且耐高溫之基布，來得到可確保高溫尺寸安定性之消防用耐燃耐磨橡膠布料，藉此，可有效克服先前技術所遭遇之各種問題。

為達以上之目的，本發明提供一種消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其步驟是先使用橡膠糊料對於基布進行含浸處理，再塗佈橡膠糊料於基布上，且基布之布種是選用芳香族聚醯胺纖維布；然後，提 供橡膠膠料，此橡膠膠料包含氯磺化聚乙烯橡膠100重量份、功能性細粉7~11重量份、可塑劑15~20重量份、難燃劑60~80重量份、填充劑25~30重量份、金屬氧化物15~20重量份和加硫劑1~3重量份，並對於橡膠膠料進行混煉及充分混合；之後，利用壓延方式，將混煉及混合後之橡膠膠料與基布進行貼合；最後，將貼合好之橡膠膠料與基布進行加硫處理，以形成消防用耐燃耐磨橡膠布料。

本發明乃選用阻燃且耐高溫之芳香族聚醯胺纖維布作為基布，進一步而言，可譬如為對位型芳香族聚醯胺纖維布或間位型芳香族聚醯胺纖維布。

關於前述橡膠糊料之提供，是先將氯磺化聚乙烯橡膠100重量份、磷酸脂耐燃可塑劑15~20重量份、三氧化二銻15~20重量份、碳酸鈣10~15重量份、滑石粉5~10重量份及氧化鎂10~20重量份進行混煉，再混合促進劑母料8重量份、甲苯180重量份及硬化劑6重量份，然後，予以溶融為橡膠糊料。其中，促進劑母料包含苯乙烯丁二烯橡膠100重量份和六加硫雙(1．5．亞戊基)秋蘭姆(Dipentamethylene thiuram hexasulfide)促進劑200~250重量份；硬化劑為聚異氰酸酯(polyisocyanate)或二氯甲烷(methylene chloride)。而基布經塗佈橡膠糊料之後，係於130~150℃之溫度下進行烘乾。

關於前述橡膠膠料之配方，功能性細粉包含有硬脂酸2~3重量份、老防劑3~5重量份和加工助劑2~3重量份，且硬脂酸為十八烷酸(Stearic Acid)，老防劑為3,5-二-叔-丁基-4-羥基-苯基(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-phenyl)，加工助劑為飽和脂肪酸酯；可塑劑為苯二甲酸雙辛酯(DOP)；難燃劑為三氧化二銻、氫氧化鋁或硼酸鋅；填充劑為碳酸鈣；金屬氧化物為氧化鎂；加硫劑為二加硫二苯並噻唑(MBTS)或六加硫雙五甲撐秋蘭姆(DPTT)。此些配方係於100~120之溫度下進行混合。

此外，關於壓延作業，其利用壓延機來進行，其壓延條件是將壓延機之四個輪溫設定為90℃、70℃、75℃和65℃，貼合輪壓力設定為40公斤/平方公分，且壓延速度設定為11公尺/分鐘。而加硫處理是以鼓式加硫機加硫，並將加硫溫度設定為150~160℃，加硫壓力設定為30~40 公分/平方公分，加硫速度設定為0.27~0.32公尺/分鐘，加硫時間設定為10~12分鐘。

為使對本發明的目的、特徵及其功能有進一步的了解，茲配合圖式詳細說明如下：

10‧‧‧橡膠薄片

20‧‧‧基布

30‧‧‧橡膠接著層

40‧‧‧消防用耐燃耐磨橡膠布料

第1圖係本發明所提供之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法之流程圖。

第2圖係利用本發明之方法製作的消防用耐燃耐磨橡膠布料之示意圖。

請參照第1圖，說明本發明所提供之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法的流程；並請同時參照第2圖，其繪示利用本發明之方法製作的消防用耐燃耐磨橡膠布料。以下詳細敘述本發明之方法的各個步驟：首先，如步驟S10，提供一橡膠糊料，並選用芳香族聚醯胺纖維布作為基布20之布種，將基布20先含浸在橡膠糊料中，使橡膠糊料進入基布20之纖維裡，讓基布20有基本接著力，再塗佈一層橡膠糊料於基布20表面，形成一橡膠接著層30，進一步增加橡膠與基布20之接著性，之後，再進入烘箱，於130至150℃之溫度下，將基布20烘乾，使溶劑揮發。

而有關橡膠糊料的製備，為了避免在萬馬力混煉機中混煉時，促進劑會加快反應，而造成橡膠加硫熟成，所以將配方中的氯磺化聚乙烯橡膠100重量份、磷酸脂耐燃可塑劑15~20重量份、三氧化二銻15~20重量份、碳酸鈣10~15重量份、滑石粉5~10重量份及氧化鎂10~20重量份先進行混煉，再加入促進劑母料8重量份、甲苯180重量份及硬化劑6重量份之其餘配方，充分混合，再予以溶融為橡膠糊料，用以裱糊及塗佈之用。前述促進劑母料包含苯乙烯丁二烯橡膠100重量份和六加硫雙(1．5．亞戊基)秋蘭姆(Dipentamethylene thiuram hexasulfide)促進劑200~250重量份；硬化劑則為聚異氰酸酯(polyisocyanate)或二氯甲烷 (methylene chloride)。

至於基布20布種之選擇，由於芳香族聚醯胺纖維布之強度好，且韌性、抗延伸、耐熱性皆非常優異，不會熱融解，最適合用在高溫的場所，如選用其他布種，有可能造成在高溫時尺寸安定性不佳，影響消防救災人員在搶救時的身體活動性。進一步而言，芳香族聚醯胺纖維布可為對位型芳香族聚醯胺纖維布或間位型芳香族聚醯胺纖維布，譬如，可選用市售之克維拉(Kevlar)布，亦可選用其他類似諾梅克斯(Nomex)之耐高溫阻燃布種。

接著，如步驟S20，提供一橡膠膠料，將橡膠膠料利用萬馬力混煉機混煉進行混煉，並在100℃的環境下經二滾輪(含粗輪、細輪)充分混合。

為了達到本發明所需之耐燃及耐磨特性，橡膠膠料配方包含有氯磺化聚乙烯橡膠(Hypalon)100重量份、功能性細粉7~11重量份、可塑劑15~20重量份、難燃劑60~80重量份、填充劑25~30重量份、金屬氧化物15~20重量份和加硫劑1~3重量份。其中，功能性細粉包含硬脂酸2~3重量份、老防劑3~5重量份和加工助劑2~3重量份；且硬脂酸為十八烷酸(Stearic Acid)，老防劑為3,5-二-叔-丁基-4-羥基-苯基(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-phenyl)，加工助劑為飽和脂肪酸酯。另外，橡膠膠料之可塑劑為苯二甲酸雙辛酯(DOP)；難燃劑可為三氧化二銻、氫氧化鋁或硼酸鋅，使橡膠有阻燃之效果；填充劑為碳酸鈣；金屬氧化物為氧化鎂(MgO)，可幫助加硫，使橡膠熟成；而加硫劑則為二加硫二苯並噻唑(MBTS)或六加硫雙五甲撐秋蘭姆(DPTT)。

然後，如步驟S30，橡膠膠料經壓延機(Calender)壓成一定厚度之橡膠薄片10，與基布20貼合，其壓延條件是將壓延機之四個輪溫設定為90℃、70℃、75℃和65℃，貼合輪壓力設定為40公斤/平方公分，壓延速度設定為11公尺/分鐘，貼合後則形成橡膠/織物結構之複合皮料，且貼合後的橡膠薄片10表面可再套上尼龍套布，作為表面紋路用。

最後，如步驟S40，將貼合好之複合皮料，進入鼓式加硫機加硫，其加硫條件是將加硫溫度設定為150至160℃，加硫壓力設定30至40公分/平方公分(kg/cm²)，加硫速度設定為0.30至0.35碼/分鐘(大約0.27 ~0.32公尺/分鐘)，加硫時間設定為10~12分鐘，加硫完成即製得消防用耐燃耐磨橡膠布料40。或者，亦可將加硫後之製品裁邊包裝，作為成品。

如第2圖所示，本發明所製作的消防用耐燃耐磨橡膠布料40，是由混煉完成之橡膠膠料經壓延為橡膠薄片10並貼合於基布20表面所構成之複合皮料，其中基布20係經過裱糊及塗佈橡膠接著層30來幫助黏著，且複合皮料係經過加硫而製得消防用耐燃耐磨橡膠布料40。

根據本發明所製備之消防用耐燃耐磨橡膠布料，係可用在消防員救災時，穿著在身上可用的防護衣料，不僅輕便，更兼具阻燃、耐磨、耐燃特性及尺寸安定性佳的特性，特別適用於消防衣之護膝護肘部位，當然，亦可應用於各式熔爐、煉鋼廠等高溫危險之作業場所。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

Claims (12)

1. 一種消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其步驟包括：提供一橡膠糊料，藉由該橡膠糊料對於一基布進行含浸處理，並塗佈該橡膠糊料於該基布，該基布之布種為一芳香族聚醯胺纖維布；提供一橡膠膠料，該橡膠膠料包含一氯磺化聚乙烯橡膠(Hypalon)100重量份、一功能性細粉7~11重量份、一可塑劑15~20重量份、一難燃劑60~80重量份、一填充劑25~30重量份、一金屬氧化物15~20重量份和一加硫劑1~3重量份，對於該橡膠膠料進行混煉及充分混合；利用壓延方式，將混煉及混合後之該橡膠膠料與該基布進行貼合；及將貼合好之該橡膠膠料與該基布進行加硫處理，以形成該消防用耐燃耐磨橡膠布料。
2. 根據申請專利範圍第1項之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其中提供該橡膠糊料之步驟，係將一氯磺化聚乙烯橡膠100重量份、一磷酸脂耐燃可塑劑15~20重量份、一三氧化二銻15~20重量份、一碳酸鈣10~15重量份、一滑石粉5~10重量份及一氧化鎂10~20重量份予以混煉，再加入一促進劑母料8重量份、一甲苯180重量份及一硬化劑6重量份，混合後再予以溶融為該橡膠糊料。
3. 根據申請專利範圍第2項之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其中該促進劑母料包含一苯乙烯丁二烯橡膠100重量份和一六加硫雙(1．5．亞戊基)秋蘭姆(Dipentamethylene thiuram hexasulfide)促進劑200~250重量份。
4. 根據申請專利範圍第2項之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其中該硬化劑為一聚異氰酸酯(polyisocyanate)或一二氯甲烷(methylene chloride)。
5. 根據申請專利範圍第1項之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其中該基布為一對位型芳香族聚醯胺纖維布或一間位型芳香族聚醯胺纖維布。
6. 根據申請專利範圍第1項之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其中塗佈該橡膠糊料於該基布之步驟後，更包含於130~150℃之溫度下，將該基布烘乾。
7. 根據申請專利範圍第1項之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其中該橡膠膠料之該功能性細粉包含一硬脂酸2~3重量份、一老防劑3~5重量份和一加工助劑2~3重量份。
8. 根據申請專利範圍第7項之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其中該硬脂酸為十八烷酸(Stearic Acid)，該老防劑為3,5-二-叔-丁基-4-羥基-苯基(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-phenyl)，該加工助劑為飽和脂肪酸酯。
9. 根據申請專利範圍第1項之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其中該橡膠膠料之該可塑劑為苯二甲酸雙辛酯(DOP)，該難燃劑為三氧化二銻、氫氧化鋁或硼酸鋅，該填充劑為碳酸鈣，該金屬氧化物為氧化鎂，該加硫劑為二加硫二苯並噻唑(MBTS)或六加硫雙五甲撐秋蘭姆(DPTT)。
10. 根據申請專利範圍第1項之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其中該橡膠膠料係於100~120之溫度下進行混合。
11. 根據申請專利範圍第1項之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其中該壓延步驟係利用一壓延機來進行，其壓延條件係設定該壓延機之四個輪溫為90℃、70℃、75℃和65℃，貼合輪壓力為40公斤/平方公分，壓延速度為11公尺/分鐘。
12. 根據申請專利範圍第1項之消防用耐燃耐磨橡膠布料之製作方法，其中該加硫處理係利用一鼓式加硫機來進行，其加硫條件係設定加硫溫度為150~160℃，加硫壓力為30~40公分/平方公分，加硫速度為0.27~0.32公尺/分鐘，加硫時間為10~12分鐘。