火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)（1），該火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)（1）包括織物（10），該織物形成有多種紗線（20），每個(gè)紗線（20）由至少第一纖維成分和第二纖維成分的纖維摻混物制成。第一纖維成分包括占纖維混合物重量的至少50％的量的耐火粘膠纖維（22）以及占纖維混合物重量的至少10％的量的可熔纖維（24）?？椢铮?0）形成為具有大于60％的總分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)的紡織織物，該紡織織物根據(jù)ISO15025/14116_分類III具有抵抗暴露于水平火焰10秒鐘而不形成孔的能力。
【專利說(shuō)明】火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)，該火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)包括用紗線形成的織物，這些紗線由至少第一纖維成分和第二纖維成分的纖維摻混物制成，第一纖維成分包括耐火粘膠纖維，而第二纖維成分包括可熔纖維。本發(fā)明還涉及一種包括這種火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)的服裝制品。
【背景技術(shù)】
[0002]期望具有火焰防護(hù)特性的、特別是用于服裝制品的織物。這些織物通常用于所謂的個(gè)人防護(hù)設(shè)備(PPE)，以在如救火的工作環(huán)境中進(jìn)行防護(hù)。通常重要的是工作服裝滿足諸如耐火的防護(hù)功能，以保護(hù)工作服裝的穿著者免受危險(xiǎn)的環(huán)境狀況、諸如是火和熱的影響。不利的是，由特別適于防火服裝的、諸如芳族聚酰胺的特定纖維或紗線生產(chǎn)的耐熱和耐火服裝的材料結(jié)構(gòu)通常提供較差的穿著舒適度，并且通常僅能相當(dāng)困難地進(jìn)行染色或者用常規(guī)染色方法根本不能進(jìn)行染色。此外，極為需要利于環(huán)境的纖維，例如在優(yōu)選的LCA (生命周期分析)的情況下。
[0003]至今為止，僅僅用于個(gè)人防護(hù)裝備(PPE)的具有全阻燃(FR)防護(hù)(根據(jù)IS015015的分類III)的織物是a)例如芳族聚酰胺、聚苯并咪唑(PBI)、變性聚丙晴和FR粘膠的惰性FR纖維摻混物的摻混物，例如:Nomex II1、Defender M (Lenzing(粘膠FR) 65%、對(duì)位芳絕25%、尼龍10%)、芳族聚酰胺/粘膠摻混物，以及(b)具有低百分比的可熔纖維的后FR處理的纖維素纖維摻混物，例如:Westex INDURA(R)Ultra Soft (超軟)(R)。
[0004]在W02009/012266中公開(kāi)了一種熱防護(hù)針織織物。在該文獻(xiàn)中已發(fā)現(xiàn)當(dāng)該織物由纖維素和尼龍短纖維的緊密摻混物構(gòu)成時(shí)可實(shí)現(xiàn)具有有效的熱防護(hù)特征、包括沒(méi)有熔化或滴料的針織織物。這種織物可有利地用于向由該織物制成的服裝的穿著者提供抵抗嚴(yán)酷熱事件的防護(hù)。該織物可包括摻混的纖維素和尼龍短紗線，其特征在于所述紗線內(nèi)的纖維素與尼龍的重量比為從55:45約到約85:15?？椢锏囊粋€(gè)實(shí)施例可包含這樣的紗線，即，在這種紗線中的纖維素與尼龍之比在從60:4約到約70:30。由尼龍和纖維素短纖維的緊密摻混物制成的某些紗線能進(jìn)行針織，以提供特別適用于制造服裝的織物。從由交聯(lián)的β葡萄糖單元構(gòu)成的直鏈?zhǔn)介L(zhǎng)鏈多糖聚合物獲得纖維素纖維。纖維素纖維包括天然存在的纖維，諸如棉花、亞麻、大麻、黃麻、芒麻和合成制造的纖維，如人造絲(再生纖維素)、FR (耐火)人造絲、乙酸酯(乙酸纖維素)、三乙酸酯(三乙酸纖維素)等。在某些紗線和織物的實(shí)施例中，纖維素纖維的重量百分比超過(guò)尼龍纖維的重量百分比。
[0005]已知用于個(gè)人防護(hù)設(shè)備的具有全阻燃(FR)防護(hù)性(根據(jù)IS015015的分類III)的織物結(jié)構(gòu)。通常，這種織物結(jié)構(gòu)由包括芳族聚酰胺、PBI或難以染色并且昂貴的改性聚丙烯腈纖維的纖維或纖維摻混物制成。特別是，這種纖維/纖維摻混物的染色涉及更復(fù)雜的工藝以確保用染料覆蓋了所有纖維成分，并且確保染料牢固并永久地結(jié)合到纖維。
[0006]US2012/0270456A1公開(kāi)了一種用于個(gè)人防護(hù)服裝的阻燃織物，該阻燃織物提供對(duì)火焰或其它熱源的高度防護(hù)性，其特征在于，該阻燃織物由主紗線和輔助紗線的混合物來(lái)制成，主紗線是具有耐高溫聚合物纖維的FR纖維素纖維的摻混物，而輔助紗線是包含連續(xù)合成細(xì)絲紗線的加捻紗線。特別是，耐高溫聚合物纖維選自對(duì)位芳綸、間位芳綸、PBI和難以染色并且昂貴的這些纖維的摻混物。將織物構(gòu)造成以預(yù)定頻率在經(jīng)線和緯線中出現(xiàn)輔助紗線，從而形成由輔助紗線形成的粗網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
[0007]除了防護(hù)性要求外，還有對(duì)于光學(xué)方面的要求，如均勻顏色、分裂樣式、企業(yè)色彩和易于護(hù)理的要求、特別是關(guān)于織物。如今，可用的織物方案的染色靈活性是個(gè)大問(wèn)題。目前現(xiàn)有的方案具有如下缺點(diǎn):對(duì)于染色能力和顏色性能(特別安全和穩(wěn)固的染色工藝)的較大靈活性，直到如今，通常折衷方案是在摻混物中采用變性聚丙晴纖維作為“易于染色”纖維，但變性聚丙晴纖維不能經(jīng)受暴露于高溫，并且具有較差的機(jī)械特性?；蛘?，在現(xiàn)有的FR粘膠摻混物中，出于機(jī)械和耐火原因，已采用了芳族聚酰胺纖維。因?yàn)闆](méi)有涉及到熱塑性纖維，所以摻混物不能熱固化，并因此在護(hù)理過(guò)程中顯示出缺點(diǎn)，并且尺寸穩(wěn)定性受限。為了對(duì)芳族聚酰胺摻混物進(jìn)行染色，載體是不可避免的。設(shè)計(jì)易于染色的織物的另一方式是雙面技術(shù)，由此易于染色的纖維成分主要是在織物的表面上，而增強(qiáng)成分和FR成分在第二層中，例如“充分自由選擇”Kermel摻混物。如下文更詳細(xì)闡釋那樣，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思克服這種缺點(diǎn)。
[0008]發(fā)明目的
[0009]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有改進(jìn)的防護(hù)特性的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)改善的不熔特性以及較好的染色性和顏色質(zhì)量。
[0010]本發(fā)明提供根據(jù)權(quán)利要求1的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)和根據(jù)權(quán)利要求16的包括這種火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)的服裝制品。從屬權(quán)利要求涉及所述織物結(jié)構(gòu)和服裝制品的各實(shí)施例。
[0011]在第一方面，提供一種包括用多種紗線形成的織物的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)，其中，每個(gè)紗線由至少第一纖維成分和第二纖維成分的纖維摻混物構(gòu)成，第一纖維成分包括纖維摻混物的至少50%的量的耐火(FR)粘膠纖維，而第二纖維成分包括纖維摻混物的至少10%的量的可熔纖維?？椢镄纬蔀榫哂写笥?0%的總分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)的紡織織物，這種織物根據(jù)IS015025/14116_分類III具有抵抗暴露于水平火焰10秒鐘而不形成孔的能力。
[0012]本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)在于基于FR粘膠纖維和可熔纖維的纖維摻混物的紡織織物結(jié)構(gòu)可抗高溫，由此提供火焰防護(hù)。熔化成分、特別是熔化的聚合物成分增強(qiáng)了粘膠纖維的纖維結(jié)構(gòu)，由此加強(qiáng)織物結(jié)構(gòu)本身，直至不再暴露于火焰和熱為止。具有大于60%的總分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)的紡織織物結(jié)構(gòu)確?？椢锝Y(jié)構(gòu)的所需緊密度和密度，以阻止在暴露于火焰時(shí)破裂。因此，由于織物結(jié)構(gòu)的組成和構(gòu)造特征的特定組合，根據(jù)IS015025/14116_分類III，該織物結(jié)構(gòu)提供抵抗暴露于水平火焰10秒鐘而不形成孔的能力。
[0013]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，織物通常根據(jù)它們的比重進(jìn)行阻燃性方面的評(píng)估，S卩，在織物具有比輕質(zhì)織物高的比重的情況下，阻燃性通常評(píng)估為較高。另一方面，在本發(fā)明的情況下，已發(fā)現(xiàn)覆蓋因數(shù)、特別是總分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)是用于實(shí)現(xiàn)和改進(jìn)耐火性的適當(dāng)手段。然而，加大覆蓋因數(shù)也會(huì)使增加材料和制造成本。如此量的覆蓋因數(shù)已發(fā)現(xiàn)對(duì)于滿足IS015025的要求是有利的，因?yàn)橐寻l(fā)現(xiàn)這種緊密編織的結(jié)構(gòu)確?；鹧娌荒軣?br> [0014]紡織織物是指通過(guò)機(jī)織形成的織品。機(jī)織是通過(guò)經(jīng)線和緯線的交織來(lái)形成織物的工藝。經(jīng)線和緯線以縱長(zhǎng)(經(jīng))方向或交叉(緯)方向基本上平直并彼此平行地延伸。紡織織物僅沿偏斜方向(在經(jīng)向和緯向之間)沿對(duì)角線伸展，除非線材是彈性的。[0015]根據(jù)一實(shí)施例，總分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)>60%，較佳大于65%。已發(fā)現(xiàn)這種覆蓋因數(shù)導(dǎo)致可在大量織物中獲得可再現(xiàn)的耐火性。
[0016]在每根紗線中提供具有定義比例的FR粘膠纖維和可熔纖維的纖維摻混物的情況下，可實(shí)現(xiàn)有效的混合，以防止可熔纖維、諸如是聚酰胺的典型熔合/熔化特性。在紗線中具有這種纖維成分的摻混物的織物不具有所述典型的熔化特性，這是因?yàn)榧喚€的熔化成分被紗線的粘膠纖維所占據(jù)，并且在冷卻之后不具有滴料和粘附特性。特別是，纖維摻混物的FR粘膠纖維成分在暴露于熱的情況下能將熔化的纖維成分保持/儲(chǔ)存在其纖維結(jié)構(gòu)內(nèi)。通過(guò)FR粘膠纖維中的FR成分進(jìn)行的火焰防護(hù)足以阻止續(xù)燃和余輝(沒(méi)火焰后繼續(xù)發(fā)亮)。特別是，F(xiàn)R粘膠纖維和可熔纖維均勻地分布在織物紗線的摻混物中。
[0017]使用像聚酰胺的至少10%可熔纖維量的優(yōu)點(diǎn)在于提供粘膠纖維的足夠增強(qiáng)性、良好的可染色性和顏色質(zhì)量。特別是當(dāng)可熔纖維在暴露于火焰時(shí)熔化時(shí)，它們有助于穩(wěn)定粘膠纖維，因而，在暴露于火焰時(shí)的較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)，這些可熔纖維保持它們的火焰防護(hù)特性。
[0018]使用至少50%的FR粘膠纖維的量的優(yōu)點(diǎn)在于提供足夠的量來(lái)占據(jù)熔化成分、良好的火焰防護(hù)以及使用粘膠纖維的濕氣管理能力。
[0019]特別是，基于FR粘膠的織物結(jié)構(gòu)可抗高溫，直至諸如PA聚合物的可熔纖維開(kāi)始分解，其中，熔化聚合物用于增強(qiáng)FR粘膠纖維的格柵結(jié)構(gòu)，并且加強(qiáng)包裝，直至不再暴露于火焰和熱量。
[0020]因此，可提供用于個(gè)人防護(hù)設(shè)備的熱穩(wěn)定的、可染色的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)。
[0021]可熔纖維成分或纖維可設(shè)有用于增大耐火性的阻燃添加劑。然而，無(wú)須將阻燃添加劑加入可熔纖維成分內(nèi)，但可以這么做。
[0022]根據(jù)熔化和熱穩(wěn)定試驗(yàn)，可熔纖維是在試驗(yàn)時(shí)可熔的纖維材料。根據(jù)一實(shí)施例，根據(jù)熔化和熱穩(wěn)定試驗(yàn)，這種可熔纖維具有小于268°C的熔化溫度。
[0023]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，可熔纖維由聚酰胺(可選地包括惰性FR添加劑)、較佳由聚酰胺6.6來(lái)制成。替代地，可使用PP (聚丙烯)和/或PE (聚乙烯)。聚酰胺6.6具有范圍在255-260°C的熔化溫度，聚酰胺6具有范圍在215_220°C的熔化溫度，聚丙烯具有范圍在160-175°C的熔化溫度，而聚乙烯具有范圍在105-135°C的熔化溫度。
[0024]聚酰胺纖維在織物應(yīng)用中是受歡迎的，因?yàn)樗鼈円子谌旧?、具有高耐磨性、易于制造并且與其它纖維相比成本低。通常，聚酰胺纖維不用于火焰防護(hù)應(yīng)用，這是因?yàn)榫埘０返腖OI是22，這對(duì)于其本身的阻燃性能來(lái)說(shuō)太低，并且纖維在火焰試驗(yàn)中顯示出熔化、滴料；輝光；續(xù)燃和形成孔。有易于采用的較大范圍的其它已知的附加或繼續(xù)紡織品制造工藝(例如，預(yù)縮、刷磨、軋光等等)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)IS015025/14116_分類III，在直接暴露于水平火焰10秒之后，可以預(yù)防根據(jù)本發(fā)明的織物結(jié)構(gòu)的續(xù)燃、熔化和孔形成。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的織物結(jié)構(gòu)包括與織物的一側(cè)相鄰的至少一個(gè)阻隔層。已發(fā)現(xiàn)織物結(jié)構(gòu)和至少一個(gè)阻隔層的組合可提供多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)根據(jù)IS015025A保護(hù)免于明火影響10秒鐘(完全FR防護(hù))。
[0027]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，纖維摻混物包括重量比例為80:20的耐火粘膠纖維和可熔纖維。
[0028]根據(jù)一實(shí)施例，在包含80%的粘膠FR纖維和20%的聚酰胺纖維的混合纖維的織物情況下特別好地觀察到上述優(yōu)點(diǎn)?？椢镄纬蔀榫哂写笥?0%的總分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)的紡織織物或紡織品。由于織物結(jié)構(gòu)的組成和構(gòu)造特征的特定組合，根據(jù)IS015025/14116_分類III，該織物結(jié)構(gòu)提供抵抗暴露于水平火焰10秒鐘而不形成孔的能力。
[0029]織物結(jié)構(gòu)執(zhí)行為完全FR防護(hù)層，并且保留其不熔性能，并且在FR暴露或?qū)α鳠岜┞吨箫@示出不可見(jiàn)的熔化滴液。
[0030]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，本發(fā)明的織物結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大于25的L0I，在與包含隔膜的多微孔PTFE的組合情況下，根據(jù)PTFE成分重量，LOI可增大到遠(yuǎn)大于27 (>>27)、最可能大于30。
[0031]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，至少一種第三纖維成分或更多附加的纖維成分可以不大于3%的纖維摻混物重量的量、組合地(例如，抗靜電纖維)用于纖維摻混物。附加的纖維成分可包括碳纖維、鋼纖維、抗微細(xì)菌纖維(像銀纖維或包含金屬離子的纖維)、PTFE纖維。
[0032]特別是，根據(jù)本發(fā)明的織物的紗線不包括如下的纖維或纖維摻混物，這些纖維或纖維摻混物不含芳族聚酰胺(Aramides)、PBI或變性聚丙晴纖維、特別是不含芳族聚酰胺、對(duì)位芳綸、間位芳綸、PB1、變性聚丙晴纖維或其混合物。
[0033]根據(jù)一實(shí)施例，耐火(FR)粘膠纖維是包含耐火添加劑的人造纖維素纖維，耐火添加劑在纖維生產(chǎn)過(guò)程中已包含到粘膠基質(zhì)中。
[0034]在特定實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的纖維具有范圍在50g/m2到550g/m2、較佳為90g/m2-300g/m2、更佳為 140g/m2+/-10g/m2 的重量。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，織物結(jié)構(gòu)包括與織物的一側(cè)相鄰的至少一個(gè)阻隔層。例如，阻隔層包括由膨脹型聚四氟乙烯(ePTFE)制成的多孔隔膜層。
[0036]較佳地，第一纖維成分和第二纖維成分均勻分布在紗線中。
[0037]關(guān)于染色，在本發(fā)明一實(shí)施例中，將織物的至少一個(gè)表面染色成使它具有大于4的色牢度。根據(jù)又一實(shí)施例，用無(wú)載體染料對(duì)織物的至少一個(gè)表面進(jìn)行染色，以使其具有大于4的色牢度。較佳地，將無(wú)載體染料直接集成到織物內(nèi)、即集成到織物的至少一個(gè)表面上以使織物具有大于4的色牢度。根據(jù)又一實(shí)施例，特別是針對(duì)偽裝應(yīng)用場(chǎng)合，用染料來(lái)印刷織物以使織物具有大于4的色牢度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]本發(fā)明的其它有利特征和方面由從屬權(quán)利要求顯而易見(jiàn)。
[0039]現(xiàn)在，參照下述附圖、根據(jù)實(shí)施例借助示例來(lái)描述本發(fā)明，在附圖中:
[0040]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的織物結(jié)構(gòu)的紗線的示意剖視圖，
[0041]圖2示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)的一部分的示意俯視圖，
[0042]圖3示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)的示意俯視圖，該火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)包括火焰防護(hù)織物和阻隔層的層合物，
[0043]圖4示出包括根據(jù)本發(fā)明的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)的示例性服裝制品，
[0044]圖5示出用于示出如文中所用的分?jǐn)?shù)覆蓋的編織織物結(jié)構(gòu)的示意剖視圖，
[0045]圖6示出用于示出如文中所用的總分?jǐn)?shù)覆蓋因素的平針織物的單元格的示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0046]在下文中，本發(fā)明的實(shí)施例將參照?qǐng)D1-4來(lái)闡釋，其中，圖2示出火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)I中的紡織火焰防護(hù)織物10的一部分的示意俯視圖，而圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的織物10的紗線20的示意剖視圖。
[0047]織物10形成為具有經(jīng)線和緯線20的紡織織物，如圖1中所示，經(jīng)線和緯線均由至少第一纖維成分和第二纖維成分的纖維摻混物制成。特別是，第一纖維成分包括耐火粘膠纖維22，而第二纖維成分包括可熔纖維24。更具體來(lái)說(shuō)，以纖維摻混物重量的至少50%的量來(lái)提供耐火粘膠纖維22，并且以纖維摻混物重量的至少10%的量來(lái)提供可熔纖維24。所述比例由于足夠大量的耐火纖維確保了所需的火焰防護(hù)以及由于限定范圍的最少量的可熔纖維確保了所需的穩(wěn)定性。
[0048]如圖2中所示，織物10是特別是以平織構(gòu)造形成的紡織品構(gòu)造。
[0049]在一個(gè)實(shí)施例中，纖維摻混物包括重量比例為80:20的耐火粘膠纖維22和可熔纖維24。根據(jù)一實(shí)施例，可熔纖維24由聚酰胺(PA)、較佳由聚酰胺6.6來(lái)制成。較佳地，第一纖維成分、即粘膠纖維22以及第二纖維成分、即可熔纖維24均勻地分布在紗線20中。
[0050]如下文更詳細(xì)闡釋那樣，織物10形成為具有大于60%的總分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)的紡織織物或紡織品。致密和緊密的織物結(jié)構(gòu)對(duì)于耐火織物是必要的，以防止在暴露于火焰的情況下形成孔。特別是對(duì)于紡織織物，可提供高度致密和緊密的織物結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)在織物結(jié)構(gòu)內(nèi)彼此穩(wěn)定。
[0051]覆蓋因數(shù)在比例、紗線細(xì)度、紡織織物和密度方面量化了紡織織物結(jié)構(gòu)的密度和緊密度。一般而言，覆蓋因數(shù)表示織物區(qū)域被一組線覆蓋的程度。圖6示出總覆蓋因數(shù)的主要方面，圖6是具有分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)的經(jīng)線和緯線的組合的織造織物的俯視圖。
[0052]由于織物結(jié)構(gòu)的組成和構(gòu)造特征的特定組合，根據(jù)IS015025/14116_分類III，本發(fā)明的織物結(jié)構(gòu)提供抵抗暴露于水平火焰10秒鐘而不形成孔的能力。
[0053]根據(jù)一實(shí)施例，織物10具有范圍從50g/m2到550g/m2、較佳為140g/m2± 10%的重量。
[0054]如圖3中所示，火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)I還包括與織物10的一側(cè)相鄰的附加阻隔層30，該附加阻隔層例如通過(guò)不連續(xù)地分布在織物10的一個(gè)表面上的粘合劑40來(lái)層合到織物10，以不損害織物結(jié)構(gòu)I的透氣性。根據(jù)一實(shí)施例，阻隔層30由隔膜層構(gòu)成，并且可以是防水和/或防風(fēng)的，并且它可以是透氣性的，即可透過(guò)水蒸汽。在一個(gè)實(shí)施例中，阻隔層30由膨脹型聚四氟乙烯(ePTFE)制成的多孔隔膜構(gòu)成。在織物10與功能阻隔層30、特別是包括隔膜的ePTFE組合的情況下，可以進(jìn)一步提高熱防護(hù)水平。特別是，采用多微孔ePTFE阻隔物顯著提高阻燃性能。
[0055]在此情況下，可使用所有已知類型的這種功能阻隔層。通過(guò)提供防水又透水汽的阻隔層30，可以實(shí)現(xiàn)附加的防護(hù)功能，因而，除了上述防護(hù)特性外，由于透水汽性，還可實(shí)現(xiàn)具有高穿著舒適度的防水防護(hù)服裝。
[0056]用于防水又透水汽的阻隔層的適當(dāng)材料具體是聚氨酯、聚丙烯和聚酯，包括聚醚酯及其層合物，如文獻(xiàn)US-A-4，725，418和US-l-4，493，870中所述那樣。然而，多微孔的膨脹型聚四氟乙烯(ePTFE)是特別較佳的，如例如在文獻(xiàn)US-A-3，953，566以及US-A-4, 187，390中所述，以及設(shè)有親水浸潰劑和/或親水層的膨脹型聚四氟乙烯是特別較佳的；例如參見(jiàn)文獻(xiàn)US-A-4，194，041?！岸辔⒖坠δ軐印被颉岸辔⒖鬃韪魧印崩斫鉃槠骄讖綖榧s0.2-約0.3微米的功能層?？梢杂擅绹?guó)佛羅里達(dá)州海厄利亞的庫(kù)爾特電子公司(Coulter Electronics Inc)的庫(kù)爾特氣孔計(jì)(Coulter Porometer?)測(cè)定孔徑。
[0057]如果它能確保水進(jìn)入壓力至少為I X IO4Pa,則認(rèn)為功能層或阻隔層以及對(duì)應(yīng)的層合物、可選地包括設(shè)置在阻隔層上的接縫是“防水的”。阻隔層材料優(yōu)選確保大于IXlO5Pa的水進(jìn)入壓力。然后，根據(jù)以下試驗(yàn)方法測(cè)定水進(jìn)入壓力，該方法包括以增大的壓力將20
2 C的蒸餾水涂敷于IOOcm2的阻隔層的試樣上。水壓增大為60 3cm H2O/分鐘。然后，水進(jìn)入壓力對(duì)應(yīng)于水首先出現(xiàn)在試樣另一側(cè)時(shí)的壓力。在1981年的ISO標(biāo)準(zhǔn)0811中規(guī)定了關(guān)于該過(guò)程的細(xì)節(jié)。
[0058]如果功能層/阻隔層具有小于150m2Pa/W的水蒸汽傳輸阻力Ret，就認(rèn)為其是功能層/阻隔層是“可透水汽的”。可透過(guò)水蒸汽性可用水蒸汽傳輸阻力(RET)來(lái)表示。水蒸汽傳輸阻力(RET)是片狀結(jié)構(gòu)或復(fù)合物的特定材料特性，該水蒸汽傳輸阻力決定了在恒定的局部壓力梯度下通過(guò)片狀結(jié)構(gòu)或復(fù)合物的給定區(qū)域的潛在蒸發(fā)熱通量。根據(jù)Hohenstein的服裝生理學(xué)研究所(Apparel Physiology Institute)的Hohenstein皮膚模型來(lái)測(cè)量RET0 在 IS011092:1993 中描述了該 Hohenstein 皮膚模型。
[0059]例如，阻隔層30是防水的，它可經(jīng)受至少8kPa的水壓力(根據(jù)IS0811-1981)。它可具有小于20m2Pa/W的水蒸汽傳輸阻力Ret (IS011092)。
[0060]根據(jù)<ll/m2/s的透氣性(IS09237-1995 ； IOOcm2, 2.5kPa)，阻隔層可以是不透氣的。根據(jù)<501/m2/s的透氣性(IS09237-1995 ；IOOcm2, 2.5kPa)，阻隔層可以是防風(fēng)的。例如，阻隔層具有不大于61/m2/s的透氣性(根據(jù)IS09237)。
[0061]根據(jù)一實(shí)施例，織物10以平織構(gòu)造來(lái)形成。已發(fā)現(xiàn)有利的是20%聚酰胺(PA)(特別是，高韌性PA6.6)和80% Lenzing FR纖維的摻混物是如文中所述具有有利特性的良好組合的纖維摻混物，特別是對(duì)于諸如具有140g/m2的重量的平織織物來(lái)說(shuō)。在其它重量類別中，比例可調(diào)，但應(yīng)保持50%粘膠FR纖維的最低百分比。
[0062]根據(jù)一實(shí)施例，織造織物包括大于66%的總分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)。特別是，織造織物包括大于33%的分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)的緯線和/或大于50%的分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)的經(jīng)線、特別是加起來(lái)達(dá)到大于66%的總分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)。
[0063]只要例如用于抗靜電特性的少量附加混合的纖維成分不改變本文中所考慮的性能，就可以添加這些纖維成分。
[0064]可熔的、例如聚酰胺和粘膠FR纖維的摻混物可在傳統(tǒng)短纖維紡紗過(guò)程中、例如環(huán)錠紡紗、自由端紡紗和/或緊密紡紗過(guò)程中進(jìn)行加工。例如，耐火粘膠纖維和可熔纖維通過(guò)短纖維紡紗和加捻來(lái)制成。
[0065]著色過(guò)程對(duì)于纖維摻混物或織物結(jié)構(gòu)非常靈活，纖維成分的選擇允許用活性染料來(lái)對(duì)纖維摻混物或織物結(jié)構(gòu)染色。高質(zhì)量印刷也是可以的，從而用活性染料來(lái)提供具有高色牢度的清晰的高對(duì)比度印刷，這對(duì)于多個(gè)一致的應(yīng)用來(lái)說(shuō)是需要的。
[0066]本發(fā)明織物結(jié)構(gòu)本身具有大于25的極限氧指數(shù)(L0I)，在連同包含隔膜的多微孔ePTFE的情況下，極限氧指數(shù)水平可增大到30以上。
[0067]本發(fā)明提供如下優(yōu)點(diǎn):摻混物中的所有纖維可選擇成它們能以高質(zhì)量進(jìn)行染色。摻混物的各成分易于加工，因此提供良好的可重復(fù)性。熱固是可以的，因此，提供持久的易打理性能，且所有成分一起提供高熱穩(wěn)定性和非常高的極限氧指數(shù)。[0068]在下文中，更詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的可能的纖維成分:
[0069]阻燃或耐火粘膠纖維(下文中為FR粘膠纖維):
[0070]根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例，可使用多種耐火粘膠纖維。在下文中，描述了合適的耐火粘膠纖維的各種實(shí)施例的示例。
[0071]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，F(xiàn)R粘膠纖維是人造纖維素纖維，它通過(guò)將“磷”包含到粘膠基質(zhì)內(nèi)來(lái)阻燃。在纖維紡紗階段包含磷阻燃物(或任何其它合適的阻燃物)。FR粘膠已廣泛應(yīng)用于織物混合物，它提供了增大的濕氣吸收性和舒適度，而不損害防護(hù)性。
[0072]FR粘膠纖維的可染色性對(duì)于大范圍的顏色是可行的；但洗滌的色牢度是變化的，并且類似于正常的粘膠纖維。FR粘膠在暴露于多種酸和堿時(shí)是穩(wěn)定的。FR粘膠在暴露于多種漂白劑和有機(jī)溶劑時(shí)是穩(wěn)定的。FR粘膠通常具有29的L0I。
[0073]特別是，如文中可用的耐火粘膠纖維是含粘膠的人造纖維素纖維。由如下出版物來(lái)提供用于使纖維素紡織品阻燃(或耐火)的方法以及用于該方法的機(jī)構(gòu)的總覽:Horrocks, A.R.; Kando I a, B.K."Flame Retardant Cellulosic Textiles (阻燃纖維素織品)〃皇家化學(xué)協(xié)會(huì)特別出版，第224卷，1998年，第343-362頁(yè)。所述各方法在負(fù)責(zé)阻燃的元素(主要是磷，但也可以是氮、硼和硫)、應(yīng)用位置(主要用棉進(jìn)行表面處理，在用人造纖維生產(chǎn)纖維時(shí)添加的添加劑)以及持久性(在洗滌處理之后阻燃特性的耐久程度)方面是不同的。
[0074]在纖維素人造纖維中，建議大量物質(zhì)作為用于纖維生產(chǎn)的粘膠纖維的阻燃添加劑。
[0075]在”3266918中，建議將三(2，3-二溴丙基)磷酸酯作為阻燃劑。在一段時(shí)間內(nèi)以工業(yè)規(guī)模來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)這種纖維。
[0076]用作阻燃劑的物質(zhì)類別是取代的膦腈的物質(zhì)類別。在這些物質(zhì)的基礎(chǔ)上以工業(yè)水平來(lái)生產(chǎn)阻燃粘膠纖維(US3455713)。然而，阻燃劑呈液態(tài)，并且僅能以較低產(chǎn)量紡成粘膠纖維(大約75重量％)，并且它易于從纖維遷移出，由此使纖維具有不期望的粘性。
[0077]除了上述提及的三(2，3-二溴丙基)磷酸酯外，一系列其它的有機(jī)磷酸鹽、分別是磷酸酰胺和磷酸酯可描述為用于粘膠纖維的阻燃劑(DE2，451，802;DE2, 622，569;美國(guó)專利第 4，193，805 號(hào);美國(guó)專利第 4，242，138 號(hào);JP51-136914;DE4, 128，638)。
[0078]在這類物質(zhì)中，直到現(xiàn)在僅化合物2，2’-二氧[5，5-二甲基_1，3，2-二氧磷雜環(huán)]2，2符合關(guān)于有效性(包含必要量以滿足EN IS015025:2002)、紡紗工藝中的量化產(chǎn)出以及不含有鹵素的要求。
[0079]Lenzing FR粘膠纖維可用作可能的FR粘膠纖維。
[0080]可能的可熔纖維是在此可用的PA (聚酰胺)、PP (聚丙烯)和/或PE (聚乙烯)。
[0081]聚酰胺纖維、特別是聚酰胺短纖維:
[0082]技術(shù)上最重要的聚酰胺(PA)類型是部分結(jié)晶的熱塑性聚合物，其特點(diǎn)是高硬度、高剛性和高韌性，并具備良好的耐化學(xué)性和加工性。PA纖維到現(xiàn)在為止通常不用于FR應(yīng)用，因?yàn)樽鳛長(zhǎng)OI為22這對(duì)于FR性能本身來(lái)說(shuō)太低，并且纖維在火焰試驗(yàn)中表現(xiàn)出熔化和形成孔。在摻混物中它僅能借助附加的FR后處理(probanisation)來(lái)與棉一起用。
[0083]可能的聚酰胺纖維由聚酰胺(PA)構(gòu)成，諸如PA6、PA6.4、PA6.12和/或PA6.6。
[0084]可染色性:[0085]如文中所用染色應(yīng)理解為涉及將顏色添加到紡織品成分的工藝。例如，它可包括像彩印、轉(zhuǎn)移膜印刷和所有已知的染色浴工藝的過(guò)程。
[0086]示例:
[0087]在一示例性實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的織物結(jié)構(gòu)在纖維的均勻分布中包括可由英威達(dá)公司(Invista)商業(yè)購(gòu)得的20%Cordura? (PA6.6)和可由蘭精公司(Lenzing)商業(yè)購(gòu)
得的80% Lenzing [-Rli粘膠纖維并且通過(guò)環(huán)錠紡紗和加捻制成的纖維摻混物，該織物形成為通過(guò)水平火焰試驗(yàn)的、具有66.6%的總覆蓋因數(shù)和140g/m2±10%的重量的紡織織物(平織)。織物可設(shè)有粉碳終加工。
[0088]示例 1:
[0089]織物成分
[0090]
【權(quán)利要求】
1.一種火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(I )，包括: -織物(10)，所述織物用多個(gè)紗線(20)形成，其中，每個(gè)紗線(20)由至少第一纖維成分和第二纖維成分的纖維摻混物制成， -所述第一纖維成分包括占纖維摻混物重量的至少50%的量的耐火粘膠纖維(22)以及占纖維摻混物重量的至少10%的量的可熔纖維(24)； -其中，所述織物(10)形成為具有大于60%的總分?jǐn)?shù)覆蓋因數(shù)的紡織織物，所述紡織織物根據(jù)IS015025/14116_分類III具有抵抗暴露于水平火焰10秒鐘而不形成孔的能力。
2.如權(quán)利要求1所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，所述可熔纖維(24)由聚酰胺、較佳為聚酰胺6.6來(lái)制成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，所述耐火粘膠纖維(22)是含耐火添加劑的人造纖維素纖維，所述耐火添加劑在纖維生產(chǎn)過(guò)程中已包含到粘膠基質(zhì)中。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，所述纖維摻混物包括重量比例為80:20的耐火粘膠纖維(22)和可熔纖維(24)。
5.如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，所述織物(10)具有范圍為50g/m2到550g/m2、較佳為90g/m2到300g/m2、更佳為140g/m2±10%的重量。
6.如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，所述織物(10)以平織構(gòu)造來(lái)形成。
7.如權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，還包括與所述織物(10)的一側(cè)相鄰的至少一個(gè)阻隔層(30)。
8.如權(quán)利要求7所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，所述阻隔層包括由膨脹型聚四氟乙烯制成的多孔隔膜層。
9.如權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，所述第一纖維成分和所述第二纖維成分均勻分布在所述紗線(20)中。
10.如權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，所述纖維摻混物包括至少一種第三或更多附加的纖維成分，第三和更多附加的纖維成分以不超過(guò)纖維摻混物重量的3%的量設(shè)置在纖維摻混物中。
11.如權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(1)，其特征在于，將所述織物的至少一個(gè)表面染色成使它具有大于4的色牢度。
12.如權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，用無(wú)載體的染料對(duì)所述織物的至少一個(gè)表面染色以使它具有大于4的色牢度。
13.如權(quán)利要求12所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，將所述無(wú)載體染料直接集成到所述織物內(nèi)、所述織物的至少一個(gè)表面上以使織物具有大于4的色牢度。
14.如權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，特別是針對(duì)偽裝應(yīng)用場(chǎng)合，用染料來(lái)印刷織物以使織物具有大于4的色牢度。
15.如權(quán)利要求1到14中任一項(xiàng)所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，所述耐火粘膠纖維和可熔纖維通過(guò)短纖維紡紗和加捻來(lái)制成。
16.一種包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的火焰防護(hù)織物結(jié)構(gòu)(I)的服裝制品。
【文檔編號(hào)】D03D15/00GK103989275SQ201410053446
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月18日
【發(fā)明者】R·約翰, H·克諾雷爾, R·施奈德, B·齊施卡 申請(qǐng)人:W.L.戈?duì)栍邢薰?br>