永久阻燃的防暴燃防電弧面料及其制備方法
【專利摘要】一種永久阻燃的防暴燃防電弧面料及其制備方法，屬于防護織物及其加工技術(shù)領(lǐng)域。其原料及重量%為：本質(zhì)阻燃纖維20-85%、耐高溫尺寸穩(wěn)定性纖維5-30%、天然纖維或再生纖維素纖維8-40%、尼龍纖維小于10%和抗靜電纖維1-3%。步驟：按重量%選取上述原料；將原料混合并制成清棉混紡條，再將清棉混紡條引至紡紗裝置紡紗，得到24-38S的單股紗，而后將24-38S的單股紗經(jīng)倍捻機倍捻，得到24-38S的雙股紗；將雙股紗送至織機織造，得到克重為180-290g/㎡的成品。防電弧性，面料永久保持理想的阻燃特性；防暴燃性；能體現(xiàn)良好的環(huán)保性、透氣性和穿著時的舒適性；工藝簡單，減少設(shè)備和人力投入。
【專利說明】
永久阻燃的防暴燃防電弧面料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于防護織物及其加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種永久阻燃的防暴燃防電弧面料，并且還涉及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由前述的永久阻燃的防暴燃防電弧面料的詞面釋意可知其屬于特種功能面料范疇，所謂的“永久阻燃”是指面料的阻燃性能即阻燃特性取決于構(gòu)成面料所用的纖維本身而不是在織物加工過程中特別是在對織物進行后整理過程中通過一系列的人為處理措施所賦予，鑒此業(yè)界還習慣將具有這種功能的纖維稱為“本質(zhì)阻燃纖維”。由于前述的“防暴燃”可通過對中國專利授權(quán)公告號CN102124152B(用于改善的防暴燃和電弧的晶形間位芳族聚酰胺共聚物)的專利說明書第0004至0007段的閱讀而得到充分了解，因而本
【申請人】不再贅述。
[0003]由于電弧灼傷(電弧燒傷)歷來是威脅電力行業(yè)工作人員特別是電力線路維護、施工人員的人身安全的一大殺手，又由于材料優(yōu)異的防電弧服具有永久的防電弧特性，不會因穿著時間的延長和/或洗滌次數(shù)的增加而衰退，并且在暴露于閃火、遭電弧突襲以及遇高溫威脅時可顯著減輕乃至有效避免對人體的傷害，因而成了電力系統(tǒng)中的重要防護用品O
[0004]耐高溫阻燃纖維如芳綸1313、芳綸1414、開米爾纖維(Kermel )、蘭精纖維(Lenzing)、巴斯夫纖維(Basf i I)、芳研i侖纖維和阻燃腈纟侖纖維等是制備防電弧面料的良好原料，但是由于這種纖維的價格相當高，因而已有技術(shù)大都以“忍痛割愛”的方式回避這種纖維，取而代之通常在后整理過程中借助于相應的功能助劑使面料體現(xiàn)防電弧性能。目前，對織物后整理而使面料具備防電弧功能的措施如:浸乳焙烘法、涂層法、有機溶劑法，等等，由這種方法得到的防電弧面料在日常使用過程中會因穿著時間的延長以及洗滌次數(shù)的增加而使其功能逐漸減退，并且由于功能助劑即后整理劑普遍使用含鹵或含磷阻燃劑而有失環(huán)保，從而在一定程度上制約了防電弧面料的品質(zhì)和使用效果。
[0005]在公開的中國專利文獻中可見諸采用耐高溫阻燃纖維制作防電弧面料的技術(shù)信息，如如文獻A).CN102449214A推薦的“用于改善的防暴燃和優(yōu)異的耐電弧性的晶形間位芳族聚酰胺共混物”，由永久阻燃纖維構(gòu)成的紗線織制而成，該專利申請方案采用50-60重量％并且具有至少20%結(jié)晶度的間位芳族聚酰胺纖維、31-39重量％的改性聚丙烯腈纖維和5-15重量％的對位芳族聚酰胺纖維混紡獲得防電弧織物，由該織物制成的衣服提供熱防護使得穿著者根據(jù)ASTM F 1930暴露于暴燃4s時將經(jīng)歷小于65%的預測身體燒傷，同時根據(jù)ASTM F 1959和NFPA 70E保持2類電弧等級。該專利申請方案雖然具有防電弧性能，但是由于纖維成分中均為化學纖維，無天然纖維，因此，面料的穿著舒適性較差。另外，電力行業(yè)要求防電弧服裝具有耐高溫暴燃破裂性能，而該專利申請方案并未涉及。
[0006]又如文獻B).CN102859055A提供的“具有改善的舒適性的用于防暴燃和電弧的結(jié)晶間位芳族聚酰胺共混物”，該專利申請方案采用50-80重量％并且具有至少20%的結(jié)晶度的間位芳族聚酰亞胺纖維，10-30重量％的阻燃人造絲纖維、10-20%重量％的改性聚丙烯腈纖維、0-5重量％的對位芳族聚酰胺纖維，以及0-3%重量％的防靜電纖維組成。由這種原料制成的面料提供熱防護，使穿著者按照ASTM F 1930暴露于4S的暴燃下將經(jīng)受小于65%的預測身體燒傷，同時等同于2類電弧等級。該專利申請方案雖然具有防電弧性能，但是電力行業(yè)要求工作人員穿著的防電弧服裝還需具有防止電弧瞬間產(chǎn)生高溫導致的暴燃破裂性能，而該專利申請方案并未涉及。
[0007]綜上所述，如何使面料將永久的阻燃性能、理想的耐高溫防暴燃防電弧性能和制成服裝后的穿著舒適性能兼而得之，始終是業(yè)界追求的并且期望突破的課題。為此，本
【申請人】作了積極而有益的探索，終于形成了下面將要介紹的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的首要任務在于提供一種有助于體現(xiàn)理想的本質(zhì)阻燃特性、有利于體現(xiàn)優(yōu)異的防暴燃防電弧性和有便于體現(xiàn)良好的舒適透氣性的永久阻燃的防暴燃防電弧面料。
[0009]本發(fā)明的另一任務在于提供一種永久阻燃的防暴燃防電弧面料的制備方法，該方法無須使用后整理而藉以簡化工藝并且滿足工業(yè)化放大生產(chǎn)要求以及能夠充分保障永久阻燃且改善舒適的防暴燃防電弧面料的所述技術(shù)效果得以全面體現(xiàn)。
[0010]為體現(xiàn)完成本發(fā)明的首要任務，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種永久阻燃的防暴燃防電弧面料，其原料及其重量％為:本質(zhì)阻燃纖維20-85%、耐高溫尺寸穩(wěn)定性纖維5-30%、天然纖維或再生纖維素纖維8-40%、尼龍纖維小于10%和抗靜電纖維1-3%。
[0011]在本發(fā)明的一個具體的實施例中，所述的本質(zhì)阻燃纖維為聚間苯二甲酰胺二胺纖維、阻燃粘膠纖維和阻燃改性腈綸纖維中的一種或以上的并且按任意重量％比相混合的混合纖維。
[0012]在本發(fā)明的另一個具體的實施例中，所述的耐高溫尺寸穩(wěn)定性纖維為在260°C下維持5min時的熱收縮率小于3%的聚對苯二甲酰對苯二胺纖維和/或聚酰亞胺纖維。
[0013]在本發(fā)明的又一個具體的實施例中，所述的天然纖維為植物纖維和/或動物纖維；所述的再生纖維素纖維為粘膠纖維、竹纖維、莫代爾纖維、甲殼素纖維、萊賽爾纖維和天絲中的任意一種或以上的并且按任意重量％比相混合的混合纖維。
[0014]在本發(fā)明的再一個具體的實施例中，所述的植物纖維為棉纖維，所述的動物纖維為羊毛纖維。
[0015]在本發(fā)明的還有一個具體的實施例中，所述的抗靜電纖維為抗靜電長絲，所述的抗靜電長絲為在紡絲過程中以被覆方式或以復合方式添加有導電物質(zhì)的尼龍絲、滌綸絲或腈給絲。
[0016]在本發(fā)明的更而一個具體的實施例中，所述的導電物質(zhì)為炭黑、碘化銅或氧化錫。
[0017]為體現(xiàn)完成本發(fā)明的另一任務，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種永久阻燃的防暴燃防電弧面料的制備方法，包括以下步驟:
A)原料選擇，按重量％選取本質(zhì)阻燃纖維20-84%、耐高溫尺寸穩(wěn)定性纖維5-30%、天然纖維或再生纖維素纖維8-40%、尼龍纖維小于10%和抗靜電纖維1-3%，得到原料；
B)紡紗，先將由步驟A)得到的原料混合并制成清棉混紡條，再將清棉混紡條引至紡紗裝置紡紗，得到24-38S的單股紗，而后將24-38S的單股紗經(jīng)倍捻機倍捻，得到24-38S的雙股紗；
C)織造，將由步驟B)得到的雙股紗送至織機織造，得到克重為180-290g/ m2的永久阻燃的防暴燃防電弧面料。
[0018]在本發(fā)明的又進而一個具體的實施例中，步驟B)中所述的紡紗為環(huán)錠紡紗或氣流紡紗，所述倍捻的捻度為50-80捻/10 cm ;步驟C)中所述的織機為劍桿織機。
[0019]本發(fā)明提供的技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:由于使用了耐高溫的本質(zhì)阻燃纖維，因而能夠防止電弧瞬間產(chǎn)生的高熱量導致人體造成燒傷的可能性，即防電弧性，滿足穿著者按照ASTM F1930暴露于4S的暴燃下經(jīng)受小于65%的預測身體受傷要求，且面料永久保持理想的阻燃特性，不會因時間的推移或洗滌次數(shù)的增加而衰退；由于使用了耐高溫尺寸穩(wěn)定性纖維，因而能夠防止電弧瞬間產(chǎn)生高熱量導致面料產(chǎn)生I英寸裂痕的可能性為50%時的Ebt能量閾值衡量要求，即防暴燃性；由于加入了天然纖維或再生纖維素纖維，因而能體現(xiàn)良好的環(huán)保性、透氣性和穿著時的舒適性；提供的制備方法由于無需對面料進行后整理，因而不僅簡化了工藝而得以滿足工業(yè)化放大生產(chǎn)要求，而且可顯著減少設(shè)備和人力投入并且能使面料的前述技術(shù)效果得到全面體現(xiàn)。
【具體實施方式】
[0020]實施例1:
A)原料選擇，按重量％含量(即重量％比，以下同)選取聚間苯二甲酰胺二胺纖維28%、阻燃粘膠纖維10%、阻燃改性腈綸纖維41%、260°C下維持5min時的熱收縮率小于3%的聚對苯二甲酰對苯二胺纖維10%、棉纖維10%和在紡絲過程中以被覆方式被覆有炭黑的尼龍絲1%，得到原料；
B)紡紗，先將由步驟A)得到的原料(即纖維原料，以下同)混合而得到的混合纖維制成清棉混紡條，再將清棉混紡條引至環(huán)錠紡紡紗機紡紗，得到37S的單股紗，而后將37S的單股紗經(jīng)倍捻機倍捻，捻度為78捻/10 cm，得到37S的雙股紗；
C)織造，將由步驟B)得到的37S的雙股紗送至劍桿織機織造，得到克重為180g/m2的永久阻燃的防暴燃防電弧面料。
[0021]實施例2:
A)原料選擇，按重量％含量選取聚間苯二甲酰胺二胺纖維30%、260°C下維持5min時的熱收縮率小于3%的聚對苯二甲酰對苯二胺纖維20%、聚酰亞胺纖維10%、羊毛纖維34%、尼龍纖維3%和在紡絲過程中添加有碘化銅的腈綸絲即抗靜電腈綸長絲3%，得到原料；
B)紡紗，先將由步驟A)得到的原料混合而得到的混合纖維制成清棉混紡條，再將清棉混紡條引至氣流紡紗機氣流紡紗，得到24S的單股紗，而后將24S的單股紗經(jīng)倍捻機倍捻，捻度為50捻/10 cm，得到24S的雙股紗；
C)織造，將由步驟B)得到的24S的雙股紗送至劍桿織機織造，得到克重為220g/m2的永久阻燃的防暴燃防電弧面料。
[0022]實施例3:
A)原料選擇，按重量％含量選取聚間苯二甲酰胺二胺纖維40%、阻燃改性腈綸纖維45%、聚酰亞胺纖維5%、粘膠纖維1%、莫代爾纖維1%、萊賽爾纖維2%、天絲1%、尼龍纖維2.5%和在紡絲過程中添加有氧化錫的滌綸絲即抗靜電滌綸長絲2.5%，得到原料； B)紡紗，先將由步驟A)得到的原料混合而得到的混合纖維制成清棉混紡條，再將清棉混紡條引至環(huán)錠紡紡紗機紡紗，得到30S的單股紗，而后將30S的單股紗經(jīng)倍捻機倍捻，捻度為70捻/10 cm，得到30S的雙股紗；
C)織造，將由步驟B)得到的30S的雙股紗送至劍桿織機織造，得到克重為290g/m2的永久阻燃的防暴燃防電弧面料。
[0023]實施例4:
A)原料選擇，按重量％含量選取聚間苯二甲酰胺二胺纖維20%、在260°C下維持5min時的熱收縮率小于3%的聚對苯二甲酰對苯二胺纖維30%、棉纖維40%、尼龍纖維8%和在紡絲過程中以被覆方式被覆有炭黑的腈綸絲即抗靜電腈綸長絲2%，得到原料；
B)紡紗，先將由步驟A)得到的原料混合而得到的混合纖維制成清棉混紡條，再將清棉混紡條引至環(huán)錠紡紡紗機紡紗，得到35S的單股紗，而后將35S的單股紗經(jīng)倍捻機倍捻，捻度為60捻/10 cm，得到35S的雙股紗；
C)織造，將由步驟B)得到的35S的雙股紗送至劍桿織機織造，得到克重為260g/m2的永久阻燃的防暴燃防電弧面料。
[0024]將由上述實施例1至4得到的永久阻燃的防暴燃防電弧面料依據(jù)ASTM F 959和NFPA 70E標準進行了測試，防電弧性能均可達到ATPV值要求，并且依據(jù)DL/T3200測試，均能滿足ATPV值和Ebt要求。
【主權(quán)項】
1.一種永久阻燃的防暴燃防電弧面料，其特征在于其原料及其重量％為:本質(zhì)阻燃纖維20-85%、耐高溫尺寸穩(wěn)定性纖維5-30%、天然纖維或再生纖維素纖維8-40%、尼龍纖維小于10%和抗靜電纖維1-3%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久阻燃的防暴燃防電弧面料，其特征在于所述的本質(zhì)阻燃纖維為聚間苯二甲酰胺二胺纖維、阻燃粘膠纖維和阻燃改性腈綸纖維中的一種或以上的并且按任意重量％比相混合的混合纖維。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久阻燃的防暴燃防電弧面料，其特征在于所述的耐高溫尺寸穩(wěn)定性纖維為在260°C下維持5min時的熱收縮率小于3%的聚對苯二甲酰對苯二胺纖維和/或聚酰亞胺纖維。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久阻燃的防暴燃防電弧面料，其特征在于所述的天然纖維為植物纖維和/或動物纖維；所述的再生纖維素纖維為粘膠纖維、竹纖維、莫代爾纖維、甲殼素纖維、萊賽爾纖維和天絲中的任意一種或以上的并且按任意重量％比相混合的混合纖維。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永久阻燃的防暴燃防電弧面料，其特征在于所述的植物纖維為棉纖維，所述的動物纖維為羊毛纖維。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久阻燃的防暴燃防電弧面料，其特征在于所述的抗靜電纖維為抗靜電長絲，所述的抗靜電長絲為在紡絲過程中以被覆方式或以復合方式添加有導電物質(zhì)的尼龍絲、滌綸絲或腈綸絲。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的永久阻燃的防暴燃防電弧面料，其特征在于所述的導電物質(zhì)為炭黑、碘化銅或氧化錫。8.一種如權(quán)利要求1所述的永久阻燃的防暴燃防電弧面料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: A)原料選擇，按重量％選取本質(zhì)阻燃纖維20-84%、耐高溫尺寸穩(wěn)定性纖維5-30%、天然纖維或再生纖維素纖維8-40%、尼龍纖維小于10%和抗靜電纖維1-3%，得到原料； B)紡紗，先將由步驟A)得到的原料混合并制成清棉混紡條，再將清棉混紡條引至紡紗裝置紡紗，得到24-38S的單股紗，而后將24-38S的單股紗經(jīng)倍捻機倍捻，得到24-38S的雙股紗； C)織造，將由步驟B)得到的雙股紗送至織機織造，得到克重為180-290g/m2的永久阻燃的防暴燃防電弧面料。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永久阻燃的防暴燃防電弧面料的制備方法，其特征在于步驟B)中所述的紡紗為環(huán)錠紡紗或氣流紡紗，所述倍捻的捻度為50-80捻/10 cm ;步驟C)中所述的織機為劍桿織機。
【文檔編號】D01H1/02GK106032602SQ201510114060
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月17日
【發(fā)明人】錢俊, 曹麗霞, 肖琪, 丁健梅, 王新華
【申請人】常熟市寶灃特種纖維有限公司