抗熔融金属的织物制造技术

此发明专利技术涉及一种抗熔融金属的防护织物，含１０－４０重量％的间位芳族聚酰胺纤维、３０－５０重量％的羊毛纤维和至少２０重量％的阻燃粘胶纤维。这种织物的总重量一般为２００－４５０克／平方米，优选地，总重量为２００－２６０克／平方米。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
抗熔融金属的织物专利技术背景一直以来就需要适合暴露于熔融金属危险下的工人使用的防护服装。这些危险存在于不同的行业中，例如存在于暴露于熔融铁下的铸铁厂工人中，暴露于冰晶石和熔融铝的制铝工人中和暴露于熔融焊珠(welding slug)和熔融金属滴的许多不同行业的焊工中。抵抗熔融金属的服装如衣服、围裙和套袖(sleeves)应该具有与熔融金属接触时不着火且持续不燃烧的外表面，并且熔融金属不会粘到服装上。如果熔融金属粘附到服装上，会造成严重的烧伤。对此熔融金属威胁的一种一般响应是为工人提供由厚重织物制造的防护服装，其主要依靠在工人与威胁之间具有充足的织物材料来防止伤害。通常，这种织物的基重为350克/平方米，并可以高达450克/平方米或更高以充分起作用。加入更天然阻燃纤维如羊毛使织物的总重量有一些降低。本领域中的一种织物由羊毛和阻燃粘胶纤维的混合物制造，重量为250克/平方米。然而，使用此织物的条件十分苛刻，并且织物耐用性是一个问题。由于服装的耐用性是保护工人的关键，所以对织物抗撕裂强度、耐磨性或拉伸强度的任何改进都具有实际价值。由于耐用性提高，所以也要求提高的洗涤收缩性。因此，所需要的是可以战胜熔融金属威胁，并对于提高的耐用性具有提高的强度、磨损和撕裂性能的重量轻的织物。特别需要具有改善的洗涤收缩性能的这种织物。WO 2000/00686(Wynn等人)公开了一固有耐火的种织物，该织物是用第一种纱和第二种纱纺织的，所述第一种纱是耐火的天然纤维如羊毛或天然纤维和耐火合成材料如粘胶丝的混合物，优选比例为50∶50；第二种纱是第二种天然纤维如棉花和耐火合成材料如粘胶丝的混合物，优选的混合物为50∶50。优选地，这样纺织该织物，以使得该织物的一面完全或主要用第一种纱纺织，而另一面完全或主要用第二种纱纺织。GB 2011244公开了一种由涂覆氯丁橡胶的织物制造的焊接套装，该织物是由耐高温的芳族聚酰胺纤维制造的。此套装需要高温粘合-->剂，且必须用一些类型的橡胶材料覆盖接缝。专利技术概述此专利技术涉及一种抗熔融金属的防护织物，包括10-40重量％间位芳族聚酰胺(meta-aramid)纤维、30-50重量％羊毛纤维和至少20重量％阻燃粘胶纤维。这种织物的总重量一般为200-450克/平方米，优选地，总重量为200-260克/平方米。优选的间位芳族聚酰胺纤维是平均切断长度为5厘米或更长，优选切断长度为10-15厘米的聚(间亚苯基间苯二酰胺)常产纤维。对于抗静电性能，该织物可以另外具有高达5％的抗静电纤维。此专利技术还涉及一种特别抗熔融铝的防护织物，包括10-28重量％间位芳族聚酰胺纤维、36-45重量％羊毛纤维和36-45重量％阻燃粘胶纤维。用于熔融铝的优选织物由20重量％间位芳族聚酰胺纤维、40重量％羊毛纤维和40重量％阻燃粘胶纤维组成。此专利技术涉及一种特别抗熔融铁的防护织物，包括10-40重量％间位芳族聚酰胺纤维、30-50重量％羊毛纤维和30-40重量％阻燃粘胶纤维。用于熔融铁的优选织物由相等重量份的间位芳族聚酰胺纤维、羊毛纤维和阻燃粘胶纤维组成。此专利技术还涉及一种抗熔融金属的双面防护织物，包括威胁面(threat face)和相反面，威胁面包括40-60重量％羊毛和60-40重量％阻燃粘胶丝；相反面包括10-40重量％间位芳族聚酰胺纤维、30-50重量％羊毛纤维和至少20重量％阻燃粘胶纤维。威胁面的优选结构包括相等重量份的羊毛和阻燃粘胶纤维。相反面的优选结构包括相等重量份的间位芳族聚酰胺、羊毛和阻燃纤维。对于抗静电性能，此织物还可以另外含高达5重量％的抗静电纤维。专利技术详述此专利技术涉及在保护工人免受熔融金属，特别是熔融铝和铁以及金属滴和其它熔融焊接材料伤害中使用的织物。可以将这些织物引入防护服装，例如衬衫、裤子、工作服和外套中，或引入防护用具如围裙、套袖、手套等中。本专利技术的织物可遮挡熔融金属，同时具有其它的特性如抗撕裂性和耐磨性，并具有提高的拉伸性能和提高的耐洗涤收缩-->性以及持久的耐热性和耐燃性。熔融金属试验失效的织物易于粘附熔融金属。本专利技术的织物由羊毛、阻燃的粘胶纤维和间位芳族聚酰胺纤维组成。在本领域中，羊毛纤维是众所周知的，通常将其定义为来自绵羊、羔羊和山羊的毛，并且可以含有特种纤维如来自其它物种如骆驼、羊驼、美洲驼和骆马的毛。粘胶纤维是一种由粘胶丝制造的普通型的纤维。在本领域中，粘胶丝也是众所周知的，其由例如可以通过将木浆或废棉花转变成可溶化合物，并将此化合物挤压成细丝而制造的再生纤维素组成。一般通过向该溶液中加入由诸如亚磷化合物这样的物质衍生的无机添加剂，然后纺(spin)具有这些添加剂的粘胶纤维而使粘胶纤维成为阻燃的。本专利技术的织物还含有间位芳族聚酰胺纤维。芳族聚酰胺指的是这样一种聚酰胺，其中至少85％的酰胺(-CONH-)键直接与两个芳环连接。间位芳族聚酰胺是含间位构型的这种一种聚酰胺。添加剂可以与芳族聚酰胺一起使用，实际上，已经发现，可以将高达10重量％的其它的聚合材料与芳族聚酰胺混合，或者可以使用这样的共聚物，该共聚物具有高达10％的取代芳族聚酰胺之二胺的其它二胺或具有高达10％的取代芳族聚酰胺之二酰基氯的其它二酰基氯。在本专利技术的实践中，最常使用的间位芳族聚酰胺是聚(间亚苯基间苯二酰胺)(MPD-I)。可以通过使用许多方法的干纺或湿纺来纺纤维，然而，美国专利3,063,966和美国专利5,667,743说明了制造可以在本专利技术中使用的纤维的有用方法。本专利技术的织物引入10-40重量％间位芳族聚酰胺纤维、30-50重量％羊毛纤维和至少20重量％阻燃(FR)粘胶纤维。人们相信，为了见到织物耐用性提高，应该存在至少10％的间位芳族聚酰胺纤维。与相等的羊毛/FR粘胶纤维织物相比，这种织物具有至少一种提高的物理性能，这些性能选自拉伸强度、撕裂强度和耐磨性。间位芳族聚酰胺纤维多于40重量％的织物没有通过熔融金属粘附的试验，即，通常熔融金属易于粘附聚芳基酰胺纤维，且具有精确量的聚芳基酰胺纤维对本专利技术织物是关健的。当用所需的组合物制造织物时，羊毛和FR粘胶纤维共同作用，从而帮助聚芳基酰胺纤维避免熔融金属伤害，因此很少或没有金属粘附在该织物上。-->可以通过制造耐用织物的任何非纺织、编织或纺织方法制造本专利技术的织物。如果用纱纺织，则织物可以几乎具有任何织纹，然而2×1斜纹组织和平纹组织是优选的。对于在防护服装中使用的织物，最有用的织物的基重为200-450克/平方米，优选的基重为200-260克/平方米。作为任选组分，该织物可以具有降低静电在该织物上聚集倾向的纤维或其它添加剂。赋予此抗静电性能的优选纤维是具有尼龙皮(sheath)和碳芯的皮芯纤维，在该织物中可以加入高达5重量％的量。在美国专利3,803,453和美国专利4,612,150中描述了提供抗静电性能的合适材料。对于织物额外的强度、耐用性，特别是洗涤收缩性，要求使用长的间位芳族聚酰胺纤维；即，平均间位芳族聚酰胺常产纤维切断长度应该为5厘米或更大，平均常产纤维切断长度为10-15厘米是优选的。正如本领域中众所周知的，可以使用常规的棉花系统设备来加工较短的切断长度，而通常使用精梳毛纺制设备来加工较长的切断长度。与仅用相等重量份的羊毛和FR粘胶纤维制成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐熔融金属的防护织物，其含：１０－４０重量％的间位芳族聚酰胺纤维，３０－５０重量％的羊毛纤维，和至少２０重量％的阻燃粘胶纤维。

【技术特征摘要】
US 2002-7-1 10/187,5571.一种耐熔融金属的防护织物，其含：10-40重量％的间位芳族聚酰胺纤维，30-50重量％的羊毛纤维，和至少20重量％的阻燃粘胶纤维。2.权利要求1的织物，其中该织物的总重量为200-450克/平方米。3.权利要求2的织物，其中该织物的总重量为200-260克/平方米。4.权利要求1的织物，其中间位芳族聚酰胺纤维是平均切断长度为5厘米或更大的聚(间亚苯基间苯二酰胺)常产纤维。5.权利要求4的织物，其中聚(间亚苯基间苯二酰胺)常产纤维的平均切断长度为10-15厘米。6.权利要求1的织物，其含高达5重量％的抗静电纤维。7.一种特别耐熔融铝和冰晶石的防护织物，其含：10-28重量％的间位芳族聚酰胺纤维，36-45重量％的羊毛纤维，和36-45重量％的阻燃粘胶纤维。8.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y巴德，HM霍拉施，GM拉韦蒂，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]