具有改进的耐化学性和耐用性的阻燃耐热弹力织物制造技术

技术编号:1845346 阅读:150 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及具有改进的耐用性的阻燃耐热弹力织物。所述弹力织物包含交联聚烯烃弹性纤维,这些纤维可以与本质阻燃纤维联合制成包芯纱。利用公知技术,如经纱或纬纱机织或者用与其他阻燃纤维或纱线的共针织技术,可以方便地将该弹性纤维或纱线制成织物。该织物适用于多种耐用或重复使用的织物应用,例如但不限于衣服(特别是防护服)和室内装饰。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的耐化学性和耐用性的阻燃耐热弹力织物
技术介绍

技术实现思路
本专利技术涉及具有改进的耐用性的阻燃耐热弹力织物。所述弹力织 物包含交联聚烯烃弹性纤维,这些纤维可以与本质阻燃纤维联合制成 包芯纱。利用公知技术,如机织或者用与其他阻燃纤维或纱线的共针 织技术,可以方便地将该弹性纤维或纱线制成织物。该织物适用于多 种耐用或重复使用的织物应用,例如但不限于,衣服(特别是防护服) 和室内装饰。暴露于热和/或火焰危险中的职业工人,例如铸造厂工人以及化学 和炼油工业工人,需穿着防护服以使严重烧伤或其他身体伤害的可能 减至最小。在试图为这些工人提供抵抗热和火的最大化保护时,现有 技术强调使用耐热和/或阻燃织物以形成防护服。适用于这些衣服的阻 燃织物通常由机织的本质阻燃纱线制成,该纱线往往是重的和刚性的。 因此,由此制得的衣服往往是重的、体积大的且有些不柔韧。这些织 物的刚性和普遍不柔韧性往往限制了穿着由这些织物所制衣服的工人 的活动。在现有技术中已试图开发对暴露于极度的热和火有保护性的衣 服,但这种衣服是柔韧的,以使穿着者能有较大的活动自由。 一种方 法是对于衣服的大部分采用常规的、重的、有些不柔韧的阻燃织物, 而对于衣服的接缝部分采用较轻的、阻燃及耐热较差的材料。例如,美国专利No. 4,922,552公开了一种由厚的阻燃织物层形成的消防员衣 服,其中该保护性阻燃材料的外层有部分被从其切掉,而由阻燃和防 护性显著较差的较轻材料层取代,但其具有更大的柔韧性和更小的体 积。该衣服的问题在于衣服的柔韧性受限于衣服的特定部分,且牺牲 了一些阻燃保护性以提高柔韧性。近来,美国专利No.5,527,597推荐使用如斯潘德克斯(spandex)弹 性纤维或橡胶,从而使防护服更柔韧。该参考文献教导,由于弹性包 芯纱耐热和/或阻燃性低,因此它们需要用保护性纱线,例如由芳族聚酰胺/聚苯并咪唑(PBI)共混物制成的纤维缠绕。缠绕纤维(wrap fibers) 被设计用于保护弹性包芯纱免于直接暴露在热和火中,否则该热和火 将引起包芯纱降解或熔融。但是,该参考文献承认,保护性的缠绕不 会完全保护弹性纤维(特别是受到拉伸时),弹性纱线最终将发生断裂。 当对衣服进行相对长时间的高温暴露时,例如在衣服的工业洗烫过程 中,这点尤为真实。另一种使织物阻燃的方法包括化学处理织物,否则该织物是不阻 燃的。通常认为本质阻燃纤维的织物持久保护时间较长;而通常认为 化学处理的织物(例如阻燃棉)持久保护时间较短,但对于穿着者更舒 适。而且,用在该方法中的化学处理对于弹性纤维通常太苛刻,使其 不能经受,导致弹性快速损失抑或甚至断裂。因此,尚需一种更舒适的弹性耐热和/或阻燃织物,该织物经重复 暴露于工业洗烫后仍耐用。本专利技术涉及这种织物。所述织物是弹性的、 阻燃和/或耐热的以及耐用的,使其特别适用于这些应用。如果施加一偏置力(biasing force)后材料具有高百分率的弹性回复 (即,低百分率的永久变形),那么该材料的典型特征在于弹性。理想地, 弹性材料的特征在于三种重要性能的结合,即,(i)低百分率的永久变 形,(ii)低应力应变或载荷应变,和(iii)低百分率的应力松弛或载荷 松弛。换言之,应该存在(i)拉伸该材料,要求低应力或载荷,(ii) 一 旦该材料被拉伸,无或低应力或卸载松弛,和(iii)停止拉伸、偏置或 应变后,完全或高度回复至原始尺寸。为了在本专利技术的弹性、耐用、阻燃和/或耐热织物中使用,制成该 织物的纤维必须在,特别是在,染色和热定型处理中以及工业洗烫条 件下稳定。对于在染色和热定型条件下稳定的弹性聚烯烃纤维,其必 须是交联的。这些纤维可以采用许多不同方法中的一种或多种方法得 以交联,例如,e-电子束或紫外辐射、硅烷或叠氮化物处理、过氧化物 等, 一些方法用于特殊组成的纤维时好于其他的方法。例如,在惰性 气氛中受辐射的聚烯烃纤维(相对于在空气中受辐射)在染色过程中倾 向于高度稳定(即,该纤维不会熔融或熔合在一起)。在较高温度下,例 如在一些热定型步骤中遇到的温度(例如,对于聚对苯二甲酸乙二酯 CPET)纤维是200-21(TC)下,加入受阻酚和受阻胺稳定剂的混合物进一歩稳定了这些纤维。斯潘德克斯纤维(也称作弹性纤维), 一种嵌段聚氨酯弹性材料,目前正用于多种弹力织物中,包括阻燃耐热织物(见US 5,527,597)。但是 斯潘德克斯纤维与一些辅助纤维在通常的高热定型温度下不稳定,而 且,斯潘德克斯纤维在经受高使用温度(例如在洗、烘、熨时所遇温度) 时倾向于损失其完整性、形状和弹性性能。已经发现,弹性阻燃和/或耐热织物可以得到制备,该织物能经受 暴露(surviving exposures),而其他阻燃和/或耐热织物不能经受。具体 地,本专利技术的织物是耐用的,这是指该织物在至少65。C下能经受c) 50次工业洗烫循环,其中,"经受"是指处理后的织物表现出小于约 20%的增长,优选小于约10%,更优选小于约8%。具体实施例方式下列术语用于本专利申请时具有所指出的含意 "纤维"是指其长度与直径的比率大于约10的材料。纤维通常根 据它的直径来分类。长丝纤维通常被定义为单纤维直径大于约15旦的 纤维,通常大于约30旦。细旦纤维通常指直径小于约15旦的纤维。 微旦纤维通常被定义为直径小于约100微旦的纤维。与确定长度的不连续丝束材料的"短纤维(staple fiber)"(即,被切 断或以别的方式分成预定长度片段的丝束)相比,"长丝纤维"或"单丝 纤维"是指不确定(即,不预定的)长度的单根、连续丝束材料。用于织物或制品的术语"阻燃"是指该织物或制品表现出1)在直 接暴露于火焰时对于火焰传播的反应,按照DIN EN 531:02.95准则规 范(DIN ISO15025:02.03标准测试法)属于A级;2)暴露于火焰时的传 热性,按照DIN EN 531:02.95准则规范(DIN EN 367:11.92标准测试法) 属于B1级或更高级(B2、B3、B4或B5); 3)暴露于辐射热时的传热性, 按照DIN EN 531:02.95准则规范(DIN EN 366:05.93标准测试法)属于 CI级或更高级(C2、 C3或C4)。能满足或部分满足这些要求的织物或 制品按照ISO 2801:1998国际标准"Clothing for protention against heat and flame — General recommendation for selection, care and use of protective clothing (耐热和阻燃衣服——防护服选择、保存和使用的一般推荐规程)",被认为是适合至少"低风险水平局部暴露于热和/或 火"的防护服。用于织物或制品的术语"耐用"是指该织物或制品在至少65°C,或者至少75。C、 85。C甚至95。C下,在工业洗烫50次循环后,在经向 和纬向都表现出小于20%的增长,优选小于约10%,更优选小于约8%、 6%甚至5%的增长。术语"增长"是指在一定时间内施加载荷并允许其回复后的织物 残余伸长,或织物的延长量,表示为原始织物尺寸的百分率。用ASTM D3107测定增长。"弹性纤维"是指在第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐用弹力阻燃或耐热制品的制备方法,该方法包括如下步骤:a)选择包含交联聚烯烃的弹性纤维;和b)将步骤(a)所述纤维与一种或多种本质阻燃纤维相结合从而制备制品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P韦尔杜A洛拉拉米亚WE斯奈德
申请(专利权)人:陶氏环球技术公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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