复合兼容阻燃防静电合成纤维织物制造技术

本实用新型专利技术为一种通过复合兼容方式赋予合纤织物以防静电性能和阻燃性能的合成纤维织物，其结构特征是在渗入了溴代膦酸脂的齐聚物类阻燃剂的合纤织物基布上按５～３０ｍｍ的间隔平行嵌织有多根金属导电纤维，所述金属导电纤维的细度在１０～２５μｍ之间，体积比电阻为１０↑［２］～１０↑［５］Ω.ｃｍ。该织物产品具有制备工艺路线简单、经济、双防性能可靠、耐久性好和实用化程度高等优点。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于纺织品制备领域，涉及一种同时具有阻燃和防静电功能的合成纤维织物。合成纤维织物特别是涤纶、锦纶、晴纶等合纤织物在当今人类生活和生产实践中已得到了日益广泛的应用。做为以高分子材料制成的物品，合纤织物无疑具有诸多优良的使用性能，但也存在着一些不容忽视的问题，其主要表现在两点一、由于高分子材料具有高绝缘性，合纤织物制品易产生并积累大量静电，在易燃易爆环境中，静电放电火花做为点火源往往会引发燃烧、爆炸等灾害事故；二、多数合纤织物都属于易燃材料，在使用过程中一遇到点火源就会迅速燃烧，酿成火灾。事实上，多年来因合纤织物自身静电放电而引起的火灾爆炸等事故已不胜枚举，且正有着增多并加剧的趋势，给人民生活及国家财产都带来了严重的危害和损失。正因为此，目前在许多环境条件特殊的生产部门(如石化、矿山、兵器、轻工、电子等部门)和场所(如油库、液化石油气或煤气站、宾馆、剧院、医院手术室、汽车、飞机内等场所)中，为了确保安全及产品质量，都要求所使用的诸如滤布、蓬布、包覆用布、装饰用布以及其它用布等合纤织物必须同时具有防静电和阻燃的双重功能。长期以来，本领域内的科研技术人员为克服合纤织物所存在的灾害隐患做出了多方努力，并在具有单一防静电功能或单一阻燃功能的合纤织物的研制和开发方面取得了很大进展，但同时兼具以上两种功能的合纤织物迄今还极少有报导，这主要是因为按现有的技术路线要实现二者的持久有效兼容还有着相当的困难。目前，见诸于某些文献中的用于使合纤织物的阻燃及防静电性能得以兼容的方式主要有拼混兼容和共聚兼容两种。拼混兼容方式是通过抗静电剂和阻燃剂赋予织物以防静电和阻燃性能，但由于在该兼容过程中所用的防静电物质和阻燃物质均为有机化合物，当它们并存于合纤织物时，往往会产生化学反应而使彼此的功能减弱甚至丧失。共聚兼容方式是在将单体聚合成高分子材料的过程中赋予材料以防静电和阻燃性能，它的缺点是需用设备相当复杂、一次性投资巨大，不易于推广应用。综上所述，目前在本领域中关于阻燃防静电合纤织物的研究尚处于起步阶段，而可达到较高实用化程度的具有双防功能的合纤织物产品则更属鲜见。本技术的目的在于对本领域公知技术的现状做出改进，提供一种制备工艺路线简单、经济、双防性能可靠并可完全实用化的复合兼容阻燃防静电合成纤维织物。本技术述及的阻燃防静电合成纤维织物的结构形式如附图所示，它的特征是在渗入了溴代膦酸脂的齐聚物类阻燃剂的合纤织物基布1上按5～30mm的间隔平行嵌织有多根金属导电纤维2，所述金属导电纤维的细度在10～25μm之间，体积比电阻为102～105Ω·cm。具有以上特征的新型合纤织物之双防功能的获得源自于复合兼容的方式，所谓复合兼容方式是指分别利用金属导电纤维和有机阻燃剂赋予合纤织物以防静电性能和阻燃性能并使二者得到兼容的方式，这种兼容方式与前述的拼混兼容和共聚兼容方式有着本质的区别，同时也具有独特的优越性。一般说来，要实现防静电性能和阻燃性能在同一合纤材料上兼容，就应满足如下两方面的要求第一，当材料不受热时，并存于其上的防静电物质和阻燃物质不会因相互作用而减弱甚至丧失各自的功能，此时材料还特别应具有良好的防静电性能；第二，当材料受热时，阻燃物质应能正常发挥作用，而在其作用结束后，防静电物质应又得以重新恢复作用。本技术所用的金属导电纤维为合金类导电纤维，它具有较高的电导，其消除静电的机理主要是利用电晕放电的中和作用。在对合成纤维织物进行复合兼容处理时，首先采用混织法将金属导电纤维按5～30mm间隔平行嵌织于普通的合纤织物上，然后再对其进行阻燃处理。由于实施中实际采用的处理液浓度有限且阻燃剂可被合纤材料所吸尽，特别重要的是有机阻燃剂不会与金属导电纤维发生任何化学反应而影响到后者的电导及其电晕放电作用，这样就满足了兼容的第一点要求。此外，通过对阻燃机理的细致分析和对阻燃剂的筛选，避免采用受热分解后会形成覆盖层的阻燃剂，以防止其可能对金属导电纤维表面的覆盖而降低纤维的防静电效果，这样也就同时满足了兼容的第二点要求。值得指出的是，本技术选用的阻燃剂具有一定的吸湿性，因而有利于提高合纤的吸湿能力而加快静电的泄漏，也就是说，由于该阻燃剂的存在提高了含导电纤维织物的防静电性能。另一方面，金属纤维通常属不燃性纤维，在接触火焰时不会发生明显的燃烧且具有极好的自熄性，同样也就是说，由于金属导电纤维的存在提高了经阻燃剂整理的合纤织物的阻燃性能。由此可见，利用复合兼容的方式非但可实现防静电性能和阻燃性能在同一材料上的并存，而且还会使这两种性能分别得到加强，这一点可称之为复合兼容的协同效应，也是该兼容方式所独具的优越性之一。还应指出的是，为使合纤织物双防功能的兼容达到实用化程度，必须使兼容效果具有良好的耐久性，这种耐久性一般可通过耐洗涤性加以衡量。在本技术所述结构中，嵌织于合纤织物中的金属导电纤维本身有着很强的耐洗涤性，只要不被其它物质所覆盖，它就可以在长久时间内保持电晕放电能力，起到防静电作用。而并存于合纤织物上的阻燃剂分子由于已有效地渗入至合纤材料内部，不会随着织物所受较常时间摩擦及洗涤作用而从织物上脱落、散失，而且也避免了阻燃剂分子在金属导电纤维附近的堆积和覆盖，这样也就同时保证了织物阻燃效果和防静电效果兼容的耐久性。以下结合文后附图叙述本技术的实施例。附图是放大了的阻燃防静电合纤织物的结构示意图。附图中标号1为合纤织物基布；2为金属导电纤维。制备时，将金属导电纤维以条状结构混织的方式嵌织在基布1上，即使导电纤维2与普通合纤长丝在织物基布的径向或纬向以一定距离(5～30mm)有规则的间隔排列，最后通过有机阻燃剂对织物进行阻燃整理。对该织物中基布主体纤维的选择主要根据厂家的需要和产品的用途而定。例如，化工行业使用的合纤织物，若要求在防酸的环境下使用，则宜用涤纶材料做主体纤维，而若要求在防碱的环境下使用，则可选用锦纶材料做主体纤维。此外，为避免阻燃防静电织物产生绒毛和灰尘，基布主体纤维应选择长丝，选择金属导电纤维种类所应考虑的主要原则有三一是它应具有优良的防静电性能或较强的电晕放电能力，要求其体积比电阻在102～105Ω·cm之间；二是应具有难燃性，即具有良好的自熄性，要求其限氧指数(LOI)大于27；三是要求其与合成纤维的抱合性好，容易交织，而且不损伤织物的外观和风格。综合以上所述，本技术所用的金属导电纤维选用细度在10～25μm的合金类导电纤维材料。由于本技术中阻燃处理的对象不是普通的合纤织物，而是含金属导电纤维的合纤织物，且最终目的是使织物获取阻燃和防静电双重功能，这就使阻燃剂的选择尤为重要。所选用的阻燃剂应同时能满足以下几方面的要求一、具有良好的阻燃性能；二、其阻燃机理中不应包含凝聚相阻热、熔滴作用和覆盖保护作用等；三、阻燃剂分子应能很容易地被合纤所吸附，并可深入到合纤内部。考虑到以上因素，本技术实际选择的阻燃剂为溴代膦酸脂的齐聚物的有机阻燃剂，这是一种含卤素的有机磷阻燃剂，受热时易产生卤基并进而形成链转移剂，通过捕集合纤热分解时产生出的大量自由基而起到阻燃作用，又可因磷和卤素的协效作用而使阻燃效果十分优良。据国家级权威检测机构对本技术所述合纤织物实物样品的检测，经50次标准洗涤后该织物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合兼容阻燃防静电合成纤维织物，其特征是在渗入了溴代膦酸脂的齐聚物类阻燃剂的合纤织物基布（１）上按５～３０ｍｍ的间隔平行嵌织有多根金属导电纤维（２），所述金属导电纤维（２）的细度在１０～２５μｍ之间，体积比电阻为１０↑［２］～１０↑［５］Ω.ｃｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马峰，张捷民，霍善发，马新安，
申请(专利权)人：西北纺织工学院，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]