非织造高蓬松度火焰屏蔽物制造技术

本发明专利技术涉及一种非常适用于床垫、装饰家具和其它其中需要高蓬松度非织造材料用于火焰屏蔽物目的的最终用途应用的非织造高蓬松度火焰屏蔽物。本发明专利技术的优选非织造高蓬松度火焰屏蔽物包括如下物质的共混物：固有耐火的和对直接火焰基本不收缩的纤维，与优选单独或与如下物质结合的蜜胺纤维：例如粘胶人造丝基纤维，从采用卤代单体制备的聚合物挤出的纤维，和优选低熔粘合用纤维，其在高蓬松度制造工艺中热活化以在最终用途应用中提供低堆密度、回弹性和绝热性能。设计优选的纤维共混物，从而以烧焦物屏蔽物的最小收缩承受延长的暴露于明火的时间，由此防止火焰“突破”烧焦物屏蔽物和点燃在其下方的材料。也可以非必要地包括其它组分纤维如：天然纤维，以在最终用途应用中改进产品经济性。本发明专利技术的高蓬松度火焰屏蔽物也可用于制造耐明火的复合制品，同时也允许继续使用常规非阻燃服装罩织物、常规非阻燃纤维填充物和常规非阻燃聚氨酯泡沫。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种非常适用于床垫、装饰家具、纤维填充床罩和运输工具座垫应用或任何其中需要高蓬松度非织造材料用于火焰屏蔽目的的最终用途应用的非织造高蓬松度火焰屏蔽物。本专利技术的优选非织造高蓬松度火焰屏蔽物包括如下物质的共混物包括固有耐火的和耐由直接火焰引起的收缩的“类别1”纤维的纤维，与优选单独或与如下物质结合的蜜胺纤维其它固有阻燃“类别1”纤维，从采用卤代单体制备的聚合物制备的“类别2”纤维，和优选另外的纤维如低熔粘合用纤维，其在高蓬松度制造工艺中热活化以在最终用途应用中提供低堆密度、回弹性和绝热性能。当暴露于火焰温度时，采用卤代单体制备的聚合物产生氧耗尽气体。这些氧耗尽气体有助于防止分解产物的自燃，该分解产物来自例如聚氨酯泡沫的下层，并且它们也有助于熄灭可能从位于上方的服装罩织物等发出的残余火焰。来自采用卤代单体制备的聚合物的氧耗尽气体也覆盖和保护在固有阻燃纤维分解期间形成的含碳烧焦物，由此当在明火温度下暴露于空气时，在烧焦物碎裂之前提供明显更长的时间。然后这些协同共混物能够以烧焦物屏蔽物的最小收缩承受延长的时间，由此防止火焰“突破”烧焦物屏蔽物和点燃在下方的材料。也可以非必要地优选以相对低浓度包括其它组分纤维如天然纤维，以在最终用途应用中改进产品经济性。本专利技术的高蓬松度屏蔽物也可用于制造耐明火的复合制品，同时也允许继续使用常规非阻燃服装罩织物、常规非阻燃纤维填充物和常规非阻燃聚氨酯泡沫等。相关技术的背景在纺织工业中已知，使用由天然或合成纤维形成的织造、针刺或射流喷网(spunlace)非织造织物或编织物，并然后采用阻燃化学品处理这些织物而生产用于装饰家具、床垫、枕头、床单、鸭绒被、棉被、床垫衬垫、汽车座垫、公共运输工具座垫、飞机座垫等中的耐火产品。常规的阻燃(FR)化学品包括卤素基、磷基和/或锑基化学品。令人遗憾地，这样处理的织物比相似类型的非阻燃织物重，并具有降低的磨损寿命。尽管当除去火焰时FR化学处理的织物会自熄和显示有限的熔融行为，但它们面对大的直接火焰的攻击，即使在短时间内也不能很好地表现为火焰屏蔽物。典型地在对直接火焰的短暴露之后，FR化学处理的织物形成脆性烧焦物，收缩和裂开。这将复合制品中在下方的材料(如聚酯纤维填充物和/或聚氨酯泡沫)暴露于明火。此织物的开裂和收缩行为可能使得在下方的材料点燃。当用FR处理的棉，FR聚酯和其它FR处理的织物制备的这些织物用于复合制品如装饰家具和床垫中时，如果不使用另外的火焰屏蔽物或FR背涂材料，认为这些复合制品不适于通过较严格的明火测试，如加利福尼亚测试公告(California Test Bulletin)133(1991年1月)(Cal TB133)、加利福尼亚测试公告129“用于公共建筑物中的床垫的可燃性测试方法”(1992年10月)(Cal TB129)和英国标准5852-Crib 5(1982年8月)(BS5852)。目标在于通过较严格的明火测试，如Cal TB129和Cal TB133的目前使用的一些火焰屏蔽物织物包括1)织造聚合物涂覆的100％玻璃纤维火焰屏蔽物(SandelFabric，Sandel International Inc.)2)织造或编织包芯纱基火焰屏蔽物，其中将天然和/或合成纤维缠绕在复丝玻璃纤维芯周围，并然后非必要地采用FR化学品，和/或热塑性聚卤乙烯组合物，如聚氯乙烯的涂料处理(Firegard座垫屏蔽物，Intek；Firegard牌产品，Chiquola Fabrics，LLC)3)由100％对芳族聚酰胺组成的非织造水缠结射流喷网火焰屏蔽物(ThermablockTMKevlarZ-11，DuPont Company)。4)织造或编织包芯纱基火焰屏蔽物，其中将天然和/或合成纤维缠绕在复丝和/或纺成的对芳族聚酰胺芯纱周围，并然后非必要地采用FR化学品，和/或热塑性聚卤乙烯组合物，如聚氯乙烯的涂料处理(Firegard座垫屏蔽物，Intek；Firegard牌产品，ChiquolaFabrics，LLC)。用于床垫、装饰家具和其它纤维填充应用中的较严格的明火应用的上述火焰屏蔽物解决方案的缺点包括a)织造火焰屏蔽物，特别是当采用FR材料涂覆时，向复合制品赋予坚硬的“手感”，这消极地影响最终产品的触感。b)在制造期间，必须将现有技术织造、非织造和编织火焰屏蔽物层压到装饰性织物上或双面装饰。这增加了服装罩织物的数目和复杂性，由此增加了制造成本。c)由于玻璃对玻璃磨损，100％玻璃纤维火焰屏蔽物具有差的耐用性。d)采用天然纤维缠绕包芯纱制备的织造和编织火焰屏蔽物必须以高重量结构(即～10opsy或336g/m2)制造为有效火焰屏蔽物，并可能消极地影响复合制品的触感。e)天然纤维缠绕的包芯纱织物要求另外的FR化学处理和/或热塑性聚卤乙烯组合物，如聚氯乙烯的涂覆，以有效通过较严格的明火测试。这由于必须处理这些化学品而消极地影响工作场所，而且这增加化学品对使用复合制品的消费者的暴露。f)包含显著数量的对芳族聚酰胺纤维的水缠结的非织造射流喷网火焰屏蔽物赋予火焰屏蔽物以黄色，并消极地影响复合制品的外观，特别是当在白色或浅色装饰性室内装饰品和/或床垫被套料织物下方直接使用时。g)由于它们需要纱线形成步骤，所以织造和编织火焰屏蔽物对复合制品增加了显著的成本，在本专利技术非织造火焰屏蔽物的形成中消除该步骤。专利技术概述为克服或显著改进相关技术的缺点，本专利技术的目的是提供能够通过严格的明火测试的非织造高蓬松度火焰屏蔽物。在本申请中它的优选用法中，术语“火焰屏蔽物”表示一种引入复合制品中的产品，使得当采用复合类型测试方法，如用于床垫的加利福尼亚测试公告129(Cal TB129)和用于装饰家具的加利福尼亚测试公告133(CalTB133)测试时，火焰屏蔽物允许继续使用常规材料如服装罩织物、纤维填充物和聚氨酯泡沫，同时仍然通过这些严格的大明火测试。本领域技术人员可以理解的是，本专利技术中由所述纤维共混物组成的火焰屏蔽物，甚至在总体上较低的基础重量下，仍可以通过较不严格的明火测试，如小明火测试。在本申请中它的优选用法中，术语“高蓬松度”指的是(i)蓬松的，相对低密度的非织造纤维结构，该结构优选比纤维具有更大体积的空气；(ii)目的在于建立蓬松度或厚度而不增加重量而生产的非织造材料；和/或(iii)在制造工艺中，在产物的显著部分内不压实或有目的地压缩的非织造纤维产品。本专利技术高蓬松度非织造材料的基础重量优选为75-600g/m2，更优选150-450g/m2，和甚至更优选，对于许多预计的用途，为300-375g/m2。本专利技术高蓬松度非织造材料还优选具有厚度为6mm-75mm，并认为7-51mm的厚度范围非常适于本专利技术的许多用途。由于对于在以上厚度的较高端的给定厚度下，具有太低的基础重量可能在一些情况下劣化屏蔽作用，所以对于一些应用理想的是，与较低端厚度范围结合使用较低端的基础重量值，而较高端基础重量一般不被同样地考虑。因此，75g/m2的基础重量与6mm-13mm的蓬松度或厚度范围，或150g/m2的基础重量与6mm-25mm的蓬松度或厚度范围，或300g/m2的基础重量与10mm-50mm的蓬松度或厚度范围，或450g/m2的基础重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非织造高蓬松度火焰屏蔽物，其包括如下物质的共混物：ａ）固有阻燃纤维；和ｂ）采用卤代单体制备的聚合物纤维。

【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：DL马特，AC翰得曼恩，
申请(专利权)人：巴索菲尔纤维有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]