一种3D阻燃织物及其热防护服制造技术

本实用新型专利技术公开了一种3D阻燃织物及其热防护服。该织物是由单层部分和双层部分组成的，单层部分和双层部分并列交替布置；所述织物是以高性能阻燃纱线和阻燃弹性包芯纱为原料，采用机织或经编技术按组织图相互交织形成的；所述双层部分分为表层和里层，表层和里层是完全分离的；所述里层的原料是高性能阻燃纱线和阻燃弹性包芯纱，表层的原料是高性能阻燃纱线；在阻燃弹性包芯纱的作用下通过单层部分与双层部分接结点的排列，表层和里层的原料的应力回弹性不一致，出现表层和里层分层的现象，进而在分层位置形成3D空气腔凸起结构。该热防护服由3D阻燃面料构成或者由内到外依次由3D阻燃面料形成的隔热舒适层、防水透气层和阻燃外层三层构成。

【技术实现步骤摘要】
一种3D阻燃织物及其热防护服
本技术涉及纺织面料服装
，具体是一种3D阻燃织物及其热防护服。
技术介绍
一直以来，人们在生产、生活、救护、战争等活动中，会遇到各种火灾、爆炸、高温炉电弧、熔融金属飞溅和焊弧等等热源产生的热伤害。这些热源的热能通过接触、辐射或对流的方式对人体造成致命的危害。通过面料、服装的防护，阻断热能到达人体皮肤表面，将是防护人体免受伤害的最直接和最有效的防护手段。在较大热流密度的恶劣环境中，为了达到阻断热源对人体的烧伤，热防护产品通常会使用多层结构材料组合配置，包括外层、防水透气层、隔热层、舒适层，但是长时间穿着厚重的防护服会使穿着者产生不良的热应激反应。热应激是指人体承受的热负荷增加引起机体核心温度升高而导致一系列的生理和心理反应。美国消防协会NFPA统计表明，40-50％消防员的伤亡是由于灭火救援过程中热应激引起的。主要问题存在于隔热层，现有技术中，多采用具有一定蓬松度的无纺结构，如絮片、针刺毡、水刺毡等，但是这种结构特别容易吸水，给穿着者增加了负重和湿热应激，且不耐洗涤，易破损。积聚在防护服里的大量水分发生汽化时，由于不能扩散到衣服外而返回到皮肤表面，容易发生蒸汽烫伤。因此，如何研发一种新型结构的具有优异隔热性的阻燃面料及防护服，是一个非常有应用价值的课题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是，提供一种具有优异隔热性和舒适性的3D阻燃织物及其热防护服。本技术解决所述面料技术问题的技术方案是，提供一种3D阻燃织物，其特征在于该织物是由单层部分和双层部分组成的，单层部分和双层部分并列交替布置；所述织物是以高性能阻燃纱线和阻燃弹性包芯纱为原料，采用机织或经编技术按组织图相互交织形成的；所述双层部分分为表层和里层，表层和里层是完全分离的；所述里层的原料是高性能阻燃纱线和阻燃弹性包芯纱，表层的原料是高性能阻燃纱线；在阻燃弹性包芯纱的作用下通过单层部分与双层部分接结点的排列，表层和里层的原料的应力回弹性不一致，出现表层和里层分层的现象，进而在分层位置形成3D空气腔凸起结构。本技术解决所述热防护服技术问题的技术方案是，提供一种热防护服，其特征在于该热防护服包括所述的3D阻燃织物；该热防护服由所述3D阻燃面料构成或者由内到外依次由所述3D阻燃面料形成的隔热舒适层、防水透气层和阻燃外层三层构成；由所述3D阻燃面料构成的热防护服的热防护性能不低于12cal/cm2；由三层构成的热防护服的热防护性能不低于30cal/cm2。与现有技术相比，本技术有益效果在于：(1)空气的导热系数只有0.02w/m.k，仅次于真空，是最好的保温、隔热材料。本技术利用阻燃弹性包芯纱通过织造的方法形成3D空气腔凸起结构，3D空气腔凸起结构可形成空气层，利用空气隔热的原理，可大大提高面料阻隔辐射热和对流热的作用，提高防护服的热防护性能和舒适性，减少热应激。(2)本3D阻燃织物一种三维立体、高效隔热且弹性舒适的永久阻燃面料，具有优异的阻燃性、高效的隔热性、质轻、柔软舒适、有弹性，兼具隔热层和舒适层的功能，以解决现有隔热层湿热应激高、多层结构组合面料负重高的技术难题，适用于个人安全热防护领域。(3)本3D阻燃织物结合阻燃外层和防水透气层制成的防护服，不仅总重比传统四层组合面料制成的防护服减轻10％，特别是湿重减轻30％以上，而且整体热防护性并没有因面料重量减轻而下降，反而是提高了10％以上。附图说明图1是本技术3D阻燃织物及其热防护服实施例1的3D阻燃织物的组织图。图2是本技术3D阻燃织物及其热防护服实施例1的3D阻燃织物的结构示意图。图3是本技术3D阻燃织物及其热防护服实施例1与对比例1在标准环境下(温度20℃，相对湿度65％)模拟人体皮肤散热的情况示意图；图4是本技术3D阻燃织物及其热防护服实施例2的3D阻燃织物的组织图。图5是本技术3D阻燃织物及其热防护服实施例2的3D阻燃织物的结构示意图。具体实施方式下面给出本技术的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本技术，不限制本申请权利要求的保护范围。本技术提供了一种3D阻燃织物(简称织物)，其特征在于该织物是由单层部分和双层部分组成的，单层部分和双层部分并列交替布置；所述织物是以高性能阻燃纱线和阻燃弹性包芯纱为原料，采用机织或经编技术按组织图相互交织形成的；所述双层部分分为表层和里层，表层和里层是完全分离的；所述里层的原料是高性能阻燃纱线和阻燃弹性包芯纱，表层的原料是高性能阻燃纱线；在阻燃弹性包芯纱的作用下通过单层部分与双层部分接结点的排列，表层和里层的原料的应力回弹性不一致，出现表层和里层分层的现象，进而在分层位置形成3D空气腔凸起结构。所述机织或经编技术均为现有技术。所述3D空气腔凸起结构的形状是管状、棋盘状或方格状等。所述高性能阻燃纱线为间位芳纶、对位芳纶、芳砜纶、宝德纶(Podlon)、聚苯并噁唑纤维(PBO)、聚酰胺酰亚胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维、聚芳噁二唑纤维、腈氯纶、阻燃维纶、阻燃粘胶等。所述阻燃弹性包芯纱包括皮纱和芯纱；所述皮纱选择具有优良吸湿性能的纤维，包括阻燃粘胶、腈氯纶、阻燃维纶、芳砜纶、宝德纶、聚苯并咪唑纤维或聚酰亚胺纤维等；所述芯纱为高断裂伸长率、低模量和高弹性回复率的PET长丝、PTT长丝、氨纶长丝或XLA长丝等。所述芯纱的旦数为20D-100D，阻燃弹性包芯纱中芯纱的质量分数为3％-20％；所述织物中芯纱的质量分数为1％-10％。所述3D阻燃织物通过平幅退浆、平幅烘干和平幅定型后得到3D阻燃面料；所述3D阻燃面料克重为100-300g/m2，3D阻燃面料厚度为2mm以上；3D阻燃面料的纬向弹性伸长率不低于12％。为保证织造成型的3D空气腔的凸起高度，后整理加工中应避免滚筒的挤压，防止空气腔中的静态空气的损失。一种热防护服，其特征在于该热防护服包括所述的3D阻燃织物；该热防护服由所述3D阻燃面料构成或者由内到外依次由所述3D阻燃面料形成的隔热舒适层、防水透气层和阻燃外层三层构成；由所述3D阻燃面料构成的热防护服的热防护性能(TPP)不低于12cal/cm2；由三层构成的热防护服的热防护性能(TPP)不低于30cal/cm2。TPP值是防护制品对热辐射和热对流综合作用的热防护能力，是一定热通量条件下，引起二度烧伤的时间，TPP值越大，表示防护制品的隔热性能越好，得到的逃生时间就越长。实施例1高性能阻燃纱线采用间位芳纶和阻燃粘胶，混合比50:50，纱支40s/1，形成原料A。阻燃弹性包芯纱包括皮纱和芯纱，皮纱为间位芳纶，芯纱为20D/24F氨纶弹力丝，形成原料B，纱支40s/1，阻燃弹性包芯纱中芯纱的含量为6.5％。(1)设计织造上机图，对上述纱线进行整经、浆纱和织造加工，各工序技术参数为：分批整经，总经根数6264根，整经速度100-120m/min，整经架张力20-25gf；浆纱浆料采用丙烯酸类，加入蜡和抗静电剂，上浆率8-10％，浆槽温度60℃，烘箱温度140-150℃；(2)采用多臂喷气织机按图1所示的组织图进行上机织造，设计筘幅189.5cm，坯布经纬密380×350根/10cm，坯布门幅165cm，坯布克重115g/m2。单层部分为平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D阻燃织物，其特征在于该织物是由单层部分和双层部分组成的，单层部分和双层部分并列交替布置；所述织物是以高性能阻燃纱线和阻燃弹性包芯纱为原料，采用机织或经编技术按组织图相互交织形成的；所述双层部分分为表层和里层，表层和里层是完全分离的；所述里层的原料是高性能阻燃纱线和阻燃弹性包芯纱，表层的原料是高性能阻燃纱线；在阻燃弹性包芯纱的作用下通过单层部分与双层部分接结点的排列，表层和里层的原料的应力回弹性不一致，出现表层和里层分层的现象，进而在分层位置形成3D空气腔凸起结构。

【技术特征摘要】
1.一种3D阻燃织物，其特征在于该织物是由单层部分和双层部分组成的，单层部分和双层部分并列交替布置；所述织物是以高性能阻燃纱线和阻燃弹性包芯纱为原料，采用机织或经编技术按组织图相互交织形成的；所述双层部分分为表层和里层，表层和里层是完全分离的；所述里层的原料是高性能阻燃纱线和阻燃弹性包芯纱，表层的原料是高性能阻燃纱线；在阻燃弹性包芯纱的作用下通过单层部分与双层部分接结点的排列，表层和里层的原料的应力回弹性不一致，出现表层和里层分层的现象，进而在分层位置形成3D空气腔凸起结构。2.根据权利要求1所述的3D阻燃织物，其特征在于所述3D空气腔凸起结构的形状是管状、棋盘状或方格状。3.根据权利要求1所述的3D阻燃织物，其特征在于所述高性能阻燃纱线为间位芳纶、对位芳纶、芳砜纶、宝德纶、聚苯并噁唑纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维、聚芳噁二唑纤维、腈氯纶、阻燃维纶或阻燃粘胶。4.根据权利要求1所述的3D阻燃织物，其特征在于所述阻燃弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：班燕，
申请(专利权)人：北京邦维普泰防护纺织有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11