三明治结构阻燃隔热消防服面料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三明治结构阻燃隔热消防服面料及方法，该面料从外到内依次设置阻燃热反射层、防水透湿层、三明治状隔热层、舒适层；所述阻燃热反射层采用有机耐高温纤维和阻燃纤维素纤维组成并且外侧设置热反射防护膜；所述防水透湿层采用膨体PTFE微孔防水透湿膜；所述三明治状隔热层由第一层、第二层及第三层通过菱形的点状方法粘结组成，三层均为针刺无纺布，其中第二层带有透气孔洞。本发明专利技术制备的每层面料中阻燃材料的搭配、阻燃热反射层新技术的使用以及隔热层新结构、新材料的设计，使防护服具有永久的阻燃性能以及绝佳的隔热效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
三明治结构阻燃隔热消防服面料及其制备方法


[0001]本专利技术属于功能纺织品
，具体涉及一种三明治结构阻燃隔热消防服面料及其制备方法。

技术介绍

[0002]阻燃隔热防护服是消防员在灭火作业中必不可少的防护装备，能有效减少火灾中高温和辐射对消防员的伤害，其为人体提供了阻燃隔热、防热辐射、防水等多个方面的保护。
[0003]目前消防灭火服由4层面料组层，从外到内依次为阻燃热反射层、防水透湿层、隔热层以及舒适层；为了满足战斗中的防护要求，防护服的原料、结构都有特殊要求，其性能要求较普通面料更为苛刻。
[0004]对于防护服的阻燃热反射层来说，目前较为普遍的是在阻燃反射层上贴合铝箔，由于基布为柔性材料，铝箔与材料的复合工艺难度大，整体刚度及柔性容易分布不匀，导致二者之间局部应力较大，特别是在消防员特殊作业过程中会导致铝箔脱落，此外，潮湿的环境也会导致铝箔的脱落。并且铝箔的透气透湿性差，人体高温环境下所产生的汗液难以排出体外，使防护服的舒适性大大折扣。
[0005]对于防护服的隔热层来说，目前普遍使用的是厚度较大且蓬松的无纺布，例如针刺或者水刺毛毡，其厚重，吸湿性强，不透气，对高温作业中的人员来说，增加了负重感，当人体产生的汗液在高温下汽化时，由于厚重的无纺布的阻碍作用，容易引起人体烫伤。
[0006]随着防护技术的发展，对防护服性能性的要求越来越高，尤其是舒适性以和隔热性,防护服中普遍使用的铝箔使面料的透气性大大折扣，隔热层的隔热性及透气性有待提高，且厚重的无纺布增加了整体服装的重量，因此防护服整体的厚重感、阻燃热反射层1的透气性以及隔热层的隔热性，这几个方面值得重点研究。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种三明治结构阻燃隔热消防服面料及其制备方法。
[0008]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0009]本专利技术实施例提供一种三明治结构阻燃隔热消防服面料，该面料从外到内依次设置阻燃热反射层、防水透湿层、三明治状隔热层、舒适层；
[0010]所述阻燃热反射层采用有机耐高温纤维和阻燃纤维素纤维组成并且外侧设置热反射防护膜；
[0011]所述防水透湿层采用膨体PTFE微孔防水透湿膜；
[0012]所述三明治状隔热层由第一层、第二层及第三层通过菱形的点状方法粘结组成，三层均为针刺无纺布，其中第二层带有透气孔洞；
[0013]所述舒适层采用阻燃棉、阻燃黏胶、Coolmax纤维及仪纶纤维中至少一种的混纺面
料。
[0014]上述方案中，所述阻燃热反射层采用三厘格结构，经纬纱均采用有机耐高温纤维与阻燃纤维素纤维的混纺纱,以质量百分比计，40％～70％有机耐高温纤维，30％～60％阻燃纤维素纤维,其中,所述有机耐高温纤维采用芳纶1313、芳纶1414、聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO)、芳砜纶纤维中至少一种，所述阻燃纤维素纤维采用阻燃粘胶纤维或阻燃棉纤维。
[0015]上述方案中，所述热反射防护膜采用磁控溅射法在面料的一侧先后镀上铝膜以及氧化锌膜或二氧化硅膜，其中，所述铝膜的厚度为7.5～12.5μm，氧化锌膜或二氧化硅膜厚度为7.5～12.5μm。
[0016]上述方案中，所述膨体PTFE微孔防水透湿膜的厚度为1～5μm，所述膨体PTFE微孔防水透湿膜上均设有微气孔，微气孔孔径为0.5～2.5μm。
[0017]上述方案中，所述三明治状隔热层中第一层与第三层原料相同，以质量百分比计，30％～50％有机耐高温纤维、10％～40％纳米芳纶气凝胶纤维、20％～50％阻燃纤维素纤维；所述有机耐高温纤维采用芳纶1313、芳纶1414、聚酰亚胺纤维(PI)中至少一种，所述阻燃纤维素纤维采用阻燃粘胶纤维、阻燃棉纤维中至少一种；所述第二层以质量百分比计，20％～60％有机耐高温纤维，10％～30％SiO2气凝胶，20％～40％普通阻燃纤维，10％～30％玄武岩纤维；所述有机耐高温纤维采用芳纶1414、聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO)、芳砜纶纤维中至少一种，所述普通阻燃纤维采用腈氯纶纤维、阻燃棉纤维中至少一种。
[0018]上述方案中，所述舒适层的组织结构采用纬二重组织或者经二重组织，形成双面效应机织面料。
[0019]本专利技术实施例还提供一种三明治结构阻燃隔热消防服面料的制备方法，该制备方法通过以下步骤实现：
[0020]步骤(1)：阻燃热反射层的制备，按比例将所需纤维经过纤维混纺，得到规定支数的经纬纱，经织机织造得到阻燃热反射层所需面料，在阻燃热反射层的最外侧采用磁控溅射法先后镀上所需的热反射防护膜；
[0021]步骤(2)：防水透湿层的制备，通过多向拉伸仪将将PTFE原材料和助剂按质量比1:0.46混合，经过平板硫化仪模压、双辊压延、干燥、拉伸、烧结、冷却过程，获得膨体PTFE微孔防水透湿膜；
[0022]步骤(3)：三明治状隔热层的制备，分别按比例将每层所需纤维依次经过开松、梳理、纤维铺网、针刺加固、热压加固形成结构疏松，内部存在空隙，获得第一层、第二层及第三层的非织造布，并对第二层的非织造布进行开孔工序，通过耐高温阻燃粘胶依次对第一层、第二层及第三层进行点状粘接，并且每层之间留有空隙，以形成规律的空气隔热空腔；
[0023]步骤(4)：舒适层的制备，按比例将所需纤维经过纤维混纺，获得规定支数的经纬纱，根据所设计的上机图织出所需的经二重或者纬二重织物；
[0024]步骤(5)：将阻燃热反射层1、防水透湿层、三明治状隔热层以及舒适层通过层叠缝合技术层层叠合，以形成一种三明治结构阻燃隔热消防服面料。
[0025]上述方案中，所述步骤(2)中助剂包括聚四氟乙烯树脂粉末、液体润滑剂、疏水材料。
[0026]上述方案中，所述步骤(3)中第二层的制备工序为：将所需有机耐高温纤维、普通
阻燃纤维、玄武岩纤维按比例依次经过开松、梳理、纤维铺网、针刺加固、热压加固形成结构疏松、内部存在空隙的非织造布，将正乙醇(EtOH)加入H2O中稀释，然后加入正硅酸乙酯(TEOS)，搅拌均匀后滴入HCl乙醇溶液，调节pH至3
‑
5，继续搅拌均匀后置于50℃中水浴24h，滴加氨水溶液调节pH至5
‑
8，将有机耐高温纤维针刺毡置于模具中，抽真空，利用压差将溶胶吸入，使溶液充分浸渍纤维毡，等待凝胶，将凝胶置于老化液中老化，老化后疏水改性，改性完成后使用正己烷置换3次，每天一次，置换完成后将样品浸没在正己烷中，密封并在封口处扎孔控制正己烷的挥发速度，采用梯度升温法常压干燥得到有机耐高温纤维毡增强SiO2气凝胶无纺布，即为第二层，并对所述第二层的非织造布进行开孔工序。
[0027]上述方案中，所述步骤(3)中纳米芳纶气凝胶纤维的制备方法为将芳纶纤维剪碎成约3cm的短纤，加入甲醇并于室温下超声波处理，然后用去离子水清洗并干燥；将清洗过的芳纶短纤与KOH、二甲基亚砜及去离子水混合，室温下搅拌形成黏稠深红色的纳米芳纶分散液，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三明治结构阻燃隔热消防服面料，其特征在于，该面料从外到内依次设置阻燃热反射层、防水透湿层、三明治状隔热层、舒适层；所述阻燃热反射层采用有机耐高温纤维和阻燃纤维素纤维组成并且外侧设置热反射防护膜；所述防水透湿层采用膨体PTFE微孔防水透湿膜；所述三明治状隔热层由第一层、第二层及第三层通过菱形的点状方法粘结组成，三层均为针刺无纺布，其中第二层带有透气孔洞；所述舒适层采用阻燃棉、阻燃黏胶、Coolmax纤维及仪纶纤维中至少一种的混纺面料。2.根据权利要求1所述的三明治结构阻燃隔热消防服面料，其特征在于，所述阻燃热反射层采用三厘格结构，经纬纱均采用有机耐高温纤维与阻燃纤维素纤维的混纺纱,以质量百分比计，40％～70％有机耐高温纤维，30％～60％阻燃纤维素纤维,其中,所述有机耐高温纤维采用芳纶1313、芳纶1414、聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO)、芳砜纶纤维中至少一种，所述阻燃纤维素纤维采用阻燃粘胶纤维或阻燃棉纤维。3.根据权利要求1或2所述的三明治结构阻燃隔热消防服面料，其特征在于，所述热反射防护膜采用磁控溅射法在面料的一侧先后镀上铝膜以及氧化锌膜或二氧化硅膜，其中，所述铝膜的厚度为7.5～12.5μm，氧化锌膜或二氧化硅膜厚度为7.5～12.5μm。4.根据权利要求3所述的三明治结构阻燃隔热消防服面料，其特征在于，所述膨体PTFE微孔防水透湿膜的厚度为1～5μm，所述膨体PTFE微孔防水透湿膜上均设有微气孔，微气孔孔径为0.5～2.5μm。5.根据权利要求4所述的三明治结构阻燃隔热消防服面料，其特征在于，所述三明治状隔热层中第一层与第三层原料相同，以质量百分比计，30％～50％有机耐高温纤维、10％～40％纳米芳纶气凝胶纤维、20％～50％阻燃纤维素纤维；所述有机耐高温纤维采用芳纶1313、芳纶1414、聚酰亚胺纤维(PI)中至少一种，所述阻燃纤维素纤维采用阻燃粘胶纤维、阻燃棉纤维中至少一种；所述第二层以质量百分比计，20％～60％有机耐高温纤维，10％～30％SiO2气凝胶，20％～40％普通阻燃纤维，10％～30％玄武岩纤维；所述有机耐高温纤维采用芳纶1414、聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO)、芳砜纶纤维中至少一种，所述普通阻燃纤维采用腈氯纶纤维、阻燃棉纤维中至少一种。6.根据权利要求5所述的三明治结构阻燃隔热消防服面料，其特征在于，所述舒适层的组织结构采用纬二重组织或者经二重组织，形成双面效应机织面料。7.一种三明治结构阻燃隔热消防服面料的制备方法，其特征在于，该制备方法通过以下步骤实现：步骤(1)：阻燃热反射层的制备，按比例将所需纤维经过纤维混纺，得到规定支数的经纬纱，经织机织造得到阻燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏，
申请(专利权)人：陕西锦澜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：