高温作业用多功能热防护服面料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高温作业用多功能热防护服面料，从外到内依次包括阻燃热反射层、隔热层和舒适层；阻燃热反射层包括永久性阻燃的基布层、及覆于基布层背面的热反射层；基布层为阻燃耐高温纤维、普通阻燃纤维与导电纤维混纺织造而成的三粒格机织物；热反射层为含热反射粒子的阻燃粘胶纤维织造而成的纬编针织物；隔热层为夹层结构；中间层为阻燃非织造布和气凝胶膜叠层构成，夹层为普通阻燃纤维、耐高温纤维和导电纤维混纺织造而成的蜂巢结构机织物；舒适层为吸湿排汗纤维和吸湿性纤维素纤维混纺织造而成的透孔结构机织物。本发明专利技术的层与层之间相互连接较为合理，经洗涤后面料层与层之间不会变得松散，对隔热服的热防护性能和强度基本无影响。度基本无影响。度基本无影响。

【技术实现步骤摘要】
高温作业用多功能热防护服面料及其制备方法


[0001]本专利技术属于纺织面料
，具体涉及一种高温作业用多功能热防护服面料及其制备方法。

技术介绍

[0002]对于一些从事高温作业的作业人员，如消防灭火员、高温电焊工、炼钢工、烧窑工、冶炼工等，热防护服是高温作业必备的个体防护装备。在工作过程中，经常遭受明火、高辐射热、高温物体飞溅物等的危害，因此需要穿着功能性的热防护服来保障操作人员的自身安全。
[0003]作为保障人体免受环境危险因素侵害的安全防护系统的最后一道防线，防护服为人体提供安全防护功能方面发挥着不可替代的作用。目前高温作业普遍使用的热防护服面料，其结构一般分为四层，具体为：阻燃层；隔热层；防水透气层；舒适层；上述热防护服虽然起到阻燃、耐高温、隔热、防水透气、舒适多功能叠加的效果，但难免会产生穿着厚重、闷热等不适感，阻碍人体热量和汗液的散发，当散热不能满足肌体需要时，热平衡就会遭到破坏，热量在体内蓄积并达到一定程度时，将会影响人体健康；同时在基布层表面覆盖一层高热反射的铝膜，导致面料透气性差，耐洗涤和穿着舒适性差，与基布层面料结合牢度差，在使用过程中经常会出现防护服破损、撕裂和表面材料的脱落等，对作业人员的安全会造成很大的安全隐患。
[0004]现有的防护面料虽然也在一定程度上对阻燃性能采取了一定程度的措施予以提高，但是仍然达不到特殊环境下使用的要求。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种高温作业用多功能热防护服面料及其制备方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]本专利技术实施例提供一种高温作业用多功能热防护服面料，该面料从外到内依次包括阻燃热反射层、隔热层和舒适层；
[0008]所述阻燃热反射层包括永久性阻燃的基布层、及覆于基布层背面的热反射层；所述基布层为阻燃耐高温纤维、普通阻燃纤维与导电纤维混纺织造而成的三粒格机织物；所述热反射层为含热反射粒子的阻燃粘胶纤维织造而成的纬编针织物；
[0009]所述隔热层为夹层结构；中间层为阻燃非织造布和气凝胶膜叠层构成，夹层为普通阻燃纤维、耐高温纤维和导电纤维混纺织造而成的蜂巢结构机织物；
[0010]所述舒适层为吸湿排汗纤维和吸湿性纤维素纤维混纺织造而成的透孔结构机织物。
[0011]上述方案中，所述基布层由下述质量百分数的纤维织造而成：65
‑
70％阻燃耐高温纤维、15
‑
18％阻燃锦纶纤维、15
‑
17％阻燃粘胶纤维和2
‑
3％导电纤维；所述阻燃耐高温纤
维采用芳纶1313、芳纶1414、聚酰亚胺纤维、芳砜纶纤维、PBO纤维中的至少一种；所述普通阻燃纤维采用阻燃锦纶和阻燃粘胶纤维；所述导电纤维采用涤纶基导电纤维长丝、锦纶基导电纤维长丝或黑色碳纤维导电长丝。
[0012]上述方案中，所述热反射层面料采用纬编针织物,横密65
‑
70纵行/5cm，纵密为45
‑
50横列/5cm，织物单位面积重量为55
‑
60g/m2；所述热反射层采用硅酸盐系阻燃粘胶纤维；所述热反射纳米粒子采用TiO2、ZnO、AL2O3至少一种。
[0013]上述方案中，所述隔热层非织造布的纤维重量百分比为：耐高温纤维97
‑
98％，导电纤维2
‑
3％；所述耐高温纤维采用芳纶1313、芳纶1414、芳砜纶纤维至少一种；所述导电纤维采用锦纶基导电纤维；所述气凝胶为无定型纳米多孔材料，具有连续的三维网络结构；所述气凝胶采用硅系或碳系气凝胶。
[0014]上述方案中，所述隔热夹层中纤维的重量百分比为：耐高温纤维60
‑
70％，普通阻燃纤维27
‑
38％，导电纤维2
‑
3％；所述耐高温纤维采用芳纶1313、芳纶1414、聚酰亚胺纤维、芳砜纶纤维、PBO纤维至少一种；所述普通阻燃纤维采用阻燃粘胶纤维；所述导电纤维采用锦纶基导电纤维。
[0015]上述方案中，所述舒适层中吸湿排汗纤维占30
‑
35％、纤维素纤维占65
‑
70％；所述吸湿性纤维素纤维采用竹纤维、棉纤维、阻燃粘胶纤维中至少一种。
[0016]本专利技术实施例还提供一种制备上述方案中任意一项所述的高温作业用多功能热防护服面料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
[0017]步骤(1)阻燃热反射层的制备，将阻燃耐高温纤维、普通阻燃纤维、导电纤维混纺，在喷气织机上织造三粒格机织物，得到基布层；经湿法纺丝方法制备含热反射粒子的阻燃粘胶纤维，采用纬编编织得到热反射阻燃层；将热反射阻燃层覆于基布层背面，制备得到阻燃热反射层；
[0018]步骤(2)隔热层的制备，将阻燃耐高温纤维和导电纤维混纺，针刺加固成非织造布；采用溶胶
‑
凝胶法制备得到SiO2气凝胶膜；阻燃非织造布与气凝胶膜叠层制备得到中间层；夹层为耐高温纤维、普通阻燃纤维与导电纤维混纺的蜂巢结构织物；中间层经耐高温阻燃纱线缝制在夹层中间制备得到隔热层；
[0019]步骤(3)舒适层的制备，将吸湿排汗纤维和吸湿性纤维素纤维混纺成纱线，织造成透孔结构织物，制备得到舒适层；
[0020]步骤(4)将上述三层面料依次经耐高温阻燃黏胶粘合成整体织物，其中隔热层与舒适层之间采用点状耐高温阻燃黏胶粘合，形成规律的空气隔热空腔。
[0021]上述方案中，所述步骤(1)具体参数为：开清棉过程中，采用梳针打手转速500
‑
540r/min，棉卷定量和长度可依据纱线支数和回潮率计算，梳棉工序中锡林、刺辊、道夫均采用适纺中长化纤的新型针布，锡林转速300
‑
330r/min、刺辊转速670
‑
680r/min、道夫转速15
‑
21r/min；采用喷气织机织造三粒格组织结构机织物，格子大小为0.5cm
×
0.5cm或0.6cm
×
0.6cm，织物单位重量230
‑
240g/m2，经纬纱密度为200
‑
400根/10cm；所述经湿法纺丝方法制备含热反射粒子的阻燃粘胶纤维，具体为：首先采用纯净的α
‑
纤维素为原料，加入氢氧化钠40
‑
70g/L，海藻酸钠增稠剂15
‑
25g/L，硅烷类偶联剂70
‑
100g/L，得到橙黄色黏稠的纤维素黄原酸钠粘胶纺丝液；其次将热反射纳米粒子和硅酸盐阻燃剂经研磨加入粘胶纺丝原液中，待充分搅拌混合均匀，得到粘胶纺丝液；最后经过滤、放置、脱泡后，采用湿法纺丝方法
进行纺丝，在含硫酸、硫酸钠和硫酸锌凝固浴中固化成形，其中，硫酸110
‑
130g/L，硫酸钠300
‑
33g/L，硫酸锌20
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温作业用多功能热防护服面料，其特征在于，该面料从外到内依次包括阻燃热反射层、隔热层和舒适层；所述阻燃热反射层包括永久性阻燃的基布层、及覆于基布层背面的热反射层；所述基布层为阻燃耐高温纤维、普通阻燃纤维与导电纤维混纺织造而成的三粒格机织物；所述热反射层为含热反射粒子的阻燃粘胶纤维织造而成的纬编针织物；所述隔热层为夹层结构；中间层为阻燃非织造布和气凝胶膜叠层构成，夹层为普通阻燃纤维、耐高温纤维和导电纤维混纺织造而成的蜂巢结构机织物；所述舒适层为吸湿排汗纤维和吸湿性纤维素纤维混纺织造而成的透孔结构机织物。2.根据权利要求1所述的高温作业用多功能热防护服面料，其特征在于，所述基布层由下述质量百分数的纤维织造而成：65
‑
70％阻燃耐高温纤维、15
‑
18％阻燃锦纶纤维、15
‑
17％阻燃粘胶纤维和2
‑
3％导电纤维；所述阻燃耐高温纤维采用芳纶1313、芳纶1414、聚酰亚胺纤维、芳砜纶纤维、PBO纤维中的至少一种；所述普通阻燃纤维采用阻燃锦纶和阻燃粘胶纤维；所述导电纤维采用涤纶基导电纤维长丝、锦纶基导电纤维长丝或黑色碳纤维导电长丝。3.根据权利要求1或2所述的高温作业用多功能热防护服面料，其特征在于，所述热反射层面料采用纬编针织物,横密65
‑
70纵行/5cm，纵密为45
‑
50横列/5cm，织物单位面积重量为55
‑
60g/m2；所述热反射层采用硅酸盐系阻燃粘胶纤维；所述热反射纳米粒子采用TiO2、ZnO、AL2O3至少一种。4.根据权利要求3所述的高温作业用多功能热防护服面料，其特征在于，所述隔热层非织造布的纤维重量百分比为：耐高温纤维97
‑
98％，导电纤维2
‑
3％；所述耐高温纤维采用芳纶1313、芳纶1414、芳砜纶纤维至少一种；所述导电纤维采用锦纶基导电纤维；所述气凝胶为无定型纳米多孔材料，具有连续的三维网络结构；所述气凝胶采用硅系或碳系气凝胶。5.根据权利要求4所述的高温作业用多功能热防护服面料，其特征在于，所述隔热夹层中纤维的重量百分比为：耐高温纤维60
‑
70％，普通阻燃纤维27
‑
38％，导电纤维2
‑
3％；所述耐高温纤维采用芳纶1313、芳纶1414、聚酰亚胺纤维、芳砜纶纤维、PBO纤维至少一种；所述普通阻燃纤维采用阻燃粘胶纤维；所述导电纤维采用锦纶基导电纤维。6.根据权利要求5所述的高温作业用多功能热防护服面料，其特征在于，所述舒适层中吸湿排汗纤维占30
‑
35％、纤维素纤维占65
‑
70％；所述吸湿性纤维素纤维采用竹纤维、棉纤维、阻燃粘胶纤维中至少一种。7.一种制备权利要求1
‑
6任意一项所述的高温作业用多功能热防护服面料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：步骤(1)阻燃热反射层的制备，将阻燃耐高温纤维、普通阻燃纤维、导电纤维混纺，在喷气织机上织造三粒格机织物，得到基布层；经湿法纺丝方法制备含热反射粒...

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