一种高强度阻燃面料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强度阻燃面料及其制备方法，所述高强度阻燃面料：包括改性芳纶纤维，改性阻燃棉纤维

【技术实现步骤摘要】
一种高强度阻燃面料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种适用于消防服的高强度阻燃面料，属于阻燃面料领域
。

技术介绍

[0002]消防服是保护活跃在消防第一线的消防队员人身安全的重要装备品之一，它不仅是火灾救助现场不可或缺的必备品，也是保护消防队员身体免受伤害的防火用具
。
因此，适应火灾现场救助活动的消防服就显得尤为重要
。
从防护性来考虑，消防服具有耐火性
、
耐热性和隔热性，还要具有强韧性，防止锐利物体的冲击
、
碰撞等
。
芳纶纤维化学名称是聚苯二甲酰苯二胺，是一种新型的高性能纤维，芳纶纤维根据酰胺键位置的不同分为间位芳纶和对位芳纶，间位芳纶全称“聚间苯二甲酸间苯二胺”，它具有难燃性
、
耐热性和优异的耐化学试剂性等特点，使得间位芳纶广泛的应用在消防服方面
。
但是间位芳纶纤维在轴向是以分子内共价键相连，在横向是以分子间氢键相连，氢键键能远低于共价键，因而间位芳纶纤维在纵向及横向的力学性能不同，横向的强度低，纵向的强度高，当纤维受纵向拉力时，纤维断面会有劈裂现象，当纤维受横向拉力时，纤维断面会有分层现象，同时间位芳纶具有特殊芳香环空间结构，亲水性官能团少，吸湿性较差，进而影响穿着舒适性和适用范围
。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种高强度阻燃面料及其制备方法，解决了现有芳纶纤维横向的强度低
、
吸湿性差等问题
。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种高强度阻燃面料，包括改性芳纶纤维，改性阻燃棉纤维
、
阻燃黏胶纤维和腈氯纶纤维，所述的改性芳纶纤维包括改性间位芳纶纤维和改性对位芳纶，按照重量百分比计：改性间位芳纶纤维
50
‑
55
％
、
改性阻燃棉纤维
20
‑
25
％
、
阻燃粘胶纤维8‑
10
％
、
腈氯纶纤维
10
‑
15
％和改性对位芳纶纤维3‑5％
。
[0006]进一步，优选地：按照重量百分比计：改性间位芳纶纤维
50
％
、
改性阻燃棉纤维
25
％
、
阻燃粘胶纤维
10
％
、
腈氯纶纤维
12
％和改性对位芳纶纤维3％
。
[0007]进一步，优选地：所述的改性芳纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)
取间位芳纶纤维和对位芳纶纤维放入无水乙醇超声振动清洗，清洗纤维表面上浆剂，然后在去离子水中超声振动清洗洗去表面残留杂质；
[0009](2)
将生物酶加入体积分数为
40
‑
60
％乙醇溶液中，配制成重量分数为
0.1
‑
0.3
％的生物酶溶液，然后取步骤
(1)
的间位芳纶纤维放入生物酶溶液，进行超声振动改性处理，处理好后的芳纶纤维样品在去离子水中超声振动清洗，干燥备用；
[0010](3)
将处理后的间位芳纶纤维和对位芳纶纤维混合均匀，纺纱；
[0011](4)
将环氧树脂
、
气相二氧化硅和固化剂按照重量比
9:1:3
的比例混合均匀，超声处理，得到改性液；
[0012](5)
将纺纱好的芳纶纱线在改性液内浸渍3‑
5min
，然后固化，得到改性芳纶纱线
。
[0013]进一步，优选地：所述的生物酶为退浆酶和纤维素酶，重量比为
2:1。
[0014]进一步，优选地：所述的步骤
(3)
中，超声振动改性的超声波的工作频率：
28KHz
，功率：
300
‑
400W
；振幅：
40
‑
50
μ
m
，时间：1‑
2h。
[0015]进一步，优选地：所述的环氧树脂为：高温环氧积层树脂；所述的固化剂为芳香族胺类固化剂
。
[0016]进一步，优选地：改性阻燃棉纤维的制备步骤，将棉纤维在
CP
阻燃剂和磷酸锆混合溶液中浸泡2‑
3h
，然后干燥，干燥后得到阻燃棉改性纤维
。
[0017]进一步，优选地：所述的
CP
阻燃剂和磷酸锆混合溶液中，按照重量比，包括
CP
阻燃剂
30
‑
40
％
、
磷酸锆1‑3％，余量为水
。
[0018]本专利技术的一种高强度阻燃面料的制备方法，包括以下步骤：
[0019](1)
纺纱织布：将改性阻燃棉纤维
、
阻燃粘胶纤维和腈氯纶纤维混合均匀，纺纱，得到纱线，将得到的纱线与改性芳纶纱线合股捻线，形成最终的纱线；
[0020](2)
对纱线进行染色处理；
[0021](3)
将染色后的纱线织布，即得高强度阻燃面料
。
[0022]进一步，优选地：所述的染色处理具体为：温度：
120℃
；介质：水；
pH
值：
5.8
；染料：分散染料，2‑3％
(o.w.f.)
；扩散剂：
CNF
，
5g/L
；载体：
Cindye Dnk
，
15g/L
；作用时间：
60min
，染液浴比分别为
1:15。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]阻燃粘胶纤维的燃烧后的烟密度低，
Dm4.0≤5
；
600
摄氏度烘烤后仍能维持重量的约
35
％；经
1100
摄氏度高温烧灼后仍能维持织物骨架形状，形成屏蔽层；该纤维具备一般粘胶回潮率高的特点，体感舒适，对人体肌肤友好
。
[0025]腈氯纶纤维：具有优秀的阻燃性能，与其它天然纤维混纺仍然具有不变的阻燃性能；具有类似其它天然纤维一般的柔软
、
自然手感，吸水性能以及舒适性；腈氯纶服装面料燃烧时无收缩和熔融现象，而只产生炭化，有效地杜绝了融滴对皮肤的灼伤
。
[0026]对位芳纶的主要突出优点是高强度
、
高模量，其拉伸强度是钢丝的6倍
,
拉伸模量是钢丝及玻纤的2～3倍
。
[0027]棉织物具有良好的吸湿性和透气性，穿着舒适；手感柔软，光泽柔和
、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高强度阻燃面料，其特征在于：包括改性芳纶纤维，改性阻燃棉纤维
、
阻燃黏胶纤维和腈氯纶纤维，所述的改性芳纶纤维包括改性间位芳纶纤维和改性对位芳纶，按照重量百分比计：改性间位芳纶纤维
50
‑
55
％
、
改性阻燃棉纤维
20
‑
25
％
、
阻燃粘胶纤维8‑
10
％
、
腈氯纶纤维
10
‑
15
％和对位芳纶纤维3‑5％
。2.
根据权利要求1所述的一种高强度阻燃面料，其特征在于：按照重量百分比计：改性间位芳纶纤维
50
％
、
改性阻燃棉纤维
25
％
、
阻燃粘胶纤维
10
％
、
腈氯纶纤维
12
％和改性对位芳纶纤维3％
。3.
根据权利要求1或2所述的一种高强度阻燃面料，其特征在于：所述的改性芳纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)
取间位芳纶纤维和对位芳纶纤维放入无水乙醇超声振动清洗，清洗纤维表面上浆剂，然后在去离子水中超声振动清洗洗去表面残留杂质；
(2)
将生物酶加入体积分数为
40
‑
60
％乙醇溶液中，配制成重量分数为
0.1
‑
0.3
％的生物酶溶液，然后取步骤
(1)
得到的间位芳纶纤维放入生物酶溶液中，进行超声振动改性处理，处理好后的芳纶纤维样品在去离子水中超声振动清洗，干燥备用；
(3)
将处理后的间位芳纶纤维和对位芳纶纤维混合均匀，纺纱，得到芳纶纱线；
(4)
将环氧树脂
、
气相二氧化硅和固化剂按照重量比
9:1:3
的比例混合均匀，超声处理，得到改性液；
(5)
将纺纱好的芳纶纱线在改性液内浸渍3‑
5min
，然后固化，得到改性芳纶纱线
。4.
根据权利要求3所述的一种高强度阻燃面料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭松涛，王柯钦，郭雪建，张文宾，陈小利，
申请(专利权)人：新乡市新科防护科技有限公司，
类型：发明
国别省市：