本发明专利技术涉及一种金属丝格栅衬多层隔热复合膜织物、制备方法及用途，该复合膜织物是由正面的金属涂层热反射层、相变限温层、金属丝间隔复合膜隔热层和反面的阻燃织物层依次排列层合构成。当该复合膜织物的正面受明火强热流环境作用时，其反面能保持50℃以下近人体皮肤安全温度状态，且织物整体结构形态和力学性能稳定。该复合膜织物的自然厚度为5～15mm，压紧厚度为3～8mm；平方米质量在450～1500g/m2，为完全密闭粘合、缝制的防火隔热面料。该复合膜织物可用于消防、军事、探险、安全逃生、工业等高温特殊场合的各体防护和环境隔热。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种人体或环境温度隔热与防护的轻薄柔性复合材料技术，尤其涉及一种金属丝格栅衬的热量分散消耗与增强、相变材料的高效与智能、多层复合的轻质与长时间防明火绝热多级复合膜织物及其制备方法，是消防、军事、探险、安全逃生、工业等特殊场合的各体防护和环境隔热的重要材料。
技术介绍
火灾与特殊场合(探险、明火高温施工、空间技术、战争)均存在防火和隔热的要求，因此防火绝热织物的开发与应用一直是研究热点问题。火场热环境中存在着很多潜在的危险火场的高温环境，尤其是辐射热对人体的烧伤危险；防护装备器具被火焰引燃以及接触高温物体表面引起高速热传导，造成人体烧伤的危险；火场中的热量如超过人体生理正常平衡过程的承受能力，会造成从轻微伤害至死亡的危险等。资料表明，当人体皮肤·的热流密度达到2. 68J/cm2,即皮肤温度达到45°C时，人就会有灼痛感；当热流密度增大到5. 02J/cm2,即人体皮肤温度达72°C时，就会造成皮肤的二度烧伤。因此消防类热防护材料不仅要轻质、柔软和无移动障碍，而且本身要耐火、耐高温、隔热，以实现对火源或热源的高效隔绝和对人体的安全有效防护。对于消防类热防护材料，近年来有较多的研究和专利。如阻燃隔热耐冲击消防服(专利号CN201010587913.X)由外至内采用阻燃层、隔热层、气囊层和内层的复合结构；其中气囊层为纳米级微孔聚四氟乙烯薄膜材料，作为增强隔热功能层。此专利技术气囊层未充气时厚度为1_，充气后的厚度为2 3cm，利用气体层实现阻燃隔热；气体可在几分钟内通过纳米微孔散发到空气中，从而实现气囊的重复使用。气囊层的使用减少了消防服的重量，节省了成本，但需配备气瓶，给消防员的抢险造成负担。轻薄型消防员灭火防护服用复合面料(专利号CN200710039117. 0)和阻燃、隔热、防水、透气并穿着舒适的消防服用面料(专利号CN03116869. 8)均由阻燃层、防水透气层、隔热层和舒适层经绗缝等缝合方式组合而成。两专利技术所得织物的整体热防护性能(TPP)分别为34和30. 7cal/cm2。两专利技术面料可实现消防员的近火作战，但辐射热防护效果欠佳。消防员隔热防护服面料(专利号CN200920211471. I)由铝箔、PET聚酯膜和芳纶纤维平纹机织基布组成，其中铝箔为7 厚的压延铝箔；该专利技术取得良好的辐射热发射效果，但由于厚度的限制，其热防护效果甚为有限。抗热辐射耐高温阻燃防护服面料(专利号CN200920309275. 8)采用由内向外的耐热、阻燃织物纤维层、胶粘剂层和抗热辐射的防护层的复合结构，其中抗热辐射防护层为20 25pm的聚酯镀铝膜；该专利技术的防护服面料具有较好的抗热辐射性，且质轻、耐高温、收缩率小，但聚酯镀铝膜耐高温性能有限。可降温多层结构消防员防护服装(专利号CN201020509142. 8)采用多层结构的服装本体和若干个装有可重复吸热和放热的凝胶状蓄冷剂的蓄冷降温袋实现消防环境中的热防护，其中蓄冷剂为潜热值在200kJ/kg以上的高比热的功能性高分子材料；该专利技术可有效降低消防员穿着防护服进行长时间作业时产生的生理热应激，但重量偏高、运动限制较大。火灾安全防护服面料(专利号CN201020267605. 4)采用从外至内的阻燃防火层、防水透汽层和隔热层的复合结构，其中隔热层由无纺布层与含有相变微胶囊的泡沫层粘结而成，相变物质为相变温度在30 80°C的直链烷烃有机物，阻燃防火层与防水透汽层之间设有镍-钛形状记忆合金弹簧。该专利技术所用相变材料的相变温度太低，吸热延时效果有限。消防服用阻燃相变隔热层织物(专利号CN201010233816. 0)，是将由50 90%的芳纶1313纤维、5 20%的碳纤维及0 30%的阻燃粘胶纤维组合而成的非织造纤维毡浸入制得的阻燃相变燃微胶囊工作液中，经二浸二轧工艺加工制备而成。所得织物虽具有较好的阻燃和调温性能，但由于相变微胶囊的限制难于在高温火场环境下使用。隔热复合膜(专利号CN200510024710. 9)是本专利申请人以前的专利技术专利，采用由高强低导热系数的高聚物基膜、高反射性能的金属层、高隔热性的氧化金属层和低导热性可热粘合的高聚物外覆膜复合而成的结构实现高低温环境下(-150 120°C)的高效、轻质、柔性多功能热防护，但该专利只是解决隔热。·隔热保温柔软薄型复合织物(专利号CN200410066650. 2)是本专利申请人以前的专利技术专利，一面采用耐高、低温的高性能的涂层织物，另一面采用柔软、舒适、防霜、防凝露的涂层织物，中间采用多层隔热的高聚物与金属复合膜构成的复合织物，多层复合间可带厚度、尺寸稳定的衬网织物，实现一面可承受高温、低温或高、低温复合作用，一面保持5 35 °C近室温状态；本专利技术的复合织物的自然厚度在3 12mm，平方米质量在150 550g/m2，可实现-130 120°C条件下的隔热与防护。虽适用广泛，但隔热效果有限。该专利不是防火用途，并且既无明火高热放射层，也无相变吸热层。可拒油、耐洗涤的轻薄型消防服面料及消防服(专利号CN201110285062. 8)，从外至内，依次为由间位芳纶、对位芳纶、聚酰胺纤维和防静电纤维制得的阻燃外层、中间拒油耐洗层、防水透气层和隔热层以及内部舒适层，经缝合线缝制而成。面料虽有较好的阻燃合防静电性能，但在高温火场实际使用时仍会较快导致人员烧伤、灼伤。以上专利技术所制得的热防护织物或服装虽然具有良好的防火绝热效果，但在实际应用中，热防护织物或服装存在耐火焰冲击性能较弱以及火场中停顿时间较短的问题，人体在高温火场穿着使用时在几秒到几十秒内就会发生烧伤或灼伤，其本质是纺织材料面对火场强热流环境的热隔绝性和高温耐久性不足。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种具有较佳热隔绝性和高温耐久性的金属丝格栅衬多层隔热复合膜织物。本专利技术的另一个目的是提供一种上述金属丝格栅衬多层隔热复合膜织物的制备方法及用途。为了达到上述目的，本专利技术的原理是通过表层耐高温和高辐射反射的金属涂层热反射层，内层耗热限温的相变限温层，到金属丝间隔复合膜的高效隔热层及最内层的阻燃舒适型织物，形成逐层功能分担和多元耗散的方式，制得阶梯降温、高效绝热、柔性轻质的复合膜织物；同时，在金属涂层热反射层和金属丝间隔复合膜隔热层引入金属长丝，形成热量快速扩散分布的途径，实现快速降温、吸热换能、化解热量集中与冲击作用。本专利技术的一个具体技术方案是提供了一种金属丝格栅衬多层隔热复合膜织物，其特征在于包括由明火源所在方向至人体所在方向依次层叠复合的对辐射热具有高反射及扩散作用的金属涂层热反射层、起吸热耗能阶梯限温作用的相变限温层、起热隔绝作用的金属丝间隔复合膜隔热层和与人体接触舒适的阻燃织物层。优选地，所述金属涂层热反射层由位于最外表层的耐高温的金属涂层和位于次层的掺有金属丝的耐高温机织物复合而成；金属涂层为厚度为I IOym的铝粉层、银粉层、或金粉层中的一种；耐高温机织物为玻璃纤维或玄武岩纤维并间隔织入金属丝制成的机织物；金属丝为不锈钢丝或铜丝，以增加热量的扩散与均布，金属丝与玻璃纤维或玄武岩纤维的混合比为I 10%。优选地，所述相变限温层由耐高温纤维毡、粘附在耐高温纤维毡中的且在200 ·500°C可发生固-液相变的相变粉末和防止相变粉末本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种金属丝格栅衬多层隔热复合膜织物，其特征在于：包括由明火源所在方向至人体所在方向依次层叠复合的对辐射热具有高反射及扩散作用的金属涂层热反射层(1)、起吸热耗能阶梯限温作用的相变限温层(2)、起热隔绝作用的金属丝间隔复合膜隔热层(3)和与人体接触舒适的阻燃织物层(4)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于伟东，陈金静，郝立才，杜赵群，王科，王鲁州，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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