防护服用耐燃织物制造技术

本发明专利技术的织物是用于个人防护服的耐燃织物，其提供高水平的舒适性、火焰和其它热源(诸如电弧和液态金属飞溅)防护，其特征在于其由纱线制成，所述纱线是FR纤维素纤维与耐高温聚合物纤维和标准可燃合成纤维的精密混纺料(intimateblend)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防护服用耐燃织物申请领域 已经专利技术了新颖的耐燃织物(flame resistant fabric),其利用与不耐燃纤维混合的已知耐燃纤维的各性能，以生产与其它耐燃织物相比，具有优越的耐燃性、令人惊讶的物理性能和增强的用户舒适性的织物。“耐燃性”是一种在正常空气气氛(normal air atmosphere)中不燃烧的材料(诸如纤维或织物)特性。当暴露于火焰时，其在移除火焰时将不支持燃烧。“耐燃性”不应与“阻燃性(flame retardant)”混淆，阻燃性是用来描述赋予织物耐燃性的化学物质的术语。阻燃性也用来描述显示降低的燃烧速率，但是不能为用户提供任何火焰防护的织物。公知的是耐燃织物，特别是由耐燃纤维制造的那些织物可用于提供对暴露于火焰的防护。常规实践是消防员穿着在危险环境中将保护用户免于火焰的服装。所述服装预期是防止穿着用户的皮肤直接暴露于火焰，由此降低遭受烧伤的风险。其它职业(其中要求火焰防护)包括警察和安保人员、军事人员，以及天燃气和石油工业中的工作人员。用于防止熔融金属飞溅的防护服由焊接工人和金属工业工作人员使用。在金属工业中，高能量水平用来熔融金属和产生电弧。因此防护服需要防护免受液态金属飞溅和免受电弧。当意外产生电弧时，在高压电设备上工作的电力工作人员(Utility personnel)会暴露于小的金属飞溅。高度理想的是这些应用中使用的织物应穿戴舒适，应物理上工作良好，以及在审美上适合任务-色彩外观、风格和感觉。对于使用个人防护服的工作人员而言普通的是，在具有高工作负荷(导致高生理能量消耗)的高压力环境中工作。这种生理应变导致在服装内产生体热和湿气。高度理想的是用于构成服装的织物应能够消散体热和湿气，以防止用户身体过热(热应激)。允许体热和湿气逸散的织物产生穿戴感觉更加舒适以及延长工作时间(可以在不超出最大生理应激水平的基础上实现的)的服装。公知的是与合成纤维相比，纤维素纤维可以产生增强的舒适性。这是因为纤维素纤维是亲水性的，并且吸收湿气和液态水。控制水在织物中的移动和分布是纤维素纤维的固有性质。在预期应用中，织物预期不受它们经历的所有活动的影响。这意味着它们需要具有高撕裂强度、高耐磨性和优良耐钩丝性。织物还需要在长期的使用和护理期间保持其外观。因此织物需要是可洗的，且具有良好的洗涤稳定性、低收缩性、良好的起球性，以及良好的洗涤色牢度，并且轻质。对于为工作人员装备个人防护服的机构而言，通常要求服装符合该机构的企业风格。还有许多情况，其中服装的颜色对于其功能而言是重要的，诸如对于防暴警察而言的黑色，或者对于消防员和产业工人而言高能见度的黄色、橙色或绿色。因此高度理想的是用于这些应用的织物可以轻易地染色成宽范围的颜色并且提供良好的色牢度性能。本专利技术是耐燃织物，其适用于意在保护金属工业和电力工业中的工作人员避免意外暴露于火焰、熔融金属-除氧化铝之外-和电弧的服装中。所述织物制造穿着舒适、对穿着者的生理性能具有最小影响并且具有优异的物理性能的服装。现有技术纺织材料在其耐燃能力和由此保护下面的材料方面显著不同。大多数由天然纤维以及由合成纤维制造的织物将在暴露于火焰时燃烧。燃烧速率和易点燃性主要由制造纤维的聚合物的化学性质以及织物的构造决定。许多聚合物，诸如纤维素、聚酯和尼龙将容易燃烧。燃烧速率越低，织物越重。羊毛是在某种程度上具有耐燃性的最常见的天然纤维-重量大的羊毛织物不能轻易燃烧并且在历史上用于消防员服装中。如在金属工业(包括焊接应用)中使用的用于防护免受熔融金属飞溅的织物经常是非常重的和刚性的。织物重量为330至600 g/m2。它们由材料诸如耐燃处理的棉制成。通过向织物施加合适的化学品，织物可以被处理以使其耐燃。第一种FR处理的织物使用无机盐，诸如氢氧化铝、三氧化锑和硼酸盐来使棉织物耐燃。这些是有效的，但是对于洗涤并不耐久。通过接枝或网络形成在棉上反应的含有机磷的化合物更加耐久并且广泛使用。两个领先的商标为Proban 和Pyrovatex 。虽然这些整理剂是耐久的,但是它们可由于苛刻的化学处理而被去除，而且整理剂水平随洗涤周期数目而减少。整理应用对织物具有有害的硬化作用。这种类型织物用于防护火焰、熔融金属飞溅和电弧。当暴露于火焰、熔融金属或电弧时，这种类型织物不会燃烧，而是变得高度脆化并且可能破裂，使穿戴者皮肤暴露于危险。织物的免受铁水飞溅的防护性能分为三级体系:E1表示最低耐受性，而E3表示最高熔融铁耐受性。对于E3-织物，需要织物重量为至少450 g/m2的FR处理的棉。常见的织物重量为290 g/m2的FR处理的棉织物仅显示El性能。制造的第一种耐燃人造纤维由粘胶法制造。在挤出纤维之前将高粘度液态耐燃添加剂分散到纺丝溶液中。所述液体通过物理手段被以非常小的气泡的形式截留在纤维素中。作为耐燃纤维，结果是有效的，但是所述添加剂可由于反复洗涤而被清除。纤维强度相对于包括的添加剂量成比例的降低。由于安全性原因，所述添加剂退出市场，所述纤维停止生产。改进的耐燃粘胶纤维可以通过使用固体颜料阻燃剂来制造。这种纤维将被称为FR粘胶纤维。所述颜料被精细研磨，并在挤出纤维之前与纺丝溶液混合。结果是不可溶颗粒状添加剂在纤维中的分散体。纤维强度相对于包括的添加剂量成比例的降低。所有纤维中的纤维素包含一部分所述添加剂，所述添加剂不会由于洗涤或标准织物染色或整理工艺而被去除。因此所述方法的结果是固有耐燃纤维。此类公知纤维是Visil ，其包含白炭黑阻燃剂。可以通过在用于制造莫代尔纤维的纺丝溶液中引入固体颜料阻燃剂来获得进一步的改进。莫代尔工艺是改性粘胶工艺，其经设计以制造具有比通常粘胶纤维更高强度和更高湿模量的纤维。包含阻燃剂颜料的所得纤维是固有耐燃的。其比通过粘胶法制造的纤维更强劲，并且产生具有更高强度和更好稳定性的织物。为了本专利技术的目的，此类型纤维将表示为“FR莫代尔”，但是应注意所述纤维的性能不符合莫代尔纤维的BISFA(INTERNATIONAL BUREAU FOR THE STANDARDISATION OF MAN-MADE FIBRES)定义。这种纤维的检验阻燃剂颜料是有机磷化合物，并且优选的颜料是Exolith (2’ -氧二 [5，5- 二甲基-1,3，2- 二氧杂磷杂环己烧]2，2’ 二硫化物)(2，-oxybis [5，5- dimethyl-1, 3, 2-dioxaphosphorinan]2，2’ disulfid)。FR莫代尔仅在服装领域的几个应用中以100%形式使用，诸如金属化织物(metallised fabric)或者为两种或更多种纱线混合物的织物。就其本身而言,其性能与其它产品相比在一些方面并不充分。同样地，Lyocell纤维可以被制成耐燃的。由于不同的制造条件，通常不同的颜料是合适的。这种纤维将被称为Lyocell FR。制造FR纤维的一种可选方法是改性制造纤维的聚合物，使得其固有地耐燃，但是仍可形成为纤维。有许多这种纤维的实例，但是用于个人防护服中的标榜性的纤维是间芳族聚酰胺、对芳族聚酰胺、聚苯并咪唑(PBI)、FR聚酯和变性聚丙烯腈。耐燃纤维经常可以独立地用来制造功能优良的织物。它们也可以以彼此的混纺料以及与非耐燃纤维的混纺料的形式使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.24 AT A1953/20101.用于个人防护服的耐燃织物，其提供高水平的火焰和其它热源诸如熔融金属飞溅和电弧防护，其特征在于所述织物由FR纤维素纤维与耐高温聚合物纤维和标准合成纤维的精密混纺料制成。2.根据权利要求1的织物，其中所述精密混纺料为纱线的形式。3.根据权利要求2的织物，其中所述纱线的混纺比率优选为 -65至90%的FR纤维素纤维， -10至20%的耐高温聚合物纤维，和 -10至20%的标准可燃合成纤维。4.根据权利要求2的织物，其中所述纱线的混纺比率优选为 -65至75%的FR纤维素纤维， -12.5至17.5%的耐高温聚合物纤维，和 -12.5至17.5%的标准可燃合成纤维。5.根据权利要求2的织物，其中所述纱线的FR纤维素纤维为具有75至90mm的短纤长度的短纤维。6.根据权利要求2的织物，其中所述纱线的FR纤维素纤维是在纤维生产期间或之后已经通过添加FR试剂而成为耐燃的纤维素纤维。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：A格施泰特纳，T布罗，U马特斯，
申请(专利权)人：连津格股份公司，
类型：
国别省市：