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包含含砜基的芳香族聚合物纤维的纤维混合物、及由其制得的纱线、无纺织物和制备方法

阅读:943发布:2021-05-17

专利汇可以提供包含含砜基的芳香族聚合物纤维的纤维混合物、及由其制得的纱线、无纺织物和制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种包含含砜基的芳香族 聚合物 纤维 的纤维混合物、及由其制得的 纱线 、无纺织物和制备方法。本发明涉及一种纤维混合物,所述纤维混合物包含:含砜基的芳香族聚合物纤维(A);以及动物蛋白纤维(B)。本发明采用具有耐久 阻燃性 能的本质阻燃纤维含砜基的芳香族聚合物纤维(A)与动物 蛋白质 纤维(B)进行混合加工,纤维混纺后,产品在获得长期本质阻燃性能的同时,不会产生手感粗硬、舒适度下降等问题,面料仍然具有动物蛋白质纤维所特有的舒适性、光泽感和滑糯的手感,可应用于各种高档服装面料中,也可用作飞机、高 铁 、公交、轮船等交通工具内配备的座椅、窗帘、壁布、被褥等纺织品。,下面是包含含砜基的芳香族聚合物纤维的纤维混合物、及由其制得的纱线、无纺织物和制备方法专利的具体信息内容。

1.一种纤维混合物,所述纤维混合物包含:
含砜基的芳香族聚合物纤维(A);以及
动物蛋白纤维(B);
所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:
间位的含有二胺基的芳香族单体(a);
含砜基和基的单体(b);
对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);
在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%;
优选的,所述纤维混合物中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维
(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
2.根据权利要求1所述的纤维混合物,所述纤维混合物中还含有玻璃化温度小于
250℃的阻燃纤维(C)。
3.根据权利要求1或2所述的纤维混合物,所述纤维混合物中还含有导电纤维(D)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的纤维混合物,所述纤维混合物中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
5.根据权利要求1-4任一项所述的纤维混合物,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述间位的含有二胺基的芳香族单体(a)的芳香环上的氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代;
优选的,含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述间位的含有二胺基的芳香族单体 (a)为间苯二胺,或包含80摩尔%以上间苯二胺的混合间位芳香族二胺单体。
6.根据权利要求1-5任一项所述的纤维混合物,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述的含砜基和氨基的单体(b)为R,R’-二氨基二苯砜;
优选的,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述的R,R’-二氨基二苯砜选自
3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或它们的混合物。
7.根据权利要求1-6任一项所述的纤维混合物,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述的对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)的芳香环上的氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代;
优选的,含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述的对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)为对苯二甲酰氯,或包含80摩尔%以上对苯二甲酰氯的混合对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物。
8.根据权利要求1-7任一项所述的纤维混合物,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述间位的含有二胺基的芳香族单体(a)与含砜基和氨基的单体(b)的摩尔量之和与对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)的摩尔量的比例为1:0.98-1:1.01,优选为1:1。
9.根据权利要求1-8任一项所述的纤维混合物,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述的间位的含有二胺基的芳香族单体(a)与含砜基和氨基的单体(b)的摩尔量之比为50-80:20-50,优选60-75:25:40,更优选70-75:25-30。
10.根据权利要求1-9任一项所述的纤维混合物,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有300℃以上的玻璃化温度,优选320℃以上的玻璃化温度,更优选340℃以上,最优选
345℃以上;
优选的,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有4cN/dtex以上的强度,优选4.5cN/dtex以上。
更优选的,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有1.5D-5D的细度,优选1.5D-3D,更优选1.5D-2D;
进一步优选的,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有38mm-102mm的长度,优选
38mm-76mm,更优选51mm-65mm。
11.根据权利要求1-10任一项所述的纤维混合物,所述动物蛋白纤维(B)选自绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、狐狸毛、兔毛、牦毛等、桑蚕丝、柞蚕丝中的一种或两种以上的混合物;
12.根据权利要求1-11任一项所述的纤维混合物,所述阻燃纤维(C)的LOI值为26以上;
优选的,所述阻燃纤维(C)的纤维断裂强度为2.5cN/dtex以上;
更优选的,所述阻燃纤维(C)选自阻燃尼龙、阻燃涤纶、阻燃腈氯纶、阻燃黏胶中的一种或两种以上的混合物。
13.根据权利要求1-12任一项所述的纤维混合物,所述导电纤维(D)选自金属纤维、纤维、碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维;
优选的,所述碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维为皮芯结构。
14.一种纱线,所述纱线包含:
含砜基的芳香族聚合物纤维(A);以及
动物蛋白纤维(B);
所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:
间位的含有二胺基的芳香族单体(a);
含砜基和氨基的单体(b);
对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);
在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%;
优选的,所述纱线中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
15.根据权利要求14所述的纱线,所述纱线中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C)。
优选的,所述纱线中还含有导电纤维(D);
更优选的,所述纱线中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)40wt%-100wt%, 动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;
更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
16.一种如权利要求14或15所述纱线的制备方法,所述方法包括:
(i)形成纤维混合物,所述纤维混合物包含含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和动物蛋白纤维(B);所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:间位的含有二胺基的芳香族单体(a);含砜基和氨基的单体(b);对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%;以及
(ii)将所述纤维混合物纺成纱线。
优选的,所述纱线中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
17.根据权利要求16所述的制备方法,所述纱线中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C);
优选的,所述纱线中还含有导电纤维(D)。
更优选的,所述纱线中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;
更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
18.一种得自如权利要求14或15所述纱线的织物;
优选的,所述织物克重170gsm-600gsm,优选200gsm-550gsm,更优选250gsm-500gsm; 更优选的,所述织物选自机织物、针织物。
19.一种无纺织物,所述无纺织物含有含砜基的芳香族聚合物纤维(A);以及
动物蛋白纤维(B);
所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:
间位的含有二胺基的芳香族单体(a);
含砜基和氨基的单体(b);
对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);
在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%;
优选的,所述无纺织物中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维
(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
20.根据权利要求19所述的无纺织物,所述无纺织物中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C);
优选的,所述无纺织物中还含有导电纤维(D);
更优选的,所述无纺织物中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)
40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;
最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
21.一种如权利要求19或20所述的无纺织物的制备方法,所述方法包括:
(i)形成纤维混合物,所述纤维混合物包含含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和动物蛋白纤维(B);所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:间位的含有二胺基的芳香族单体(a);含砜基和氨基的单体(b);对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为 4-10%;以及
(ii)将所述纤维混合物制成无纺织物。
优选的,所述无纺织物中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维
(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
22.根据权利要求21所述的制备方法,所述无纺织物中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C);
优选的,所述无纺织物中还含有导电纤维(D);
更优选的,所述无纺织物中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)
40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;
最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
23.一种包含如权利要求19或20所述的无纺织物的衬垫,一种如权利要求19或20所述无纺织物的用途或如权利要求18所述织物的用途,用于交通工具的内饰纺织品或服装面料。

说明书全文

包含含砜基的芳香族聚合物纤维的纤维混合物、及由其制

得的纱线、无纺织物和制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种包含含砜基的芳香族聚合物纤维的纤维混合物、及由其制得的纱线、无纺织物及其制品,以及他们的制备方法。

背景技术

[0002] 当前纺织纤维越来越多,功能也多种多样,人们通过不同产品的组合获得更新更好的产品性能,而安全性能是我们在美观、保暖、时尚、功能等性能之外的又一追求。普通纺织品虽然可以实现许多功能,但往往在遇到高热、火焰时极易燃烧,蔓延的火焰会烧伤、灼伤皮肤,熔融滴落的化学纤维高温液滴也会给人体皮肤造成巨大的伤害。阻燃纺织品成为人们追求纺织品安全的一大选择。
[0003] 阻燃纺织品可以选择后整理加工产品也可以选择本质阻燃产品。后整理加工产品是通过浸渍等方法,将具有阻燃功能的化学试剂涂覆在面料的表面,使纺织品获得阻燃的性能;本质阻燃是通过对材料的改进,将具有阻燃功能的材料加入到化学纤维中,或者设计合成具有本质阻燃特性的新的化学纤维。
[0004] 但是,经过阻燃后整理得到的阻燃纤维,存在材料阻燃性能不稳定,阻燃要求低,耐久性、耐洗性差,在经过洗涤后阻燃性能会不断下降,产品性能无法保持,燃烧时产生大量特殊物质的可能,在使用过程中仍然具有很大的安全隐患。同时,常规的化学纤维容易在燃烧时产生熔融滴落现象,即使加入阻燃物质也很难避免火焰接触时燃烧并产生融滴,熔融的液滴滴落在人体表面,造成人体皮肤、肌肉、多种软组织不可恢复性的损伤,甚至危及生命。限制了产品的应用,也增加了产品的加工、更换成本。
[0005] 具有本质阻燃性能、不产生融滴的化学纤维是加工阻燃纺织品的最优选择。但是,由于上述本质阻燃纤维多是为工业应用、特殊领域开发的产品,在纤维的服用性能上会有一定问题,如产品较硬,舒适感差、回潮低、染色性差等。
[0006] 因此,本发明的目的在于提供一种具有耐久阻燃性能同时兼具良好手感柔软、滑糯、保暖性好、回潮率高,同时具有优异的耐磨性,更舒适的手感,更低的烟毒性,更久的使用寿命的纱线、织物及其制品。

发明内容

[0007] 本发明采用具有耐久阻燃性能的本质阻燃纤维含砜基的芳香族聚合物纤维(A)与动物蛋白质纤维(B)进行混合加工,由于含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有手感柔软、滑糯,保暖性好,回潮率高,染色性佳等特点,在与天然动物蛋白质纤维混纺后,产品在获得长期本质阻燃性能的同时,不会产生手感粗硬、舒适度下降等问题,面料仍然具有动物蛋白质纤维所特有的舒适性、光泽感和滑糯的手感,可应用于各种高档服装面料中,尤其适于制服、西装、大衣、男士衬衫等高档服装领域,及毛衣裤、毛袜等毛纺机织、针织产品,也可用作飞机、高、公交、轮船等交通工具内配备的座椅、窗帘、壁布、被褥等纺织品。
[0008] 本发明涉及一种纤维混合物,所述纤维混合物包含:
[0009] 含砜基的芳香族聚合物纤维(A);以及
[0010] 动物蛋白纤维(B);
[0011] 所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:
[0012] 间位的含有二胺基的芳香族单体(a);
[0013] 含砜基和基的单体(b);
[0014] 对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);
[0015] 在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%。
[0016] 优选的,所述纤维混合物中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
[0017] 优选的,所述纤维混合物中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C)。
[0018] 优选的,所述纤维混合物中还含有导电纤维(D)。
[0019] 优选的,所述纤维混合物中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
[0020] 优选的,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述间位的含有二胺基的芳香族单体(a)的芳香环上的氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代。
[0021] 优选的,含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述间位的含有二胺基的芳香族单体(a)为间苯二胺,或包含80摩尔%以上间苯二胺的混合间位芳香族二胺单体。
[0022] 优选的,含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述的含砜基和氨基的单体(b)为R,R’-二氨基二苯砜。
[0023] 优选的,含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述的R,R’-二氨基二苯砜选自3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或它们的混合物。
[0024] 优选的,含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述的对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)的芳香环上的氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代。
[0025] 优选的,含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述的对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)为对苯二甲酰氯,或包含80摩尔%以上对苯二甲酰氯的混合对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物。
[0026] 优选的,含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述间位的含有二胺基的芳香族单体(a)与含砜基和氨基的单体(b)的摩尔量之和与对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c)的摩尔量的比例为1:0.98-1:1.01,优选为1:1。
[0027] 优选的,含砜基的芳香族聚合物纤维(A)中,所述的间位的含有二胺基的芳香族单体(a)与含砜基和氨基的单体(b)的摩尔量之比为50-80:20-50,优选60-75:25:40,更优选70-75:25-30。
[0028] 优选的,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有300℃以上的玻璃化温度,优选320℃以上的玻璃化温度,更优选340℃以上,最优选345℃以上。
[0029] 优选的,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有4cN/dtex以上的强度,优选4.5cN/dtex以上。
[0030] 优选的,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有1.5D-5D的细度,优选1.5D-3D,更优选1.5D-2D。
[0031] 优选的,所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有38mm-102mm的长度,优选38mm-76mm,更优选51mm-65mm。
[0032] 优选的,所述动物蛋白纤维(B)选自绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、狐狸毛、兔毛、牦毛等、桑蚕丝、柞蚕丝中的一种或两种以上的混合物。
[0033] 优选的,所述阻燃纤维(C)的LOI值为26以上。
[0034] 优选的,所述阻燃纤维(C)的纤维断裂强度为2.5cN/dtex以上。
[0035] 优选的,所述阻燃纤维(C)选自阻燃尼龙、阻燃涤纶、阻燃腈氯纶、阻燃黏胶中的一种或两种以上的混合物。
[0036] 优选的,所述导电纤维(D)选自金属纤维、纤维、碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维。
[0037] 优选的,所述碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维为皮芯结构。
[0038] 在一些实施方式中,本发明还涉及一种纱线,所述纱线包含:
[0039] 含砜基的芳香族聚合物纤维(A);以及
[0040] 动物蛋白纤维(B);
[0041] 所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:
[0042] 间位的含有二胺基的芳香族单体(a);
[0043] 含砜基和氨基的单体(b);
[0044] 对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);
[0045] 在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%。
[0046] 优选的,所述纱线中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
[0047] 优选的,所述纱线中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C)。
[0048] 优选的,所述纱线中还含有导电纤维(D)。
[0049] 优选的,所述纱线中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
[0050] 本发明还涉及一种上述纱线的制备方法,所述方法包括:
[0051] (i)形成纤维混合物,所述纤维混合物包含含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和动物蛋白纤维(B);所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:间位的含有二胺基的芳香族单体(a);含砜基和氨基的单体(b);对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%;以及
[0052] (ii)将所述纤维混合物纺成纱线。
[0053] 优选的,所述纱线中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
[0054] 优选的,所述纱线中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C)。
[0055] 优选的,所述纱线中还含有导电纤维(D)。
[0056] 优选的,所述纱线中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
[0057] 在一些实施方式中,本发明还涉及一种得自上述纱线的织物。
[0058] 优 选 的,所 述 织 物 克 重170gsm-600gsm,优 选200gsm-550gsm,更 优 选250gsm-500gsm。
[0059] 优选的,所述织物选自机织物、针织物。
[0060] 在另一些实施方式中,本发明还涉及一种无纺织物,所述无纺织物含有含砜基的芳香族聚合物纤维(A);以及
[0061] 动物蛋白纤维(B);
[0062] 所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:
[0063] 间位的含有二胺基的芳香族单体(a);
[0064] 含砜基和氨基的单体(b);
[0065] 对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);
[0066] 在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%。
[0067] 优选的,所述无纺织物中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
[0068] 优选的,所述无纺织物中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C)。
[0069] 优选的,所述无纺织物中还含有导电纤维(D)。
[0070] 优选的,所述无纺织物中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
[0071] 本发明还涉及一种上述无纺织物的制备方法,所述方法包括:
[0072] (i)形成纤维混合物,所述纤维混合物包含含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和动物蛋白纤维(B);所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:间位的含有二胺基的芳香族单体(a);含砜基和氨基的单体(b);对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%;以及
[0073] (ii)将所述纤维混合物制成无纺织物。
[0074] 优选的,所述无纺织物中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
[0075] 优选的,所述无纺织物中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C)。
[0076] 优选的,所述无纺织物中还含有导电纤维(D)。
[0077] 优选的,所述无纺织物中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
[0078] 在一些实施方式中,本发明还涉及一种包含上述无纺织物的衬垫
[0079] 本发明还涉及上述无纺织物或织物的用途,用于交通工具的内饰纺织品或服装面料。

具体实施方式

[0080] 通过参见本申请具体实施方式的内容可以更易于理解本发明,但是本发明并不限于本文所述和/或所示的具体方法、条件或参数,并且本文中所用的术语仅是为了以举例的方式描述具体实施方式,并不能限制本申请权利要求要求保护的技术方案。在下文中,将描述本发明涉及的包含含砜基的芳香族聚合物纤维的纤维混合物、及由其制得的纱线、无纺织物及其制品,以及他们的制备方法。
[0081] 含砜基的芳香族聚合物纤维(A)
[0082] 本发明所述的含砜基的芳香族聚合物纤维中,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:
[0083] 间位的含有二胺基的芳香族单体a;
[0084] 含砜基和氨基的单体b;
[0085] 对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物c。
[0086] 优选的,所述间位的含有二胺基的芳香族单体a优选自间苯二胺、3,4’-二氨基二苯醚,以及在芳香环上具有卤素、碳原子数为1-4的烷基等取代基的衍生物。进一步的,所述间位的含有二胺基的芳香族单体(c)的芳香环上的氢可以独立地被以下一个或多个如下的取代基所取代或不取代,这些取代基包括卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代。更优选的,所述间位的含有二胺基的芳香族单体a为间苯二胺,或包含80摩尔%以上间苯二胺的混合间位芳香族二胺单体。
[0087] 优选的,所述的含砜基和氨基的单体(b)优选自R,R’-二氨基二苯砜(DDS)、双(氨基苯氧基苯基)砜(BAPS)或其混合物。所述的R,R’-二氨基二苯砜选自3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或它们的混合物。其中,优选仅为R,R’-二氨基二苯砜或含有80摩尔%以上,优选90摩尔%以上的R,R’-二氨基二苯砜的混合含砜基和氨基的单体。
[0088] 优选的,对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物c以例如对位间苯二甲酸氯化物,对苯二甲酸溴化物等,在这些芳香环上具有卤素、碳原子数为1-4的烷基等取代基的衍生物。进一步的,所述对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(b)的芳香环上的氢可以独立地被以下一个或多个如下的取代基所取代或不取代,这些取代基包括卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基。其中,优选所述对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(b)为对苯二甲酰氯本身或包含80摩尔%以上,优选90摩尔%以上的对苯二甲酰氯与其他对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(b)的混合物。
[0089] 含砜基的芳香族聚合物的聚合反应中还可以加入其它含有二胺基的芳香族单体(c),优选自间苯二胺、3,4’-二氨基二苯醚等,以及在这些芳香环上具有卤素、碳原子数为1-4的烷基等取代基的衍生物。进一步的,所述间位的含有二胺基的芳香族单体(c)的芳香环上的氢可以独立地被以下一个或多个如下的取代基所取代或不取代,这些取代基包括卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基。其中,优选仅为间苯二胺或含有80摩尔%以上,优选90摩尔%以上的间苯二胺的混合间位芳香族二胺单体。
[0090] 本发明在聚合过程中还可以加入其它共聚成分,例如对苯二胺、2,5-二氨基氯苯、2,5-二氨基溴苯、氨基甲氧基苯胺等苯衍生物、1,5-二胺、4,4’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯、4,4’-二氨基二苯基胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷、间苯二甲酸氯化物、1,3-萘二甲酸氯化物、3,3’-联苯二甲酸氯化物、3,3’-二苯基醚二甲酸氯化物等。
[0091] 在一些优选的实施方式中,所述间位的含有二胺基的芳香族单体a与含砜基和氨基的单体b的摩尔量之和与对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物c的摩尔量的比例为1:0.98-1:1.01,优选为1:1。所述的间位的含有二胺基的芳香族单体a与含砜基和氨基的单体b的摩尔量之比为50-80:20-50,优选60-75:25:40,更优选70-75:25-30。
[0092] 本发明的含砜基的芳香族聚合物纤维具有300℃以上的玻璃化温度,优选320℃以上的玻璃化温度,更优选340℃以上,最优选345℃以上。
[0093] 本发明所述的含砜基的芳香族聚合物纤维具有4CN/dtex以上的强度,优选4.5CN/dtex以上,更优选5cN/dtex以上。
[0094] 本发明对于成纤聚合物的聚合方式没有特别的限定,例如可以通过以溶液聚合、界面聚合等方式进行制造。对于缩聚反应的工艺条件采用本领域的常规工艺即可,缩聚反应的温度可为≤60℃,优选≤30℃,更优选≤0℃。
[0095] 所述纤维的长度,优选在2-120mm的范围内,更优选38-102mm。纤维长度不足2mm时,有时纤维之间的络合不足,造成强度不够,这是不希望的。而超过120mm时,有时会发生纤维开纤不良,这也是不希望的。
[0096] 另外,含有砜基的芳香族耐高温纤维的单纤维纤度,着眼于纤维梳理时或针刺时难以引起纤维断丝、耐热性过滤器的强度不降低,优选为0.1-15旦,更优选1.5-5旦。也就是说,纤度不足0.1旦时,单纤维强度低,因此织物的强度变差,是不优选的。纤度超过15旦时,就会由于纤度过粗,制丝时容易发生纤度不匀,缺乏纺丝稳定性,也是不优选的。
[0097] 本发明所述的含砜基的芳香族聚合物纤维,具备永久阻燃且250度良好的耐高温性性能,极限氧指数达到33,燃烧仅碳化无熔滴,并且具有良好的柔韧性,且本身纤维截面呈不规则腰圆型,纤维表面具有沟槽,大大增加了纤维的吸湿性和排湿性,具有良好的舒适性能。因此,将含砜基的芳香族聚合物纤维和其他耐高温阻燃纤维混合使用,能增强面料服装的舒适性作用,且保持或提升更好的阻燃热防护性能。
[0098] 含有砜基的芳香族聚合物纤维(A)作为本质阻燃的高性能纤维,阻燃性能不会因水洗等问题而消失,纤维燃烧时不会产生熔融,不会造成相关的人体损伤。材料烟毒性非常小,甚至低于羊毛等天然纤维,可放心用于各种交通工具中。
[0099] 动物蛋白纤维(B)
[0100] 本发明所采用的动物蛋白纤维本发明所用的天然动物蛋白质纤维(B),是指由动物的毛发或分泌液形成的纤维,其主要成分是由一系列氨基酸经肽键结合成链状结构的蛋白质。本发明中所采用的动物蛋白纤维可选自绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、狐狸毛、兔毛、牦牛毛、桑蚕丝、柞蚕丝等。这类纤维由于其成分特点,本身就是阻燃纤维材料,同时,由于其本身和较亲和人体,具有材料悬垂性好、回潮率高、保暖性好、舒适柔软、不容易起静电、蓬松、柔软、提供织物毛型感的特点,还具有润泽皮肤的功效,非常适于人体穿着使用。
[0101] 本发明采用含砜基的芳香族聚合物纤维(A)与动物蛋白纤维(B)混合形成纤维混合物,以形成纱线,制成织物,或是由纤维混合物形成无纺织物,衬垫等制品,获得的纺织制品均兼具了较好并耐久的阻燃性能和相对于常规化纤产品的柔软的手感和更高的回潮率,更优异的保暖性能以及更好的染色性能,使得含砜基的芳香族聚合物纤维(A)与动物蛋白纤维(B)混合形成的纺织制品具有更优越的使用性能。
[0102] 阻燃纤维(C)
[0103] 本发明所述的常规阻燃纤维(B)是指普通化学纤维,如尼龙、涤纶、腈纶等经过阻燃后整理之后,得到的具有阻燃性质的化学纤维。优选的,所述常规阻燃纤维(B)的LOI值为26以上。优选的,所述常规阻燃纤维(B)的纤维断裂强度为4.5cN/dtex以上。
[0104] 将常规阻燃纤维加入到本发明的纤维混合物中,能够起到在保持纺织制品阻燃性能的同时降低成本的作用。
[0105] 导电纤维(D)
[0106] 在本发明的另外一些实施方式中,本发明的纱线还含有按重量百分比计为纱线重量1-5%,优选1-3%,更优选1-2%,的导电纤维,所述导电纤维能够降低静电在织物上积聚的倾向。
[0107] 优选的,所述导电纤维选自金属纤维、碳纤维、碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维。优选的,所述金属纤维选自不锈纤维、纤维、纤维。
[0108] 优选的,所述碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维为皮芯结构。在一些优选的实施方案中,赋予此防静电特性的纤维是具有尼龙外皮和碳芯的皮-芯纤维。
[0109] 本发明所述的碳黑复合导电纤维可以从市场上购买得到,如美国杜邦公司生产的P-140纤维、日本中纺公司生产的Belltron B31纤维、烟台泰和公司生产的泰美达间位芳纶基导电纤维。
[0110] 纱线
[0111] 在一些实施方式中,本发明还涉及一种纱线,所述纱线包含:
[0112] 含砜基的芳香族聚合物纤维(A);以及
[0113] 动物蛋白纤维(B);
[0114] 所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:
[0115] 间位的含有二胺基的芳香族单体(a);
[0116] 含砜基和氨基的单体(b);
[0117] 对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);
[0118] 在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%。
[0119] 优选的,所述纱线中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
[0120] 优选的,所述纱线中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C)。
[0121] 优选的,所述纱线中还含有导电纤维(D)。
[0122] 优选的,所述纱线中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
[0123] 本发明还涉及一种上述纱线的制备方法,所述方法包括:
[0124] (i)形成纤维混合物,所述纤维混合物包含含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和动物蛋白纤维(B);所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:间位的含有二胺基的芳香族单体(a);含砜基和氨基的单体(b);对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%;以及
[0125] (ii)将所述纤维混合物纺成纱线。
[0126] 优选的,所述纱线中按重量计含有含砜基的芳香族聚合物纤维(A)40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-50wt%;更优选的,所述纱线中按重量计含有含砜基的芳香族聚合物纤维(A)50wt%-80wt%,动物蛋白纤维(B)20wt%-50wt%。
[0127] 优选的,所述纱线中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C)。
[0128] 优选的,所述纱线中还含有导电纤维(D)。
[0129] 优选的,所述纱线中按重量计含有含砜基的芳香族聚合物纤维(A)40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-50wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%。
[0130] 在一个实施方案中,可通过制得纤维的紧密共混物来形成所述纤维混合物。如果需要,可使其他短纤维与该相对均匀的短纤维混合物组合。所述共混可通过本领域已知的许多方法来实现,包括将许多连续长丝线筒放在线轴架上,并且同时切割两种或更多种类型的长丝以形成切割短纤维的共混物的方法;或涉及开松不同短纤维,然后在开机、共混机和梳理机中开松和共混各种纤维的方法;或形成各种短纤维条,然后将其进一步加工形成混合物诸如在梳理机中形成纤维混合物条的方法。可采用制备纤维紧密共混合物的其他方法,只要各种类型的不同纤维可相对均匀地分布于整个共混物中。如果由所述共混物形成纱线,则所述纱线同样具有相对均匀的短纤维的混合物。一般来讲,在最优选的实施方案中,将单独的短纤维开松或分离至在纤维加工中可制得可用织物的正常程度,使得由于短纤维不良开松造成的纤维结或纤维节以及其他主要缺陷不以有损于最终织物品质的量存在。
[0131] 在优选的方法中,如下制得短纤维紧密共混物:首先将得自开松捆的短纤维与任何其他短纤维(如果是附加功能所需的)混合在一起。然后使用梳理机将纤维共混物梳成条。在纤维产业中,通常使用梳理机来分离纤维,调整纤维,并且将纤维递送到松散组合纤维的连续股线中,而无显著缠绕,其通常被称为生条。通常通过但不限于两步拉伸法将生条加工成熟条。
[0132] 将所述纤维混合物制成纱线的方式可以采用本领域常规的技术手段。如使用本领域熟知的新型纺纱工艺制得纱线。其加工工艺流程为:抓包→棉箱混合→开松机→棉箱→喂棉机→梳棉机→并条→第一道→第二道→转杯纺(或喷气纺)→含砜基的芳香族聚合物纤维(A)纤维素纤维混纺纱。也可以使用本领域熟知的环锭纺工艺:抓包→棉箱混合→开松机→棉箱→喂棉机→梳棉机→并条→粗纱→细纱→络筒→含砜基的芳香族聚合物纤维(A)纤维素纤维混纺纱。将纱线送入后道织造工序。根据工艺设备的不同,本发明涉及的纱线还可以采用赛络纺、紧密纺、赛络式紧密纺、气流纺、涡流纺等方式制造。
[0133] 织物及其制品
[0134] 在一些实施方式中,本发明还涉及一种得自上述纱线的织物。所述织物可包括但不限于织造或针织织物。一般的织物设计和构造是本领域技术人员熟知的。优选的,所述织物克重170gsm-600gsm,优选200gsm-550gsm,更优选250gsm-500gsm。优选的,所述织物选自机织物、针织物。
[0135] 所谓“织造”织物是指,通常在织机(喷气织机、喷水织机、箭杆织机等)上形成的通过经向或纬向交织纱线,并且使纱线彼此填充或交织以形成任何织物组织(诸如平织、斜纹、缎纹、方平、缎纹、提花等)的织物。
[0136] 所谓“针织”织物是指通常通过使用针将纱线圈互连而形成的织物通过大圆机或横机设备加工生产制成。具体形成的产品还分为纬编针织物和经编针织物的类型。。在许多情况下,为制得针织织物,将纱线喂入到将纱线转变成织物的针织机中。如果需要,可向针织机中提供合股或未合股的多条经线或纱线;即使用常规技术,将一束纱线或一束合股纱线同时装入到针织机中并且针织成织物,或直接针织成衣着制品诸如手套。在一些实施方案中,希望通过将具有纤维紧密共混物的一种或多种短纤纱与一种或多种其他短纱或连续长丝纱线同时喂入,从而将功能性添加到针织织物中。可调节针织紧密度以满足任何具体的需要。已在例如单面针织物和毛圈针织物花纹中发现了防护服装性能的非常有效的组合。
[0137] 在一些实施方案中,纱线可用于制备具有舒适性提升、耐用性改善、热防护性保障的阻燃防护服装。在一些实施方案中,所述服装具有基本上一层由本发明的纱线制得的防护织物。示例性的此类服装包括消防人员或军事人员的连裤衫和连衣工作服。此类套装通常用于罩在消防人员服装之外,并且用于跳伞进入到某个区域以扑灭森林火灾。其他服装可包括在可能发生极度热事件的诸如化学处理工业或工业电气/电环境下可穿着的裤子、衬衫、手套、袖套等。在一些优选的实施方案中,所述织物具有至少(0.8卡每平方厘米每盎司每平方码的耐电弧性。
[0138] 在一些优选的实施方式中,还可以对织物进行染色、印花或后整理处理。更优选的,是对织物进行阻燃后整理。或者在织造前对纤维或者纱线进行阻燃整理,再将其制成纱线或制成织物。
[0139] 在另一些实施方式中,本发明还涉及一种得自本发明纤维混合物的无纺织物。所述无纺织物含有含砜基的芳香族聚合物纤维(A)以及动物蛋白纤维(B);所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:间位的含有二胺基的芳香族单体(a);含砜基和氨基的单体(b);对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%。
[0140] 优选的,所述无纺织物中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
[0141] 优选的,所述无纺织物中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C)。优选的,所述无纺织物中还含有导电纤维(D)。优选的,所述无纺织物中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
[0142] 本发明还涉及一种上述无纺织物的制备方法,所述方法包括:
[0143] (i)形成纤维混合物,所述纤维混合物包含含砜基的芳香族聚合物纤维(A)和动物蛋白纤维(B);所述含砜基的芳香族聚合物纤维(A)由含砜基的芳香族聚合物制得,所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成:间位的含有二胺基的芳香族单体(a);含砜基和氨基的单体(b);对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物(c);在所述含砜基的芳香族聚合物中,砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%;以及
[0144] (ii)将所述纤维混合物制成无纺织物。
[0145] 优选的,所述无纺织物中,按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)50wt%-20wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-80wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-20wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)60wt%-70wt%,动物蛋白质纤维(B)40wt%-30wt%。
[0146] 优选的,所述无纺织物中还含有玻璃化温度小于250℃的阻燃纤维(C)。优选的,所述无纺织物中还含有导电纤维(D)。优选的,所述纱线中按重量计,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)40wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-35wt%,阻燃纤维(C)0wt%-20wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;更优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)50wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-15wt%,导电纤维(D)0wt%-5wt%;最优选的,含有砜基的芳香族耐高温纤维(A)58wt%-100wt%,动物蛋白纤维(B)0wt%-30wt%,阻燃纤维(C)0wt%-10wt%,导电纤维(D)0wt%-2wt%。
[0147] 优选的,形成所述无纺织物的方法为水刺法、针刺法或喷胶法。
[0148] 本发明所用的“水刺法”是已知的,主要用于加固、尤其用于预加固无纺布。用于加固或预加固的水压通常约为150巴或小于50巴。实践证明,用于产生本发明所述纤维网或松散结合的无纺布的孔结构的水压在60~120巴范围内。本发明所采用的水刺法的工艺举例如下,但并不限于下述工艺流程:纤维原料→开包机→混和长帘→初开松→混棉箱→精开松→气压棉箱→梳理机成网→交叉铺网→水刺→烘干→切边卷装。采用水刺工艺时,优选纤维的细度为1.5D。
[0149] 本发明所用的“针刺法”是指包括使诸如针等纤维交织工具刺入并拔出垫料的步骤的垫料制造法。本发明不限制针刺的数量。然而,和其他的针刺操作一样,必须对许多因素进行最优化以提供所需的孔结构以及各层织物之间的结合量。这些因素包括针的大小和类型、针刺量、针刺深度、根据纤维类型、长度、纤度单位和纤维网密度对粗纤维的合适选择。考虑到耐热性过滤材料的强度、表观密度、通气量等性能,针刺时针刺密度在800针/cm2以上比较理想。针刺密度过低,纤维与纤维的络合性差,生产得到的耐热性过滤材料的强度降低、同时表观密度也有降低的趋势。终端产品过滤材料,针眼粗、透气量过高、对粉尘的捕集效率呈降低的趋势,这样的过滤材料是不理想的。相反,针刺密度过高,通过针刺工艺会造成由于针刺造成纤维或补强织物织物(骨材)的损伤,最终导致耐热性过滤材料的强度变低。另外,针刺密度提高,耐热性过滤材料的收缩增大,过滤材料的表观密度提高,从而使过滤材料对粉尘的捕集效率提升。但过滤材料的透气量相应降低,易导致过滤材料在实机使用初期的压力损失提高,最终导致过滤材料的使用寿命变短,这样的耐热性过滤材料也不理想。本发明所采用的针刺法的工艺举例如下,但并不限于下述工艺流程:针刺工艺流程:纤维原料→开包机→混和长帘→初开松→混棉箱→精开松→气压棉箱→梳理机成网→交叉铺网→针刺→切边卷装。
[0150] 本发明所述的喷胶法的工艺举例如下,但并不限于下述工艺流程:纤维原料→开包机→混和长帘→初开松→混棉箱→精开松→气压棉箱→梳理机成网→交叉铺网→后道铺叠至所需宽度与厚度→喷洒粘合剂→烘干→切边卷装。采用针刺或喷胶工艺制作无纺织物时,优选纤维细度为5-10D。
[0151] 本发明还涉及一种包含本发明无纺织物的衬垫。所述衬垫主要用于消防服或其他服装面料的隔热层,能够起到防爆裂、保暖隔热的性能。
[0152] 用途
[0153] 本发明还涉及上述无纺织物或织物的用途,可用于服装面料、交通工具的内饰纺织品、家具用品。其中所述交通工具,如轮船、飞机、火车、大巴等。
[0154] 具有本质阻燃功能的含有砜基的芳香族聚合物纤维材料(A)与动物蛋白纤维(B)、阻燃纤维(C)、导电纤维(B)进行混合加工,由于含有砜基的芳香族聚合物纤维(A)具有优异的阻燃性、极低的烟毒性、手感柔软、滑糯,保暖性好,回潮率高,染色性佳等特点,在与动物蛋白纤维(B)混纺后,产品在获得长期本质阻燃性能和低烟毒性的同时,不会产生手感粗硬、舒适度下降等问题,面料仍然具有动物蛋白纤维(B)所特有的舒适性、悬垂性、光泽感和滑糯的手感,可应用于各种高档针织、机织服装面料、飞机、高铁、轮船等交通工具及家具窗帘、壁布等产品中。
[0155] 本发明的所述服装、交通及居家用纺织品及无纺材料制品中还可包括一种或多种本领域已知的常见添加剂,例如柔软剂、硬挺剂、阻燃剂、防油防污整理剂、防水整理剂、防虫整理剂、防老剂、抗氧化剂、增强改性剂、防焦剂、抗紫外光稳定剂、抗静电剂、触变剂、热稳定剂、润滑剂、催化剂、颜料等。本领域的普通技术人员根据具体的用途及其专业知识可容易地选择合适的添加剂及其用量。
[0156] 在本发明的服装、交通及居家用纺织品及无纺材料制品中,含有砜基的芳香族耐高温纤维具有阻燃和低烟毒性的特点,使产品具有优异的阻燃性和极低的烟毒性。
[0157] 本发明的服装、交通及居家用纺织品及无纺材料制品在12s垂直燃烧法测试情况下,具有≤5s的阴燃时间,更优选≤2s;≤5s的阴燃时间,更优选≤2s;≤150mm的碳化长度,优选≤100mm,更优选≤50mm;没有滴落物;在BSS7239测试情况下,具有<1000ppm的CO释放量,优选<500ppm,更优选<100ppm;<150ppm的HCN释放量,优选<80ppm,更优选<10ppm;<100ppm的HF释放量,优选<50ppm,更优选<10ppm;<150ppm的HCl释放量,优选<80ppm,更优选<10ppm;<100ppm的SO2释放量,优选<50ppm,更优选<10ppm;<100ppm的NOX释放量,优选<50ppm,更优选<10ppm;在GB/T 11048-2008测试情况下,具有≥0.003m2K/W的热阻,优选≥0.005m2K/W,更优选≥0.009m2K/W。
[0158] 测试方法
[0159] 织物燃烧性能
[0160] 将测试样品剪裁成150mm*58mm的尺寸,放置在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件24h后,按照GB/T5455标准要求,将样品在垂直燃烧测试仪中进行测试,分别记录阴燃时间、续燃时间、碳化长度及融滴现象。
[0161] 织物烟毒性
[0162] 将测试样品剪裁成75mm*75mm的尺寸,放置在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件24h后,按照BSS 7239标准要求,采用毒性检测管测试样品燃烧四分钟后的毒气量,并进行记录。
[0163] 织物耐磨性
[0164] 将测试样品剪裁成直径38mm的圆形样品,放置在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件24h后,按照GB/T21196.2-2007标准要求,在12KPa压力条件下进行耐磨性测试,直到式样破算,记录测试次数。
[0165] 织物热阻
[0166] 将测试样品剪裁成50cm*50cm的尺寸,放置在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件24h后,按照GB/T 11048-2008标准要求,将样品在平板式保温仪中进行平板法测试,测试完成后记录材料的热阻值。
[0167] 织物悬垂性
[0168] 将测试样品剪裁成直径240mm圆形尺寸,放置在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件24h后,按照GB/T 23329-2009标准要求,将样品在织物悬垂度仪中进行测试,测试后记录试样投影面积AF,式样面积为AD,仪器小圆盘面积为Ad,织物悬垂系数为:
[0169] F=(AF-Ad)/(AD-Ad)
[0170] 织物洗涤程序
[0171] 将测试样品放置在环境温度为20℃,相对湿度为65%的实验室条件24h后,按照GB/T 17596-1998标准要求,采用自动洗衣机(A型)标准洗涤程序,对样品进行洗涤。
[0172] 实施例和比较例
[0173] 本发明可有下列实施例示例,但不限于下列实施例。以下实施例和对比例的实验数据在表1中列出。
[0174] 实施例1
[0175] 以100%含有砜基的芳香族耐高温纤维,经过开松机开松,按设计克重均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,纤维生条在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的股线。股线按照设计需要染色,形成色纱,采用大提花组织,设计织造350gsm的提花面料,面料经拉幅定型,形成成品。
[0176] 实施例2
[0177] 以98%含有砜基的芳香族耐高温纤维,和2%涤纶基导电纤维,经过开松机开松混合,按设计克重均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分混合梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,纤维生条在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的股线。股线按照设计需要染色,形成色纱,采用大提花组织,设计织造350gsm的提花面料,面料经拉幅定型,形成成品。
[0178] 实施例3
[0179] 40%含有砜基的芳香族耐高温纤维,20%腈氯纶纤维,5%金属化合物导电纤维,经过开松机开松混合,按设计克重均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分混合梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,35%驼毛纤维,经过开松机开松,按设计克重均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,两种纤维条经染色后,在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的股线。股线按照设计需要染色,形成色纱,采用大提花组织,设计织造350gsm的提花面料,面料经拉幅定型,形成成品。
[0180] 实施例4
[0181] 50%含有砜基的芳香族耐高温纤维,25%狐狸丝纤维,23%阻燃黏胶纤维,2%尼龙基导电纤维,经过开松机开松混合,按设计克重均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分混合梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,纤维生条在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的股线。股线按照设计需要染色,形成色纱,采用大提花组织,设计织造350gsm的提花面料,面料经拉幅定型,形成成品。
[0182] 实施例5
[0183] 60%含有砜基的芳香族耐高温纤维,20%羊毛纤维,18%阻燃涤纶纤维,2%尼龙基导电纤维,经过开松机开松混合,按设计克重均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分混合梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,纤维生条在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的股线。股线按照设计需要染色,形成色纱,采用大提花组织,设计织造350gsm的提花面料,面料经拉幅定型,形成成品。
[0184] 实施例6
[0185] 80%含有砜基的芳香族耐高温纤维,8%绢丝纤维,10%阻燃尼龙纤维,2%尼龙基导电纤维,经过开松机开松混合,按设计克重均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分混合梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,纤维生条在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的股线。股线按照设计需要染色,形成色纱,采用大提花组织,设计织造350gsm的提花面料,面料经拉幅定型,形成成品。
[0186] 实施例7
[0187] 70%含有砜基的芳香族耐高温纤维纤维,30%羊毛纤维,纤维分别按设计克重各自单独均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,两种纤维生条进行条染染色,染色后的条子在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的有色股线。采用缎纹组织,设计织造350gsm的缎纹面料,面料经拉幅定型,阻燃后整理加工,形成成品。
[0188] 实施例8
[0189] 50%含有砜基的芳香族耐高温纤维纤维,50%牦牛毛纤维,纤维分别按设计克重各自单独均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,两种纤维生条进行条染染色,染色后的条子在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的有色股线。采用大提花组织,设计织造350gsm的提花面料,面料经拉幅定型,阻燃后整理加工,形成成品。
[0190] 实施例9
[0191] 60%含有砜基的芳香族耐高温纤维纤维,40%驼毛纤维,纤维均匀混合后设计克重均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的股线。股线按照设计需要染色,形成色纱,采用缎纹组织,设计织造350gsm的缎纹面料,面料经拉幅定型,阻燃后整理加工,形成成品。
[0192] 实施例10
[0193] 80%含有砜基的芳香族耐高温纤维纤维,20%绢丝纤维,纤维均匀混合后设计克重均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的股线。股线按照设计需要染色,形成色纱,采用大提花组织,设计织造350gsm的提花面料,面料经拉幅定型,阻燃后整理加工,形成成品。
[0194] 对比例1
[0195] 以100%羊毛纤维投入混棉箱中,纤维按照设计克重均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的股线。股线按照设计需要染色,形成色纱,采用缎纹组织,设计织造350gsm的缎纹面料,面料经拉幅定型,阻燃后整理加工,形成成品。
[0196] 对比例2
[0197] 以100%绢丝纤维投入混棉箱中,纤维按照设计克重均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的股线。股线按照设计需要染色,形成色纱,采用大提花组织,设计织造350gsm的提花面料,面料经拉幅定型,阻燃后整理加工,形成成品。
[0198] 对比例3
[0199] 以100%腈氯纶纤维投入混棉箱中,纤维按照设计克重均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,在并条机上经2次并条、牵伸形成熟条,将熟条喂入到粗纱机中,经牵伸和轻微加捻形成粗纱,粗纱在细纱机上按照设计工艺牵伸加捻,形成40s单纱,40s单纱经合股加工形成40s/2的股线。股线按照设计需要染色,形成色纱,采用缎纹组织,设计织造350gsm的缎纹面料,面料经拉幅定型,形成成品。
[0200] 对比例4
[0201] 以50%羊毛纤维,50%阻燃涤纶纤维分别按设计克重各自单独均匀铺陈并喂给到梳棉机中。经充分梳理后得到的纤维网经圈条器汇聚成纤维生条,两种纤维生条进行条染
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纤维处理 2020-05-11 962
再生纤维素纤维 2020-05-11 1104
超吸水纤维 2020-05-12 136
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