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一种耐高温面料及其制备方法

专利类型 发明公开 法律事件 公开;
专利有效性 公开 当前状态 公开
申请号 CN202510349006.8 申请日 2025-03-24
公开(公告)号 CN119900122A 公开(公告)日 2025-04-29
申请人 应急管理部天津消防研究所; 申请人类型 科研院所
发明人 王俊胜; 金星; 刘杨; 夏建军; 刘烨; 第一发明人 王俊胜
权利人 应急管理部天津消防研究所 权利人类型 科研院所
当前权利人 应急管理部天津消防研究所 当前权利人类型 科研院所
省份 当前专利权人所在省份:天津市 城市 当前专利权人所在城市:天津市南开区
具体地址 当前专利权人所在详细地址:天津市南开区卫津南路110号 邮编 当前专利权人邮编:300381
主IPC国际分类 D03D11/00 所有IPC国际分类 D03D11/00D03D13/00D03D15/283D03D15/47D03D15/513D03D15/50
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 10 专利文献类型 A
专利代理机构 北京睿智保诚专利代理事务所 专利代理人 王梦雨;
摘要 本 发明 属于特种纺织品技术领域,具体公开了一种耐高温面料及其制备方法。本发明将聚酰亚胺 纤维 、间位芳纶纤维、对位芳纶纤维和导电纤维进行预处理后混纺得到表层经 纬纱 线;将聚酰亚胺长丝或对位芳纶长丝作为里层经纬 纱线 ;然后将表层经纬纱线与里层经纬纱线织成包含表层织物和里层织物的双层织物,得到耐高温面料;所述表层织物和里层织物通过 经纱 与纬纱交织形成接结点,非接结点 位置 形成分层结构,多个接结点构成菱形或六边形结构。本发明制备的耐高温面料解决了防护面料高温下易收缩脆裂、耐高温性能不足等问题,具备优异的耐高温性能、 阻燃性 能、 力 学性能及抗菌性,穿着舒适度更高。
权利要求

1.一种耐高温面料的制备方法,其特征在于,具体制备步骤如下:
1)将聚酰亚胺纤维、间位芳纶纤维、对位芳纶纤维和导电纤维混纺得到表层经纬纱线;
将聚酰亚胺长丝或对位芳纶长丝作为里层经纬纱线
2)将表层经纬纱线与里层经纬纱线织成包含表层织物和里层织物的双层织物,双层织物经过防抑菌整理液进行后处理得到耐高温面料;
所述表层织物由表层经纬纱线织成,里层织物由里层经纬纱线织成;
所述表层织物和里层织物通过经纱与纬纱交织形成接结点,非接结点位置形成分层结构,多个接结点构成菱形或六边形结构。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温面料的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的总质量、聚酰亚胺纤维和导电纤维的质量比为17 70:30 80:1~ ~ ~
3;
所述间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的质量比为5 40:10 60。
~ ~
3.根据权利要求2所述的一种耐高温面料的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述混纺前,聚酰亚胺纤维、间位芳纶纤维和对位芳纶纤维还独立的包括预处理步骤;
所述预处理步骤为将复配调节剂涂覆于纤维表面,所述复配调节剂的涂覆量为1 8% ~
o.w.f;
所述复配调节剂由抗静电剂、平滑剂和水混合得到。
4.根据权利要求3所述的一种耐高温面料的制备方法,其特征在于,所述复配调节剂中抗静电剂、平滑剂和水的质量比为1:10 30:50 100;
~ ~
抗静电剂包括抗静电剂SN、抗静电剂JL‑WTA、抗静电剂JL‑NSX、抗静电剂B‑1、抗静电剂B‑2和抗静电剂MOA‑3PK中的一种或几种;
所述平滑剂包括0#白油和/或20#白油。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温面料的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述表层经纬纱线与里层经纬纱线的质量比为1:0.5 1。
~
6.根据权利要求5所述的一种耐高温面料的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述后处理的方法包括浸轧、喷涂和辊涂中的一种或几种。
7.根据权利要求1 6任一项所述的一种耐高温面料的制备方法,其特征在于,所述防水~
抑菌整理液的制备方法为:将三防整理剂和抑菌剂混合得到;
所述三防整理剂包括自粗糙型有机整理剂和/或防水整理剂;
所述三防整理剂和抑菌剂的质量比为50:20 40。
~
8.根据权利要求7所述的一种耐高温面料的制备方法,其特征在于,所述防水整理剂包括R‑001、JL‑5618H、JB‑8900、F0482、YG‑5600中的一种或几种;
所述抑菌剂包括SCJ‑2000、HT750、TF‑W643、HANS® AG‑503中的一种或几种。
9.根据权利要求8所述的一种耐高温面料的制备方法,其特征在于,所述自粗糙型有机硅整理剂的制备方法为:
将乙烯基硅油与铂催化剂混合,得到第一组分;
将乙烯基硅油、含氢硅油与抑制剂混合,得到第二组分;
将所述第一组分、第二组分与补强剂混合,进行加成反应,得到含有机硅聚合物组分,将所得含有机硅聚合物组分与有机溶剂和水混合,得到自粗糙型有机硅整理剂。
10.权利要求1 9任一项所述制备方法制备得到的耐高温面料。
~

说明书全文

一种耐高温面料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及特种纺织品技术领域,尤其涉及一种耐高温面料及其制备方法。

背景技术

[0002] 消防员灭火防护服及工业阻燃服等防护服装的外层大多采用芳纶类面料,具备良好的机械性能与阻燃性能,但芳纶类面料在高温下则易发生收缩、燃烧和脆裂等现象,极端条件下无法保障消防员人身安全。目前,关于防护服装用耐高温面料的研发较少且综合性能欠佳,无法满足洗涤、强、柔软度等服用性能要求。例如纤维丝制成的面料存在强力不足、耐高温性能欠佳等问题;再如无机玄武岩纤维制成的面料手感较硬且有刺痒感、舒适性欠佳,不适宜作为防护服装外层面料使用;部分阻燃涤纶、阻燃粘胶及其混纺面料在高温下热稳定性较差,仅可用于防护服内层面料,无法满足防护服装外层面料的性能要求。
[0003] PBI高性能产品公司近年来推出的PBI面料在高温不会出现脆化、收缩或破裂,在高温下仍可保持消防服的效能,但PBI产品售价昂贵,限制了其在相关领域的应用推广。
[0004] 聚酰亚胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维等高性能纤维耐高温性能优异,但其刚性较大,与传统热防护服装常用的芳纶纤维混纺时,由于纤维的力学性能与电性能差异导致静电大易黏缠、纺纱断头率增加及织物结构不均等诸多问题,成纱效果差,常规方法难以制得综合性能良好的耐高温面料。因此,如何制备一种耐高温面料,以满足灭火救援及工业防护的实际需要,避免现有芳纶面料在高温下易收缩燃烧和脆裂等现象,以及在服装受火后仍可保证面料的完整性及一定强力,同时具备良好的服用性及舒适性,是本领域亟待解决的难题。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明提供了一种耐高温面料及其制备方法,以解决现有芳纶类防护面料在高温下则易发生收缩、燃烧和脆裂的问题,以及聚酰亚胺纤维在防护面料中难以应用的问题,显著提高防护面料的耐高温性能。同时通过防抑菌等处理,使耐高温面料具备良好的疏水及抑菌性能,提高防护服装的穿着舒适性与功能性。
[0006] 为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:一种耐高温面料的制备方法,具体制备步骤如下:
1)将聚酰亚胺纤维、间位芳纶纤维、对位芳纶纤维和导电纤维混纺得到表层经纬
纱线;将聚酰亚胺长丝或对位芳纶长丝作为里层经纬纱线;
2)将表层经纬纱线与里层经纬纱线织成包含表层织物和里层织物的双层织物,双
层织物经过防水抑菌整理液进行后处理得到耐高温面料;
所述表层织物由表层经纬纱线织成,里层织物由里层经纬纱线织成;
所述表层织物和里层织物通过经纱与纬纱交织形成接结点,非接结点位置形成分
层结构,多个接结点构成菱形或六边形结构。
[0007] 优选的,步骤1)中所述间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的总质量、聚酰亚胺纤维和导电纤维的质量比为17 70:30 80:1 3;~ ~ ~
所述间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的质量比为5 40:10 60。
~ ~
[0008] 优选的,步骤1)中所述混纺前,聚酰亚胺纤维、间位芳纶纤维和对位芳纶纤维还独立的包括预处理步骤;所述预处理步骤为将复配调节剂涂覆于纤维表面,所述复配调节剂的涂覆量为1
~
8% o.w.f;
所述复配调节剂由抗静电剂、平滑剂和水混合得到。
[0009] 优选的,所述复配调节剂中抗静电剂、平滑剂和水的质量比为1:10 30:50 100;~ ~
抗静电剂包括抗静电剂SN、抗静电剂JL‑WTA、抗静电剂JL‑NSX、抗静电剂B‑1、抗静电剂B‑2和抗静电剂MOA‑3PK中的一种或几种;
所述平滑剂包括0#白油和/或20#白油。
[0010] 优选的,步骤2)中所述表层经纬纱线与里层经纬纱线的质量比为1:0.5 1。~
[0011] 优选的,步骤2)中所述后处理的方法包括浸轧、喷涂和辊涂中的一种或几种。
[0012] 优选的,所述防水抑菌整理液的制备方法为:将三防整理剂和抑菌剂混合得到;所述三防整理剂包括自粗糙型有机整理剂和/或防水整理剂;
所述三防整理剂和抑菌剂的质量比为50:20 40。
~
[0013] 优选的,所述防水整理剂包括R‑001、JL‑5618H、JB‑8900、F0482、YG‑5600中的一种或几种;所述抑菌剂包括SCJ‑2000、HT750、TF‑W643、HANS® AG‑503中的一种或几种。
[0014] 优选的,所述自粗糙型有机硅整理剂的制备方法为:将乙烯基硅油与铂催化剂混合,得到第一组分;
将乙烯基硅油、含氢硅油与抑制剂混合,得到第二组分;
将所述第一组分、第二组分与补强剂混合,进行加成反应,得到含有机硅聚合物
分,将所得含有机硅聚合物组分与有机溶剂和水混合,得到自粗糙型有机硅整理剂。
[0015] 本发明的另一目的是提供一种所述制备方法制备得到的耐高温面料。
[0016] 经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:聚酰亚胺纤维与芳纶纤维为本质阻燃纤维材料,能够使织物具备优异的阻燃性
能,对位芳纶纤维长丝及聚酰亚胺纤维长丝为织物提供了优异的力学性能,同时提高了耐高温面料在高温下的耐热稳定性,使其在受到高温或火焰灼烧后依然可长时间保持较高的力学性能。因此,本发明得到的耐高温面料具备优异的耐高温性能、阻燃性能及力学性能。
[0017] 本发明制备的耐高温面料表层织物与里层织物的热缩性质不同,在表层织物具备优异耐高温性能及里层具备优异力学性能的前提下,双层面料受热后外层收缩成紧密织物,里层织物隆起形成空气层间隙,提高了面料的热防护性。菱形或六边形结构使面料隆起更高,隆起部分的支撑度更好,使其空气层厚度更稳定,且同等克重下,双层织物比单层织物具备更好的透气透湿性、手感更加柔软,使其穿着舒适度更高。
[0018] 所述耐高温面料中的聚酰亚胺纤维为本质抑菌纤维材料,以其为原料制成的面料具备一定抗菌性能,同时后整理中的抑菌整理可进一步提升面料的抗菌性能,提高防护服装的功能性,有效保障穿着者的安全与健康。

具体实施方式

[0019] 本发明提供了一种耐高温面料的制备方法,具体制备步骤如下:1)将聚酰亚胺纤维、间位芳纶纤维、对位芳纶纤维和导电纤维混纺得到表层经纬
纱线;将聚酰亚胺长丝或对位芳纶长丝作为里层经纬纱线;
2)将表层经纬纱线与里层经纬纱线织成包含表层织物和里层织物的双层织物,双
层织物经过防水抑菌整理液进行后处理得到耐高温面料。
[0020] 在本发明中,所述表层织物由表层经纬纱线织成,里层织物由里层经纬纱线织成。
[0021] 在本发明中,所述表层织物和里层织物通过经纱与纬纱交织形成接结点,具体可以为表层织物的经纱与里层织物的纬纱交织或里层织物的经纱与表层织物的纬纱交织;非接结点位置形成分层结构,多个接结点构成菱形或六边形结构。
[0022] 在本发明中,所述菱形或六边形结构的面积独立的为0.6 2.8cm2,具体可以为~2 2 2 2 2 2 2 2
0.8cm、1cm、1.2cm、1.5cm、1.8cm、2cm、2.2cm 、2.5cm;所述菱形或六边形结构为镶嵌规则分布。
[0023] 在本发明中,步骤1)中所述间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的总质量、聚酰亚胺纤维和导电纤维的质量比为17 70:30 80:1 3,优选为40 70:40 60:2,进一步优选为50 60:~ ~ ~ ~ ~ ~
50:2。
[0024] 在本发明中,聚酰亚胺纤维化具有抑菌属性,当质量添加量达到70%以上时,可使该耐高温面料具有抑菌效果,具体可以为70%、72%、75%、78%、80%。
[0025] 在本发明中,所述间位芳纶纤维和对位芳纶纤维的质量比为5 40:10 60,优选为~ ~10 30:20 50,进一步优选为20:40。
~ ~
[0026] 在本发明中,步骤1)中所述亲水整理的操作为:将混纺得到的纤维浸渍于亲水整理浆料中,浸渍结束后进行烘干,完成亲水整理。
[0027] 在本发明中,所述聚酰亚胺长丝包括普通聚酰亚胺长丝、高模高强聚酰亚胺长丝或超耐高温聚酰亚胺长丝中的一种或几种。
[0028] 在本发明中,步骤1)中所述混纺前,聚酰亚胺纤维、间位芳纶纤维和对位芳纶纤维还独立的包括预处理步骤。
[0029] 在本发明中,所述预处理步骤为将复配调节剂涂覆于纤维表面,所述复配调节剂的涂覆量为1 8% o.w.f,涂覆量具体可以为2% o.w.f、3% o.w.f、4% o.w.f、5% o.w.f、6% ~o.w.f、7% o.w.f。
[0030] 在本发明中,所述复配调节剂由抗静电剂、平滑剂和水混合得到。
[0031] 在本发明中,所述抗静电剂、平滑剂和水的质量比为1:10 30:50 100,优选为1:15~ ~25:60 80,进一步优选为1:20:70。
~ ~
[0032] 在本发明中,所述复配调节剂中抗静电剂包括抗静电剂SN、抗静电剂JL‑WTA、抗静电剂JL‑NSX、抗静电剂B‑1、抗静电剂B‑2和抗静电剂MOA‑3PK中的一种或几种。
[0033] 在本发明中,所述平滑剂包括0#白油和/或20#白油。
[0034] 在本发明中,保持后续纺纱及织造工艺的相对湿度≥60%RH,具体可以为62%RH、65%RH、68%RH、70%RH、72%RH、75%RH。
[0035] 在本发明中,聚酰亚胺纤维和芳纶纤维由于二者的物理性质差异较大,表现为二者模量不同、纤维刚性强、易滑移、比电阻高、易产生静电,在混纺过程中容易出现绕林、绕罗拉等现象,故在混纺前利用复配调节剂对聚酰亚胺纤维和芳纶纤维进行预处理,控制纤维的上机回潮率在10% 15%,可避免混纺及后续过程中出现静电现象,改善纤维间抱合~力,提高纱线均匀度,确保纺纱质量。
[0036] 在本发明中,步骤2)中所述表层经纬纱线与里层经纬纱线的质量比为1:0.5 1,优~选为1:0.6 0.9,进一步优选为1:0.8。
~
[0037] 在本发明中,步骤2)中所述后处理的方法包括浸轧、喷涂和辊涂中的一种或几种。
[0038] 在本发明中,所述防水抑菌整理液的制备方法为:将三防整理剂和抑菌剂混合得到。
[0039] 在本发明中,所述三防整理剂包括自粗糙型有机硅整理剂和/或防水整理剂。
[0040] 在本发明中,所述三防整理剂和抑菌剂的质量比为50:20 40,优选为50:25 35,进~ ~一步优选为50:30。
[0041] 在本发明中,所述防水整理剂包括R‑001、JL‑5618H、JB‑8900、F0482、YG‑5600中的一种或几种。
[0042] 在本发明中,所述抑菌剂包括SCJ‑2000、HT750、TF‑W643、HANS® AG‑503中的一种或几种。
[0043] 在本发明中,所述自粗糙型有机硅整理剂的制备方法为:将乙烯基硅油与铂催化剂混合,得到第一组分;
将乙烯基硅油、含氢硅油与抑制剂混合,得到第二组分;
将所述第一组分、第二组分与补强剂混合,进行加成反应,得到含有机硅聚合物组
分,将所得含有机硅聚合物组分与有机溶剂和水混合,得到自粗糙型有机硅整理剂。
[0044] 在本发明中,所述有机溶剂的极性<水的极性。
[0045] 在本发明中,所述乙烯基硅油优选包括端乙烯基聚二甲基硅氧烷和/或端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷;所述乙烯基硅油的粘度优选为1000 100000 mPa·s。当所述乙烯基~硅油为上述中两种时,本发明对不同种类乙烯基硅油的配比没有特殊的限定,任意配比均可。
[0046] 本发明对所述铂催化剂的来源和具体种类没有特殊的限定,本领域熟知的市售商品即可;在本发明的实施例中,所述铂催化剂具体为卡斯特铂金催化剂(5000ppm,东莞市众鑫有机硅材料有限公司)。
[0047] 在本发明中,所述第一组分中乙烯基硅油与铂催化剂的质量比优选为100.5~
110.5:1,更优选为100.5 105.5:1。
~
[0048] 本发明对所述乙烯基硅油与铂催化剂混合的条件没有特殊的限定,按照本领域熟知的过程将物料混合均匀即可;在本发明的实施例中,具体是在1200 r/min的转速下机械搅拌15 min。
[0049] 在本发明中,所述含氢硅油的含氢量优选为1.2 1.6%;所述含氢硅油优选为端链~含氢硅油和侧链含氢硅油中的一种或两种;当所述含氢硅油为上述中两种时,本发明对不同种类含氢硅油的配比没有特殊的限定,任意配比均可。
[0050] 在本发明中,所述抑制剂优选包括2,4,6,8‑四甲基‑2,4,6,8‑四乙烯基环四硅氧烷(CAS号2554‑06‑5)、1‑乙炔基‑1‑环已醇、2‑甲基‑3‑丁炔‑2‑醇或3,7,11‑三甲基十二炔‑3‑醇。
[0051] 在本发明中,所述第二组分中乙烯基硅油、含氢硅油与抑制剂的质量比优选为10.5 13.5:6 8:1,更优选为11.5 12.5:6 8:1。
~ ~ ~ ~
[0052] 本发明对所述乙烯基硅油、含氢硅油与抑制剂混合的条件没有特殊的限定,按照本领域熟知的过程将物料混合均匀即可;在本发明的实施例中,具体是在1200 r/min的转速下机械搅拌15 min。
[0053] 在本发明中,所述补强剂优选包括乙烯基MQ硅树脂;所述乙烯基MQ硅树脂优选包括甲基乙烯基MQ硅树脂和/或乙烯基苯基MQ硅树脂;所述乙烯基MQ硅树脂的M/Q比值为0.5~1.5。当所述乙烯基MQ硅树脂为上述中两种时,本发明对不同种类乙烯基MQ硅树脂的配比没有特殊的限定,任意配比均可。
[0054] 在本发明中,所述第一组分、第二组分与补强剂的质量比优选为1:1:0.25 5.3,更~优选为1:1:0.6 5.3,进一步优选为1:1:0.86 2。
~ ~
[0055] 在本发明中,乙烯基硅油与含氢硅油在催化剂的作用下发生反应,在第二组分中由于有抑制剂的存在其可以稳定存储,将第一组分(含有催化剂)和第二组分混合后发生聚合反应,形成聚合物;同时,补强剂乙烯基MQ硅树脂与乙烯基硅油均含有双键,会与含氢硅油中的硅氢键发生加成反应。本发明在有机硅聚合物中引入补强剂可以增加自粗糙结构的稳定性,使得整理剂的性能更优。
[0056] 在本发明中,所述有机溶剂优选包括四氢呋喃、乙酸乙酯、正己烷、二氯甲烷和三氯甲烷中的一种或多种;当所述有机溶剂为上述中两种以上时,本发明对不同种类有机溶剂的配比没有特殊的限定,任意配比均可。
[0057] 在本发明中,所述水与有机溶剂的质量比优选为1 4:1,更优选为2.33 4:1;所述~ ~含有机硅聚合物组分的质量与有机溶剂和水总质量之比优选为1 1.5:100,更优选为1.03~ ~
1.43:100,进一步优选为1.03 1.33:100。
~
[0058] 本发明对所述第一组分、第二组分与补强剂混合的条件没有特殊的限定,按照本领域熟知的过程将物料混合均匀即可;在本发明的实施例中,具体为于1200 r/min条件下搅拌30s。
[0059] 本发明优选将第一组分、第二组分与补强剂混合所得混合物溶解于有机溶剂中,加入水,进行分散。在本发明中,所述分散的搅拌速度优选为2000 10000r/min,更优选为~4000 5000r/min,分散时间优选为5 30min,更优选为8 10min。
~ ~ ~
[0060] 在本发明中,所述自粗糙型有机硅整理剂可对芳纶/聚酰亚胺混纺面料进行后整理,使耐高温面料在具备阻燃性能和耐高温性能同时具有优异的疏水性能。
[0061] 本发明的另一目的是提供一种所述制备方法制备得到的耐高温面料。
[0062] 在本发明中,所述耐高温面料应用时,优选为里层织物靠近人体一侧,表层织物远离人体一侧。
[0063] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0064] 本发明所有实施例中采用的原料来源如下:聚酰亚胺短纤(聚酰亚胺纤维)(1.5D*51mm,江苏先诺新材料科技有限公司)、间位芳纶短纤(间位芳纶纤维)(Tametar 1.5D*51mm,烟台泰和新材销售有限公司)、对位芳纶短纤(对位芳纶纤维)(Taparan 1.5D*51mm,烟台泰和新材销售有限公司)、导电纤维(3.0D*
51mm,上海八彩色母厂)、对位芳纶长丝(200D、400D,烟台泰和新材销售有限公司)、聚酰亚胺长丝(普通聚酰亚胺长丝)(200D,江苏先诺新材料科技有限公司)、高模高强聚酰亚胺长丝(600D,江苏先诺新材料科技有限公司)、超耐高温聚酰亚胺长丝(1.7D,江苏先诺新材料科技有限公司)
抗静电剂SN:山东聚力防静电科技有限公司;平滑剂0#白油:潍坊晨星化工科技有
限公司;亲水整理剂AS‑6163:浙江劲光实业股份有限公司;抑菌剂SCJ‑2000:北京洁尔爽高科技公司;渗透剂JFC‑2:济南蓝爵商贸有限公司;聚二甲基硅氧烷及固化剂Sylgard 184:
道康宁公司;铂催化剂:卡斯特铂金催化剂,5000ppm,东莞市众鑫有机硅材料有限公司;含氢硅油XHG‑202:浙江新安化工基集团股份有限公司;抑制剂:2,4,6,8‑四甲基‑2,4,6,8‑四乙烯基环四硅氧烷(≥97%),上海阿拉丁生化科技股份有限公司;甲基乙烯基MQ硅树脂Wynca‑5325:浙江新安化工基集团股份有限公司。
[0065] 实施例1
[0066] 将抗静电剂SN、平滑剂0#白油和水以质量比为1:10:50组成的复配调节剂涂覆于聚酰亚胺纤维、间位芳纶纤维和对位芳纶纤维表面,涂覆量均为5% o.w.f,备用。
[0067] 将间位芳纶纤维、对位芳纶纤维、聚酰亚胺纤维和导电纤维以质量比为38:10:50:2的配比混纺,得到表层纱线。将对位芳纶长丝纺纱形成里层纱线。将表层经纬纱线与里层经纬纱线织成包含表层织物和里层织物的双层织物,表层织物由表层经纬纱线织成,里层织物由里层经纬纱线织成,表层织物和里层织物通过经纱与纬纱交织形成接结点,非接结
2
点位置形成分层结构,多个接结点构成菱形结构(每个菱形结构的面积为1.4cm)。其中表层经纬纱线与里层经纬纱线的质量比为1:0.5。
[0068] 织造完成的耐高温双层织物坯布经过水洗、烘干、上防水抑菌整理液、定型、焙烘后得到耐高温面料。
[0069] 其中上防水抑菌整理液步骤为:将纱线浸泡于含有自粗糙型有机硅整理剂和抑菌剂(质量比为50:30)的浆料中,保持30 s后进行烘干,所述烘干温度为120℃,得到自粗糙表面。
[0070] 其中,自粗糙型有机硅整理剂制备方法如下:在室温条件下,称取50.25g端乙烯基聚二甲基硅氧烷(粘度1000 mPa·s)和0.5g铂催化剂(5000ppm)于烧杯中,在1200 r/min的转速下机械搅拌15 min至混合均匀,得到第一组分;将37.75g端乙烯基聚二甲基硅氧烷(粘度为100000 mPa·s)、18g含氢硅油(含氢量1.6%)和3g抑制剂(2,4,6,8‑四甲基‑2,4,6,8‑四乙烯基环四硅氧烷)置于烧杯中,以1200 r/min的转速搅拌15 min,得到第二组分;按照质量比1:1称取第一组分和第二组分共10g,加入3.3g甲基乙烯基MQ硅树脂(M/Q比值为0.71)于1200 r/min条件下搅拌30s,将所得混合物溶解于300g四氢呋喃中;另取700g去离子水在高速搅拌条件下(4000r/min)注入上述混合物,分散10min后,得到自粗糙型有机硅整理剂。
[0071] 实施例2本实施例与实施例1的区别在于表层织物和里层织物的多个接结点构成六边形结
2
构(每个六边形结构的面积为0.9cm),且表层经纬纱线与里层经纬纱线的质量比为1:
0.75。
[0072] 实施例3本实施例与实施例1的区别仅在于将表层间位芳纶纤维、对位芳纶纤维、聚酰亚胺
纤维和导电纤维的混纺配比调整为10%、28%、60%、2%。
[0073] 实施例4
[0074] 本实施例与实施例1的区别在于将表层间位芳纶纤维、对位芳纶纤维、聚酰亚胺纤维和导电纤维的混纺配比调整为8%、10%、80%、2%;且防水整理液中自粗糙型有机硅整理剂和抑菌剂的质量比为50:15。
[0075] 实施例5
[0076] 本实施例与实施例1的区别在于将表层间位芳纶纤维、对位芳纶纤维、聚酰亚胺纤维和导电纤维的混纺配比调整为10%、28%、60%、2%;且将高模高强聚酰亚胺长丝进行纺纱形成里层纱线,且拒水整理的自粗糙整理剂和抑菌剂质量比为50:0。
[0077] 对比试验:以芳纶面料1(9352)、芳纶面料2(53610)、进口耐高温面料1(日本PBI)和进口耐高温面料2(伊贝纳PBI)作为对比例,与实施例1 5制备得到的面料进行相关性能检测,检测结~
果如表1所示。
[0078] 原始断裂强力:按照GB/T 3923.1‑2013测试面料的断裂强力;400℃热处理5min后的断裂强力:将面料在400℃弗炉中干热环境下恒温处理
5min,冷却至室温后,按照GB/T 3923.1‑2013测试面料的断裂强力;
400℃热处理30min后的断裂强力:将面料在400℃马弗炉中干热环境下恒温处理
30min,冷却至室温后,按照GB/T 3923.1‑2013测试面料的断裂强力;
烧断时间:将两个丁烷喷灯(外焰温度1000 1500℃)固定于同一水平线上的喷灯
~
架上,将2.5cm*20cm长的面料样品垂挂于高约40cm的水平样品架上,每个样条下各悬挂一
65g的重锤。调整气体流量及火焰大小一致后,将喷灯固定架平行移动至面料前,使喷灯火焰的外焰中心接触面料样条的中心点,记录样条受火开始直到断裂的时间,各进行三次平行试验,取三次试验的平均值;
抑菌率:按照GB/T 20944.3‑2008测试面料的抗菌性能(抑菌率);
表1 相关性能检测结果
注:力学性能(断裂强力)及耐高温性能(烧断时间)均对各织物的经纬向分别进行测试,表中所标注值为各织物经向或纬向数值中较差的一个,即织物最低能达到的性能数值。
[0079] 通过表1可以看出,与芳纶类防护面料及进口耐高温面料相比,实施例1 5制备的~耐高温面料均具有良好的原始力学性能(断裂强力),优异的耐高温性能(热处理后断裂强力及烧断时长)及抗菌性能。
[0080] 其中,对比实施例1和2,双层织物的接结方式形成隆起形状为特定大小的菱形和六边形时,对其性能影响不大。
[0081] 对比实施例2与1、3、4、5,当里层长丝含量较高时,织物的强力相对更高。
[0082] 对比实施例1、3、4,当表层聚酰亚胺纤维含量更高时,织物的耐高温性能更好。
[0083] 对比实施例1和3、1和4、1和5,聚酰亚胺纤维含量更高时织物抗菌效果更好(或者达到优异抗菌性所需的抑菌剂更少)。
[0084] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0085] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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