由芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维和耐高温阻燃纤维制成的纱线和织物及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种包含由芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维和耐高温阻燃 纤维制成的阻燃纱线和由其制得的织物和服装，以及他们的制备方法。
【背景技术】
[0002] 在消防、电焊、冶金、作战等高温高爆的极端热环境中，作业人员通常要穿着耐高 温阻燃织物及热防护服装制品，来抵御有可能暴露在火焰、高温、电弧中所遭受的热辐射、 热对流等安全风险。市场上，阻燃耐高温产品的材料选择中，使用的高性能纤维诸如：芳纶 1313,芳纶1414, PI，POD，PBO等，该类阻燃纤维一般具有较高的力学模量，及200度以上的 长期耐热工作温度。但是这些耐高温纤维材料普遍手感较硬，吸湿性较差。实际生产的成 品，在高温环境下使用时，作业人员易造成不适感，影响作业效率，甚至放弃制服的穿着，从 而失去安全防护的作用，将人体暴露在高温火警危险之中。因此在确保基本安全防护性的 前提下，任何在舒适性方面的改善，或耐久性、功能性的增强都是受欢迎的。
[0003] 因此，找到一种同时兼具穿着舒适性和耐高温性能的纱线制成防护服装，是本发 明要解决的技术问题。
【发明内容】
[0004] 本发明涉及一种纱线，其包含一种芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维 (A)和耐高温阻燃纤维（B)，所述芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维（A)由芳香族 聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物制得，所述芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维包含 40-98wt%的芳香族聚酰胺，2-60wt%的聚芳砜，所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的。
[0005] 优选的，所述纱线中芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维（A)和耐高温阻燃 纤维（B)的重量比为 30-70:70-30,优选 35-65:65-35,更优选 40-60:60-40。
[0006] 优选的，所述纱线中还含有导电纤维。
[0007] 优选的，所述导电纤维在纱线中的含量按重量百分比计为1-5 %，优选2-4%，更 优选2-3%。
[0008] 优选的，芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维（A)中，所述芳香族聚酰胺为 苯二甲酰对苯二胺、间苯二甲酰间苯二胺、聚砜酰胺、聚对苯甲酰胺。
[0009] 优选的，芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维（A)中，其在10%的NaOH溶液 中85°C下浸泡5小时的强度保持率是70%以上，优选80%以上，更优选85%以上。
[0010] 优选的，其具有2. 5cN/dtex以上的强度，优选2. 5-3. 5cN/dtex，更优选 2. 8-3. 2cN/dtex〇
[0011] 优选的，其具有280°C以上的玻璃化温度，优选300°C以上的玻璃化温度，更优选 340°C以上，最优选350°C以上。
[0012] 优选的，所述芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维（A)具有ID-OT的细度，优 选 L 2D-3D，更优选 L OT-2D。
[0013] 优选的，所述芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维（A)具有38mm-102mm的长 度，优选 38mm-76mm，更优选 51mm-65mm。
[0014] 优选的，所述耐高温阻燃纤维（B)具有26及以上的极限氧指数，优选28以上，更 优选30以上。
[0015] 优选的，所述耐高温阻燃纤维（B)具有350°C以上的碳化温度，优选400°C以上的 碳化温度，更优选500°C以上的碳化温度。
[0016] 优选的，所述耐高温阻燃纤维（B)具有200°C处理200h后，80%以上的强度保持 率，优选250°C处理200h后，85 %以上的强度保持率，更优选300°C处理200h后，90 %以上 的强度保持率。
[0017] 优选的，所述耐高温阻燃纤维（B)具有3. 5cN/dteX以上的断裂强度，优选具有 4. 5cN/dtex以上的断裂强度，更优选具有5. 5cN/dtex以上的断裂强度。
[0018] 优选的，所述耐高温阻燃纤维（B)选自芳族聚酰胺类纤维、聚酰亚胺纤维及其改 性纤维、聚唑纤维、碳纤维预氧化丝，以及它们的混合物的纤维。
[0019] 优选的，所述芳族聚酰胺类纤维选自对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺 纤维。
[0020] 优选的，所述聚唑纤维选自聚唑纤维选自聚芳噁二唑纤维（POD)、聚对苯撑苯并二 噁唑纤维（PBO)、聚吡啶并唑、聚噁二唑，聚苯并唑，以及它们的混合物的纤维。
[0021] 优选的，所述聚苯并唑是聚苯并咪唑、聚苯并噻唑、聚苯并噁唑或上述物质的混合 物。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 本发明涉及一种上述纱线的制备方法，所述方法包括：
[0025] (i)形成纤维混合物，所述纤维混合物包含30-70重量份的芳香族聚酰胺和聚芳 砜的共混聚合物纤维（A)和30-70重量份的耐高温阻燃纤维（B)，所述芳香族聚酰胺和聚芳 砜的共混聚合物纤维（A)由芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物制得，所述芳香族聚酰胺 和聚芳砜的共混聚合物包含40-98wt%的芳香族聚酰胺，2-60wt%的聚芳砜，所述芳香族聚 酰胺和聚芳砜是混合的。
[0026] (ii)将所述纤维混合物纺成纱线。
[0027] 优选的，所述纤维混合物包含35-65重量份的芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合 物纤维（A) 65-35重量份的耐高温阻燃纤维（B)。
[0028] 优选的，所述纤维混合物包含40-60重量份的芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合 物纤维（A)和60-40重量份的耐高温阻燃纤维（B)。
[0029] 优选的，所述纤维混合物中还含有导电纤维。
[0030] 优选的，所述纤维混合物中含有导电纤维的含量按重量百分比计为纤维混合物的 1-5 %，优选2-4 %，更优选2-3 %。
[0031] 本发明涉及一种织物，包含本发明所述的纱线。
[0032] 优选的，所述织物克重为150gsm-300gsm，优选150gsm-250gsm，更优选 180-220gsm〇
【具体实施方式】
[0033] 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 描述根据本发明的由芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维和耐高温阻燃纤维制成的 阻燃纱线和由其制得的织物和服装，以及他们的制备方法。
[0034] 芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维（A)
[0035] 本发明所述的芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混聚合物纤维中，所述芳香族聚酰胺和 聚芳砜的共混聚合物包含40-98wt%的芳香族聚酰胺，2-60wt%的聚芳砜，所述芳香族聚酰 胺和聚芳砜是混合的。
[0036] 优选的，所述芳香族聚酰胺为苯二甲酰对苯二胺、间苯二甲酰间苯二胺、聚砜酰 胺、聚对苯甲酰胺。
[0037] 优选的，其在10 %的NaOH溶液中85°C下浸泡5小时的强度保持率是70 %以上，优 选80 %以上，更优选85 %以上。
[0038] 优选的，其具有2. 5cN/dtex以上的强度，优选2. 5-3. 5cN/dtex，更优选 2. 8-3. 2cN/dtex〇
[0039] 优选的，其具有280°C以上的玻璃化温度，优选300°C以上的玻璃化温度，更优选 340°C以上，最优选350°C以上。
[0040] 优选的，其为长丝或短纤。
[0041] 本发明还涉及一种制备基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维的方法，包括下列 步骤：
[0042] (i)将芳香族聚酰胺和聚芳砜聚合体溶解在有机溶剂中，搅拌混合，配制成 5-30wt%的纺丝溶液；
[0043] (ii)将所述纺丝溶液纺制成纤维。
[0044] 优选的，步骤⑴中的所述有机溶剂选自N-甲基吡咯烷酮（NMP)、N，N-二甲基乙 酰胺（DMAc)、N，N-二甲基甲酰胺（DMF)、二甲亚砜、六甲基磷酰三胺（HMPA)、Ν，Ν，Ν'，Ν'-四 甲基脲（TMU)中的一种或一种以上的混合物。
[0045] 优选的，步骤（i)中芳香族聚酰胺和聚芳砜的加入的重量比为50-98 :2-50,优选 60-95 :5-40,更优选 70-90 :10-30,最优选 80-85 :15-20。
[0046] 优选的，步骤⑴中纺丝溶液中聚合物的质量百分比浓度为5-30wt%，更优选 10-22wt %，最优选 12-20wt %。
[0047] 优选的，步骤（ii)中制备纤维的步骤包括：纺丝及凝固成丝、拉伸、水洗、干燥、热 拉伸、卷曲、切断。
[0048] 优选的，所述凝固成丝步骤的凝固浴中包含极性有机溶剂、金属卤化物；优选的， 极性有机溶剂的含量为40-70wt %，金属卤化物的含量为O-IOwt %。
[0049] 优选的，所述拉伸步骤中拉伸浴包含极性有机溶剂、金属齒化物；优选