专利名称：防护服用布帛及其中使用的纺丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及防护服用布帛及其中使用的纺丝(细纱)。
背景技术：
防护服被用作消防、急救队员、救生队员、海上救护员、军队、石油相关设施的作业人员、化学工厂的作业人员等的工作服。该防护服需要具有耐热性及阻燃性，通常使用对位芳纶纤维。但是，对位芳纶纤维存在成本高且染色困难的问题。因此，本发明人提出了一种芯鞘纺丝，该芯鞘纺丝的芯使用对位芳纶纤维的牵切纺丝、鞘使用间位芳纶纤维、阻燃丙烯腈系纤维或聚醚酰亚胺纤维(专利文献I)。另外，在专利文献2中提出了一种对位芳纶纤维等耐热性纤维和由阻燃性人造丝或阻燃性维尼纶构成的碳化性阻燃纤维的混纺品。
但是，专利文献I 2中提出的纤维组成也存在作业中出汗或炎热时期的穿着舒适性问题。现有技术文献专利文献专利文献I :W02009/014007号公报专利文献2 :日本特开2008-101294号公报
发明内容
发明要解决的技术问题本发明为了解决上述现有的问题，提供即使作业中出汗或在炎热时期穿着时穿着感也良好、耐热性及阻燃性高、染色性也良好、且制造成本低的防护服用布帛及其中使用的纺丝。用于解决技术问题的手段本发明的耐热性、阻燃性防护服用布帛的特征在于，由均匀混纺纺丝构成，在以上述纺丝为100质量％时，含有聚醚酰亚胺纤维25 75质量％、选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维20 50质量％以及对位芳纶纤维5 25质量％，根据ISO 9151有火源条件下热传导试验在80kW/m2±5%的热流通量中暴露3秒后无热收缩，在JIS L1091A-4法中规定的燃烧试验中碳化长度在纵向及横向上均为IOcm以下。本发明的纺丝的特征在于，其是用于上述防护服用布帛的纺丝，其是下述均匀混纺纺丝在以上述纺丝为100质量％时，含有聚醚酰亚胺纤维25 75质量％、选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维20 50质量％、以及对位芳纶纤维5 25质量％。发明效果本发明的防护服用布帛通过由含有聚醚酰亚胺纤维25 75质量％、选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维20 50质量％、以及对位芳纶纤维5 25质量％的均匀混纺纺丝构成，从而即使暴露于高温的热流通量中也不会发生热收缩，碳化也少，即使作业中出汗或在炎热时期穿着时穿着感也良好，且制造成本也低。本发明的纺丝也是耐热性及阻燃性高、染色性也良好、且制造成本低的制品。
具体实施例方式本发明的防护服用布帛由含有聚醚酰亚胺纤维25 75质量％、选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维20 50质量％、以及对位芳纶纤维5 25质量％的均匀混纺纺丝构成。上述布帛优选为含有聚醚酰亚胺纤维35 75质量％、选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维20 40质量％、以及对位芳纶纤维5 25质量％的均匀混纺纺丝。聚醚酰亚胺单纤维的纤度优选为3. 9deci tex(3. 5旦)以下，更优选为2. 8deci tex(2. 5旦)以下。当纤度为3.9deci tex(3.5旦)以下时，柔软且手感好，适合作为工作服。聚醚酰亚胺纤维的优选的平均纤维长度为30 220mm的范围，更优选为80 120mm，特别优选为90 IlOmm的范围。当为上述范围时容易进行纺纱。聚醚酰亚胺纤维、羊毛纤维和对位芳纶纤维均匀混合形成混纺品后制成织物或编织物。以下对各纤维进行说明。
I.聚醚酰亚胺纤维作为聚醚酰亚胺纤维，例如有SABIC INNOVATIVE PLASTICS公司制“ULTEM”(极限氧指数(LOI)为32)。该纤维具有约为3cN/deci tex左右的拉伸强度。2.羊毛作为羊毛，可使用普通的美利奴绵羊种等的羊毛。羊毛可直接使用，也可使用预先在棉状态或纱线状态下进行了染色的羊毛(纺前染色品)。优选使用纺前染色品。羊毛可使用非改性羊毛，也可除去鳞片并进行防缩加工。使用这样的非改性羊毛或改性羊毛的原因在于可提高吸湿性，隔绝辐射热，即使在高温苛刻的环境下作业出汗而汗湿也能良好地保持穿着感，发挥用于保护人体的耐热性。即使是进行了作为羊毛的阻燃加工而众所周知的由国际羊毛事务局开发的泽普罗加工(ZIRPRO process，利用钛和锆盐进行的处理)的羊毛，上述效果也不变。3.阻燃人造丝作为阻燃人造丝，例如有普鲁本加工(PROBAN process, Albright&Wilson公司开发的使用了四轻甲基鱗盐的氨固化加工)、Ciba geigy公司开发的Provatex CP加工(N-轻甲基二甲基膦酰基丙酰胺加工)、奥地利Lenzing公司的商品名“Viscose FR”等。4.对位芳纶纤维作为芳纶纤维，有对位芳纶纤维和间位芳纶纤维，本发明使用对位芳纶纤维。这是因为对位芳纶纤维的拉伸强度高(例如帝人公司制“Technora”:24. 7cN/deci tex，杜邦公司制“Kevlar”:20. 3 24. 7cN/deci tex)，热分解起始温度也高(上述产品均为约500°C )，极限氧指数(LOI)为25 29，适合作为耐热性布帛和耐热性防护服。对位芳纶纤维的单纤维纤度优选为0. 5 6deci tex的范围，更优选为I 4deci tex的范围。5.各纤维的混合比例本发明的防护服用布帛由含有聚醚酰亚胺纤维25 75质量％、选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维20 50质量％、以及对位芳纶纤维5 25质量％的均匀混纺纺丝构成。优选为含有聚醚酰亚胺纤维35 75质量％、选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维20 40质量％、以及对位芳纶纤维5 25质量％的均匀混纺纺丝，更优选是聚醚酰亚胺纤维为30 70质量％、选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维为25 45质量％、以及对位芳纶纤维为5 25质量％的范围。当为上述范围时，穿着感良好、耐热性及阻燃性高、染色性也良好且制造成本低。当对位芳纶纤维低于上述范围时，高温时的热收缩会加剧而不优选。当对位芳纶纤维超过上述范围时，存在成本提高的问题。当聚醚酰亚胺纤维低于上述范围时，染色性会降低而成为问题。当聚醚酰亚胺纤维超过上述范围时，高温时的热收缩会加剧而不优选。当选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维低于上述范围时，穿着舒适性会降低而不优选。当选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维超过上述范围时，耐热性及阻燃性会降低而不优选。上述均匀混纺纺丝进一步优选聚醚酰亚胺纤维为25 74质量％、选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维为20 50质量％、对位芳纶纤维为5 25质量％、以及防静电纤维为O. I I质量％的范围。当为该范围时,除上述效果以外还发挥防静电效果。在制成混纺丝时，按照常规的纺纱法，例如通过梳理工序、粗纺工序、并条工序或之前的工序进行混纺来制成纺丝。该纺丝可以单丝使用，也可多根捻合(合股)。·
6.双丝(双股线)双丝是指将2根单丝捻合而成的纱线。在以羊毛为代表的疏水性纤维的织物中使用双丝作为经纱的理由为具有单丝的2倍以上的强度而赋予防止织制时断头的抱合力的同时，抵消单丝所具有的粗节，使织物的网眼组织(mesh texture)变得漂亮。关于双丝的一例，例如使用倍捻机等加捻机来制造。在以棉为代表的亲水性纤维的织物中，对单丝进行上浆后用作经纱。织制时经纱在每次织机开口运动时相邻的经纱之间都会反复相互摩擦，在每次承受张力时都会向回捻方向旋转。其结果是，经纱的表面毛羽相互缠绕，并从纱线进一步牵出毛羽而使抱合力降低，最终会断裂而导致织机停台。当纤维为亲水性时，淀粉等容易在纱线上粘着，表面毛羽因糊剂而贴伏，因此在织制中抱合力也不会降低，不会发生断经。而且，下机后通过精练工序中的水洗即可容易地除去糊剂。与此相对，羊毛以及多数的合成纤维是疏水性的，因此淀粉等不会有效地起作用。假设即使能够使用特殊的糊剂在纱线表面进行了涂布，目前也还没有找到在下机后的精练工序中通过水洗程度的手段即可简便且廉价地除去糊剂的方法。关于织机中的断经，与构成纱线的单纤维强力(cN/deci tex)相比，更大地取决于与表面毛羽的摩擦情况、缠绕、剥取相关的抱合力。因此，由于具有羊毛的5倍的单纤维强力的聚酯、单纤维强力再大5倍的对位芳纶纤维均为疏水性，因此经纱优选制成双丝。相对于单丝的捻向、捻系数K1，双丝的捻向是S还是Z以及此时的捻系数K2根据要制成何种织物来设定。以毛织物为例，当想获得如乔其纱或巴里纱那样的褶皱感和粗硬感时，相对于单丝Z捻，双丝也制成Z捻且将K2设定得较大而制成所谓的强捻纱。反之，当想如萨克森法兰绒或薄法兰绒那样使织物表面伸出大量毛羽而具有柔软膨松又润滑的手感时，为促进缩绒和起绒，相对于单丝Z捻，双丝制成S捻且将K2设定得较小而制成所谓的弱捻。在本发明中，优选均匀混纺纺丝由双丝构成，纺丝的纤度是单丝的捻系数Ks1为256 275的范围，双丝的捻向与单丝的捻向相反，且双丝的捻系数Ks2为174 188的范围。其中，单丝的捻系数Ks1、双丝的捻系数Ks2由以下所示的数学式来计算，
权利要求
1.一种防护服用布帛，其是耐热性、阻燃性防护服用布帛，其特征在于， 所述布帛由均匀混纺纺丝构成， 在以所述纺丝为100质量％时，含有聚醚酰亚胺纤维25 75质量％、选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维20 50质量％以及对位芳纶纤维5 25质量％， 根据ISO 9151有火源条件下热传导试验在80kW/m2±5%的热流通量中暴露3秒后无热收缩， 在JIS L1091A-4法中规定的燃烧试验中碳化长度在纵向及横向上均为IOcm以下。
2.根据权利要求I所述的防护服用布帛，其中，所述均匀混纺纺丝由双丝构成，所述纺丝的纤度是单丝的捻系数Ks1为256 275的范围，所述双丝的捻向与所述单丝的捻向相反，且所述双丝的捻系数Ks2为174 188的范围， 其中，单丝的捻系数Ks1、双丝的捻系数Ks2由以下所示的数学式来计算，
3.根据权利要求I或2所述的防护服用布帛，其中，所述混纺纺丝还含有防静电纤维。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的防护服用布帛，其中，所述防护服用布帛是织物或编织物。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的防护服用布帛，其中，构成所述防护服用布帛的聚醚酰亚胺纤维在棉状态、纱线状态或布帛状态下被染色，对位芳纶纤维为纺前染色。
6.根据权利要求I 5中任一项所述的防护服用布帛，其中，所述均匀混纺纺丝由25 74质量％的聚醚酰亚胺纤维、20 50质量％的选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维、5 25质量％的对位芳纶纤维和O. I I质量％的范围的防静电纤维构成。
7.根据权利要求I 6中任一项所述的防护服用布帛，其中，所述防护服用布帛的单位质量为100 340g/m2的范围。
8.—种纺丝，其特征在于，其是用于权利要求I 7中任一项所述的防护服用布帛的纺丝， 其是下述均匀混纺纺丝在以所述纺丝为100质量％时，含有聚醚酰亚胺纤维25 75质量％、选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维20 50质量％以及对位芳纶纤维5 25质量％。
9.根据权利要求8所述的纺丝，其中，所述纺丝由双丝构成，所述纺丝的纤度是单丝的捻系数Ks1为256 275的范围，所述双丝的捻向与所述单丝的捻向相反，且所述双丝的捻系数Ks2S 174 188的范围， 其中，单丝的捻系数Ks1、双丝的捻系数Ks2由以下所示的数学式来计算，
全文摘要
本发明的耐热性、阻燃性防护服用布帛由均匀混纺纺丝构成，在以上述纺丝为100质量%时，含有聚醚酰亚胺纤维25～75质量%、选自羊毛及阻燃人造丝中的至少一种纤维20～50质量%以及对位芳纶纤维5～25质量%，根据ISO 9151有火源条件下热传导试验在80kW/m2±5%的热流通量中暴露3秒后无热收缩，在JIS L1091A-4法中规定的燃烧试验中碳化长度在纵向及横向上均为10cm以下。由此，可提供即使作业中出汗或在炎热时期穿着时穿着感也良好、耐热性及阻燃性高、染色性也良好、且制造成本低的防护服用布帛及其中使用的纺丝。
文档编号D02G3/04GK102884232SQ201280001258
公开日2013年1月16日 申请日期2012年1月12日 优先权日2011年1月27日
发明者高桥雅信, 大森英城 申请人:日本毛织株式会社, 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司