利用复合纤维材料加工隔热型防护服的工艺的制作方法

文档序号:21826458发布日期:2020-08-11 21:49阅读:279来源:国知局

技术领域
:本发明涉及防护服加工
技术领域
,具体涉及一种利用复合纤维材料加工隔热型防护服的工艺。
背景技术
::隔热型防护服主要是针对消防队员或其它工作在高温场所的作业人员提供隔热保护的服装。目前,国内隔热型防护服通常采用四层结构复合材料,由外到内依次为阻燃外层、防水透气层、隔热层和舒适层,这种多层结构使防护服具有很高的热阻,隔热性能满足高温环境的使用需求。但这类防护服的穿着舒适性不加,特别是透湿性能,阻碍汗水的排出和蒸发,限制人体出汗所释放的潜热。因此,在隔热型防护服的开发中,同时兼顾热防护性和穿着舒适性成为研究热点。技术实现要素::本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用复合纤维材料加工隔热型防护服的工艺,通过市面现有阻燃材料和自制透湿材料的结合来在保证防护服的隔热性能的同时优化防护服的透湿性能,从而改善防护服的穿着舒适性。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:利用复合纤维材料加工隔热型防护服的工艺,由阻燃外层、防水透气层、隔热层和舒适层从外到内依次层压后得到隔热型复合材料,隔热型复合材料经剪裁、缝纫、熨烫制成隔热型防护服;所述阻燃外层采用铝箔芳纶机织布,防水透气层采用聚四氟乙烯微孔薄膜复合芳纶无纺布,隔热层采用阻燃芳纶无纺布,舒适层采用透湿复合纤维无纺布。所述层压的压力为3-10mpa,温度为180-230℃。上述铝箔芳纶机织布、聚四氟乙烯微孔薄膜复合芳纶无纺布、阻燃芳纶无纺布和透湿复合纤维无纺布通常采用市面现有阻燃材料制成,但目前石棉现有的作为舒适层的透湿复合纤维无纺布的透湿性能有限,因此发明人尝试自制透湿复合纤维无纺布,以期优化其透湿性能。所述透湿复合纤维无纺布是以芳纶纱线作为经纱、以竹棉混纺纱线作为纬纱经织造而成。芳纶纤维本身具有良好的耐热性能,竹纤维和棉纤维本身具有良好的透湿性能,因此由芳纶纤维、竹纤维和棉纤维制成的复合纤维兼具良好的耐热性能和透湿性能。所述竹棉混纺纱线的棉纤维与竹纤维质量比为5-10:1-5。所述织造的经密为370-420根/10cm,纬密为230-280根/10cm。虽然竹纤维和棉纤维相对于其它纤维来说,其本身具有相对较好的透湿性能,但本发明基于进一步优化舒适层的透湿性能的目的,还对棉纤维进行了改性处理。所述棉纤维经过接枝改性处理,其处理方法为:将2,3-吡嗪二羧酸溶于水制成溶液,再将棉纤维浸渍于该溶液中,搅拌下滴加催化量的浓硫酸,加热反应,反应结束后过滤,滤渣水洗后烘干,得到羧酸吡嗪接枝改性棉纤维。所述棉纤维、2,3-吡嗪二羧酸的质量比为100:5-30。本发明以2,3-吡嗪二羧酸作为接枝改性剂,在棉纤维的纤维素大分子上接枝带有羧基的吡嗪结构,经性能测试发现,通过该接枝改性不仅能够优化棉纤维的透湿性能,还能增强棉纤维的抗静电性能。虽然在棉纤维的纤维素大分子结构中引入羧基以增强透湿性能的方法属于本领域已公开的技术手段,但本申请通过选用2,3-吡嗪二羧酸作为接枝改性剂不仅能够取得增强棉纤维透湿性能的技术效果,还能提高棉纤维的抗静电性能,进而改善所制透湿复合纤维无纺布的抗静电性能,因为芳纶纤维本身的抗静电性能较差。本发明的有益效果是:本发明利用市面现有阻燃材料和自制透湿材料的结合来制备防护服,通过充分利用目前市面现有阻燃材料的隔热性能以及自制透湿材料的透湿性能来在保证防护服的隔热性能的同时优化防护服的透湿性能,从而改善防护服的穿着舒适性,所制防护服可以满足高温作业环境的常规使用性能要求。具体实施方式:为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。铝箔芳纶机织布购自宜兴市东风纺织有限公司,聚四氟乙烯微孔薄膜复合芳纶无纺布购自宁波登越新材料科技有限公司,阻燃芳纶无纺布购自江苏凯盾新材料有限公司,芳纶纱线购自上海瑞彦经贸有限公司,棉纤维购自苍南县大吉棉纱制品厂,竹纤维购自山东鑫泰源新型材料科技股份有限公司。实施例1透湿复合纤维无纺布是以芳纶纱线作为经纱、以竹棉混纺纱线作为纬纱经织造而成,竹棉混纺纱线的棉纤维与竹纤维质量比为8:3,织造的经密为412根/10cm,纬密为255根/10cm。利用复合纤维材料加工隔热型防护服的工艺,由阻燃外层、防水透气层、隔热层和舒适层从外到内依次层压后得到隔热型复合材料,层压压力8mpa,层压温度210℃;隔热型复合材料经剪裁、缝纫、熨烫制成隔热型防护服。阻燃外层采用铝箔芳纶机织布,防水透气层采用聚四氟乙烯微孔薄膜复合芳纶无纺布,隔热层采用阻燃芳纶无纺布,舒适层采用透湿复合纤维无纺布。实施例2实施例2与实施例1的区别之处只在于将棉纤维与竹纤维的质量比替换为6:5。透湿复合纤维无纺布是以芳纶纱线作为经纱、以竹棉混纺纱线作为纬纱经织造而成,竹棉混纺纱线的棉纤维与竹纤维质量比为6:5,织造的经密为412根/10cm,纬密为255根/10cm。利用复合纤维材料加工隔热型防护服的工艺,由阻燃外层、防水透气层、隔热层和舒适层从外到内依次层压后得到隔热型复合材料,层压压力8mpa,层压温度210℃;隔热型复合材料经剪裁、缝纫、熨烫制成隔热型防护服。阻燃外层采用铝箔芳纶机织布,防水透气层采用聚四氟乙烯微孔薄膜复合芳纶无纺布,隔热层采用阻燃芳纶无纺布,舒适层采用透湿复合纤维无纺布。实施例3实施例3与实施例1的区别之处只在于对棉纤维进行了接枝改性,所用竹棉混纺纱线中的棉纤维为羧酸吡嗪接枝改性棉纤维。棉纤维的接枝改性处理为:将22g2,3-吡嗪二羧酸溶于水制成溶液,再将100g棉纤维浸渍于该溶液中,搅拌下滴加1g98%浓硫酸,加热至75℃反应5h,反应结束后过滤,滤渣水洗后70℃下烘干,得到羧酸吡嗪接枝改性棉纤维。经红外测试显示,在3546cm-1处出现羧基的伸缩振动峰,在1735cm-1处出现酯羰基的伸缩振动峰。透湿复合纤维无纺布是以芳纶纱线作为经纱、以竹棉混纺纱线作为纬纱经织造而成,竹棉混纺纱线的羧酸吡嗪接枝改性棉纤维与竹纤维质量比为8:3,织造的经密为412根/10cm,纬密为255根/10cm。利用复合纤维材料加工隔热型防护服的工艺,由阻燃外层、防水透气层、隔热层和舒适层从外到内依次层压后得到隔热型复合材料,层压压力8mpa,层压温度210℃;隔热型复合材料经剪裁、缝纫、熨烫制成隔热型防护服。阻燃外层采用铝箔芳纶机织布,防水透气层采用聚四氟乙烯微孔薄膜复合芳纶无纺布,隔热层采用阻燃芳纶无纺布,舒适层采用透湿复合纤维无纺布。依照ga634-2015《消防员隔热防护服》测定上述实施例所制防护服的性能,测试结果如下:阻燃性能:损毁长度小于20mm,续燃时间0s,没有出现熔融、滴落现象。断裂强力:经、纬向干态断裂强力大于730n。撕破强力:经、纬向撕破强力大于210n。热稳定性能:沿经、纬向尺寸变化率小于8%,没有出现变色、脱层、炭化、熔融和滴落现象。抗辐射热渗透性能:内表面温升达到24℃的时间大于63s。依照标准gb/t12704.1-2009《纺织品织物透湿性试验方法第1部分:吸湿法》对上述实施例所制透湿复合纤维无纺布进行透湿性能测试。依照标准gb/t12703.4-2010《纺织品静电性能的评定第4部分:电阻率》对上述实施例所制透湿复合纤维无纺布进行抗静电性能测试。透湿性能和抗静电性能的测试结果如表1所示。表1透湿复合纤维无纺布的透湿性能和抗静电性能项目实施例1实施例2实施例3透湿率g/(m2.24h)652470797836表面电阻率ω3.1×1073.5×1075.0×107以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12
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