一种高透湿高热防护性能面料的制作方法

本技术属于功能性面料领域，具体是一种高透湿高热防护性能面料。

背景技术：

1、石墨晶体具有由碳元素组成的六角网平面层状结构。层平面上的碳原子以强有力的共价键结合，而层与层间以范德华力结合，结合非常弱，而且层间距离较大。因此，在适当的条件下，将多种化学物质插入石墨层间，并与碳原子结合形成新的化学相即石墨层间化合物。这种层间化合物在加热到适当温度时，可瞬间迅速分解，产生大量气体，使石墨沿轴方向膨胀200倍以上形成密度较低的蠕虫状态，这种未膨胀的石墨层间化合物就是可膨胀石墨，再配合其他织物结构，可包含一定量的不流动性的空气，形成良好的空气绝热层，具有较好隔热性。

2、阻燃微孔膜表面形态是具有蜘蛛网状的微孔结构。微纤维之间形成孔隙，微纤维排列方向与拉伸方向基本平行；纤维束的连接处即为结点，它是由许多微纤维纠缠相连形成的。膜的截面是一种网络结构，在孔的三维结构上有网状连通、孔镶套、孔道弯曲等非常复杂的变化，可能有多个微孔组成一个通道，也有可能一个微孔与多个通道相连，可以赋予面料组合透气性和良好的静水压。再配合其他织物结构，可包含一定量的不流动性的空气，形成良好的空气绝热层，具有较好隔热性。

3、消防服是保护消防员人身安全的重要装备之一，它不仅是火灾救助现场不可或缺的必备品，也是保护消防员身体免受伤害的防火用具，从防护性考虑，必须具有耐火性、耐热性和隔热性。总之，目前急切需要开发一种低成本、高效、环保，且更加舒适的热防护面料。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种高透湿高热防护性能面料。

2、本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种高透湿高热防护性能面料，其特征在于，该面料包括阻燃微孔膜层、可膨胀石墨层一、可膨胀石墨层二、织物层一和织物层二；阻燃微孔膜层的一侧通过层压工艺复合于织物层一的一侧；可膨胀石墨层一是将现有技术中的可膨胀石墨类改性剂通过现有工艺复合到阻燃微孔膜层的另一侧固化形成的层结构；可膨胀石墨层二是将现有技术中的可膨胀石墨类改性剂通过现有工艺复合到织物层二的一侧固化形成的层结构；织物层一和织物层二中的一个位于最内侧，与人体接触，另一个位于最外层；织物层一和织物层二通过缝合工艺固定，可膨胀石墨层一和可膨胀石墨层二正对接触。

3、与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

4、(1)本实用新型将可膨胀石墨和阻燃微孔膜的特性应用在纺织领域的面料改性上，整个过程均采用现有生产工艺且生产工艺简单，使得织物具有高透气透湿性和高热防护性能。

5、(2)本实用新型采用两层可膨胀石墨层，两层可膨胀石墨层之间通过缝合接触，当面料遇到高温情况时，可膨胀石墨膨胀为膨胀石墨，因为两层可膨胀石墨层之间是通过缝合接触的，彼此间没有束缚，可以形成双向膨胀，形成更大的空气夹层，使得面料具有更加优异的热防护性能；阻燃微孔膜赋予面料一定的静水压和透湿性，从而提升面料的穿着舒适度。因此该面料具有良好的应用前景，特别是特殊极端环境下。

6、(3)本实用新型面料具有优良的热防护性能，参照国家标准gb 8965.1-2009的附录b对面料进行热防护性能(tpp)测试，tpp值≥36cal/cm2，远高于标准xf 10-2014中规定的28cal/cm2。

7、(4)本实用新型面料具有优良的透气透湿性能和静水压，按照国家标准测试条件(即40℃、25次水洗)测试后，其透湿量≥7000g/m2*24h，静水压≥60kpa，从而确保该面料可以更好的将来自人体的湿气透过阻燃微孔膜顺利导向外界，具有高透气透湿性，以及抵抗来自外界(火场)的高水压。

8、(5)本实用新型面料可以降低面料的绝对湿重情况，减少穿着人员的工作负担，相比于市面上的传统材料，可减湿重50％以上。

9、(6)本实用新型面料所使用的纤维原料均为常见易得的阻燃纤维，所用助剂成本低廉易得，均无毒副作用，服用过程亦无有害物质放出，提高其服用性能，有利于产业化。

技术特征：

1.一种高透湿高热防护性能面料，其特征在于，该面料包括阻燃微孔膜层、可膨胀石墨层一、可膨胀石墨层二、织物层一和织物层二；阻燃微孔膜层的一侧通过层压工艺复合于织物层一的一侧；可膨胀石墨层一是将现有技术中的可膨胀石墨类改性剂通过现有工艺复合到阻燃微孔膜层的另一侧固化形成的层结构；可膨胀石墨层二是将现有技术中的可膨胀石墨类改性剂通过现有工艺复合到织物层二的一侧固化形成的层结构；织物层一和织物层二中的一个位于最内侧，与人体接触，另一个位于最外层；织物层一和织物层二通过缝合工艺固定，可膨胀石墨层一和可膨胀石墨层二正对接触。

2.根据权利要求1所述的高透湿高热防护性能面料，其特征在于，所述可膨胀石墨类改性剂是可膨胀石墨分散体系、可膨胀石墨糊料、可膨胀石墨溶胶或可膨胀石墨溶胶薄膜；现有工艺包括浸-轧-烘工艺、印花点胶工艺、涂层工艺和层压工艺。

3.根据权利要求2所述的高透湿高热防护性能面料，其特征在于，可膨胀石墨分散体系通过浸-轧-烘工艺分别复合到阻燃微孔膜层和织物层二上固化形成连续涂层形式的可膨胀石墨层一和可膨胀石墨层二。

4.根据权利要求2所述的高透湿高热防护性能面料，其特征在于，可膨胀石墨溶胶通过涂层工艺分别复合到阻燃微孔膜层和织物层二上固化形成连续涂层形式的可膨胀石墨层一和可膨胀石墨层二。

5.根据权利要求2所述的高透湿高热防护性能面料，其特征在于，可膨胀石墨溶胶薄膜通过层压工艺分别复合到阻燃微孔膜层和织物层二上固化形成连续涂层形式的可膨胀石墨层一和可膨胀石墨层二。

6.根据权利要求1所述的高透湿高热防护性能面料，其特征在于，所述阻燃微孔膜层采用ptfe膜、eptfe膜、pi膜、tpu膜或pu膜。

7.根据权利要求1所述的高透湿高热防护性能面料，其特征在于，可膨胀石墨层一和可膨胀石墨层二的厚度为1～3mm。

8.根据权利要求1所述的高透湿高热防护性能面料，其特征在于，所述织物层一和织物层二均是通过现有工艺得到的针织物、机织物或编织物。

9.根据权利要求1所述的高透湿高热防护性能面料，其特征在于，该面料的tpp值≥36cal/cm2，透湿量≥7000g/m2*24h，静水压≥60kpa。

技术总结
本技术公开了一种高透湿高热防护性能面料，包括阻燃微孔膜层、可膨胀石墨层一、可膨胀石墨层二、织物层一和织物层二；阻燃微孔膜层的一侧通过层压工艺复合于织物层一的一侧；可膨胀石墨层一是将可膨胀石墨类改性剂通过现有工艺复合到阻燃微孔膜层的另一侧固化形成的层结构；可膨胀石墨层二是将可膨胀石墨类改性剂通过现有工艺复合到织物层二的一侧固化形成的层结构；织物层一和织物层二中的一个位于最内侧，与人体接触，另一个位于最外层；织物层一和织物层二通过缝合工艺固定，可膨胀石墨层一和可膨胀石墨层二正对接触。本技术将可膨胀石墨和阻燃微孔膜的特性应用在纺织领域的面料改性上，使得织物具有高透气透湿性和高热防护性能。

技术研发人员：班燕,陈健,景京,王爽
受保护的技术使用者：北京邦维普泰防护纺织有限公司
技术研发日：20220527
技术公布日：2024/10/24