一種耐久阻燃布及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐久阻燃布及其制備方法，屬于紡織材料與阻燃材料領(lǐng)域。
[0002]項(xiàng)目背景
[0003]高溫作業(yè)工人作業(yè)環(huán)境惡劣，有必要為其提供阻燃防護(hù)服。阻燃防護(hù)服由于其長期使用性，不僅要求較高的持久阻燃性能，還要有較好的穿著舒適性。美國杜邦公司早期成功研制了芳香族聚酰胺“Nomex”纖維，它的耐熱性非常好，極限氧指數(shù)達(dá)29，雖然其極限氧指數(shù)不是很高，但在其離開火源后，能自行熄滅且不產(chǎn)生熔滴；日本帝人公司的“Terjinconex”、尤尼吉卡公司成功研制的芳香族聚酰胺“Apyil”纖維，其極限氧指數(shù)可達(dá)29%?32%;美國BP阿莫科公司于1999年公開了一種聚酰胺組合物，可達(dá)到阻燃效果并且具有良好的抗滴性能而不凝結(jié)的發(fā)明專利，索羅蒂亞公司也公開了關(guān)于聚合物鍵合非鹵素的阻燃聚合物制備的纖維、織物具有阻燃性。另外一些如氨綸纖維布、腈綸纖維布、腈氯綸纖維布、阻燃黏膠纖維布、阻燃滌綸布等，這類纖維均存在著遇火熔融滴落，致使皮膚燙傷，不能達(dá)到安全防火的效果。采用阻燃混紡纖織造成的布料，是實(shí)現(xiàn)阻燃織造加工方法，高性能纖維與棉進(jìn)行混紡或用棉與阻燃化纖進(jìn)行混紡制備阻燃布再經(jīng)阻燃后整理處理類產(chǎn)品主要有:腈纟侖/Nomex,棉/Nomex，棉/Kevlar/Nomex，氨纟侖/阻燃黏膠，滌纟侖棉/滌纟侖/尼龍布料經(jīng)過后整理制備阻燃布料；在很早以前對棉纖維阻燃有四羥甲基氯化磷浸泡，使棉纖維有一定的阻燃功能，但手感較差，耐水洗性差，一般洗滌5?8次后均失去阻燃功能；化纖的阻燃通常是將阻燃劑添加表面，而這種技術(shù)僅能實(shí)現(xiàn)表面化阻燃，其產(chǎn)品很多；為使尼龍6阻燃，北京理工大學(xué)劉吉平等將一種含磷阻燃劑添加到PA6中，采用熔融紡絲法，其添加量為2%?6%，可使PA6阻燃，其耐水洗至永久，但這種方法得到的纖維力學(xué)性能較差，存在嚴(yán)重的熔融滴落；后來又研究一種聚合型含磷阻燃劑與納米蒙脫土混合，在單體中加入，聚合得到阻燃抗滴落PA6纖維，熔融紡絲得到3.1d和3.5CN/tex的纖維，可達(dá)到永久性阻燃，由此制備成的布料損毀長度為155.2mm，水洗50次后基本保持不變，基本不熔融滴落；除此之外，夏延致教授還研究手感性能優(yōu)異的阻燃黏膠纖維，已在國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化；王玉忠教授也對化纖阻燃開展了廣泛研究，也有一些實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。將棉與滌綸纖維、芳綸纖維通過混紡，可以實(shí)現(xiàn)功能多樣化，不僅可以降低產(chǎn)品價(jià)格，還可以改善穿著舒適性和色彩的多樣性。隨著紡織技術(shù)的發(fā)展，阻燃紡織品的發(fā)展逐漸向混紡領(lǐng)域發(fā)展。棉/滌綸混紡后整理和棉/芳綸纖維混紡成為制備阻燃紡織品的主要方法。然而傳統(tǒng)混紡后整理技術(shù)使用阻燃劑多為低分子化合物，在長期使用耐久性差，普遍存在洗滌后阻燃性能顯著下降、使用壽命短、耐高溫性能差和強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，難以作為高檔阻燃產(chǎn)品使用。因此，使用耐久性好、與布料相容性好的聚合型阻燃處理劑可以有效提高阻燃布料的質(zhì)量。
[0004]針對阻燃布料受熱溫度低，最高耐火溫度只能達(dá)到260°C，且產(chǎn)生熔融滴落等難題。本發(fā)明則是與上述這些技術(shù)方法完全不同，既克服了原有單一阻燃的不足，達(dá)到無熔融滴落，又實(shí)現(xiàn)了耐溫的特性，在布料的織造方法上也與眾不同，采用3X3的T形織法，織造成能耐260?280°C高溫的耐火布，密度達(dá)200?360g/m2，布料損毀長度為92.6mm?135.7mm(50次洗后)，強(qiáng)度高舒適性好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決傳統(tǒng)混紡阻燃布和后整理阻燃工藝中存在的阻燃布料受熱溫度低、最高耐火溫度只能達(dá)到260°C，且產(chǎn)生熔融滴落等難題，提出一種耐久阻燃布及其制備方法。
[0006]本發(fā)明的核心內(nèi)容是選用長絨棉纖維和尼龍纖維在納米蒙脫土中浸泡后烘干，將浸泡后的原料與聚磷酰胺纖維混合均勻紡紗，再織成布；布料用聚磷酰胺溶液浸漬，水洗至無殘留物后干燥，達(dá)到永久阻燃的效果。
[0007]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0008]—種耐久阻燃布，其質(zhì)量百分比成分如下:
[0009]長絨棉纖維10?50%;
[0010]尼龍6纖維20?70% ；
[0011 ] 聚磷酰胺纖維 20?70 % ;
[0012]一種耐久阻燃布的制備方法，包括以下步驟:
[0013]步驟一、取長絨棉纖維和尼龍6纖維，用納米蒙脫土的銨鹽溶液浸泡6?24小時(shí)后取出，供干備用；
[0014]步驟二、將浸泡后的長絨棉纖維、尼龍6纖維和聚磷酰胺纖維，投入梳解機(jī)中疏解并經(jīng)混同機(jī)混合均勻后，紡成20支?110支的經(jīng)紗和瑋紗線；
[0015]步驟三、用紡制成的4?12根經(jīng)紗線與3?9根瑋紗線，織成耐高溫布；
[0016]步驟四、將織造得到的布料在用10 %?30 %聚磷酰胺和70 %?90 %的碳酸二甲酯組成浸泡液中浸泡6?24個(gè)小時(shí)，取出后烘干；水洗后得到耐久阻燃布。
[0017]步驟一中所述銨鹽溶液組成為季銨鹽20 %?30 %，納米有機(jī)蒙脫土 10 %?20 %，乙醇10%?20%，水30%?60% ;所述季銨鹽為環(huán)氧基有機(jī)硅季銨鹽、氨基有機(jī)硅季銨鹽中的一種或兩種；浸泡條件為10?40°C下浸泡6?24h。
[0018]步驟二中所述經(jīng)紗由4?6股細(xì)紗并紗構(gòu)成，斷裂強(qiáng)力為175.6cN?279.3cN，斷裂強(qiáng)度為11.7cN/tex?21.2cN/tex ;瑋紗由3?7股細(xì)紗并紗構(gòu)成，斷裂強(qiáng)力為126.3cN ?187.4cN，斷裂強(qiáng)度為 7.9cN/tex ?13.5cN/tex ；
[0019]有益效果
[0020]1、一種耐久阻燃布，規(guī)格200?360g/m2’，其力學(xué)性能為橫向斷裂強(qiáng)度為39.7cN/tex?55.63cN/tex，斷裂伸長率為41.6 %?61.2 %,縱向斷裂強(qiáng)度為36.6cN/tex?52.2cN/tex ;質(zhì)地柔軟，舒適性好，抗靜電性能，著色率優(yōu)良；
[0021]2、一種耐久阻燃布，在260?280°C的溫度下保持60min無滴落；垂直燃燒測試?yán)m(xù)燃時(shí)間:未洗0mm，5?10次洗后0mm ;引燃時(shí)間:未洗0mm，30?50次洗后0mm ;損毀長度:未洗159_?210mm，30?50次洗后161_?212_，可以作為高檔防火服飾長期使用；
[0022]3、一種耐久阻燃布制備方法，生產(chǎn)方法簡單，自動(dòng)化生產(chǎn)，易于操作，成本低，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)說明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]取40kg長絨棉纖維和60kg尼龍纖維，投入HXF-1型往復(fù)式梳解機(jī)中疏解并經(jīng)混同機(jī)混合均勻后，投入500L的浸泡缸中，浸泡缸中裝有300kg浸泡液，浸泡液組成為:將66kg環(huán)氧有機(jī)硅丁基銨和39kg納米有機(jī)蒙脫土中加入45kg95%的工業(yè)乙醇，分散均勻后加入350kg自來水；將混合均勻的纖維素投入浸泡液中，在30°C時(shí)浸泡12小時(shí)，壓濾機(jī)中濾去浸泡液，干燥后與230kg聚磷酰胺纖維混合，投料于HXF-1型往復(fù)式梳解機(jī)中疏解并經(jīng)混同機(jī)中混合均勻，進(jìn)人紡紗機(jī)，按正常的紡紗工藝進(jìn)行紡紗，得到的紗線進(jìn)行并紗，由4股90支紗并紗構(gòu)成經(jīng)紗線，并紗后經(jīng)紗的斷裂強(qiáng)力為196.2cN，斷裂強(qiáng)度為13.2cN/tex ;由3股75支紗并紗構(gòu)成瑋紗線，并紗后瑋紗的斷裂強(qiáng)力為131.7c