CN103388223B - 一种高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料及其制备方法。本发明的制备方法的主要步骤为：（1）将棉纱浸入阻燃液中进行浸润，烘干，制成阻燃棉；（2）将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维长丝与经过阻燃处理的阻燃棉并股后加捻成线，捻度在280-350T/M范围，捻向为Z捻，所述聚对苯二甲酰对苯二胺纤维长丝与阻燃棉的重量百分比为2∶3；（3）将加捻后的线作为经线和纬线织布，经纱密度为200-250根/10cm，纬纱密度为180-220根/10cm。由本发明制备的高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料，具有高强度、阻燃、耐高温、透气透湿性好，静电小，服用性能好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维面料及其制备方法，尤其涉及一种高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料及其制备方法。
背景技术
高性能纤维的发展是现代纤维科学进步的象征，为传统纺织工业的技术创新，向高科技产业的转化创造了有利条件，为人类生活水平的提高作出了贡献。功能纤维是指除一般纤维所具有的物理机械性能以外，还具有某种特殊功能的新型纤维。
高强度芳纶1414纤维是指强度大于20g/旦，在较长时间经受高温（例如200℃以上）尚能基本保持其原有的物理机械性能的化学纤维。高温下不软化、仍能维持一般力学性质的特种纤维。这类纤维具有以下的基本特点：①熔点和软化点高；②纤维在高温下尺寸稳定；③大分子结构不易降解（长期使用温度在200℃以上）；④具有良好的耐水解和耐化学药剂等性能；⑤阻燃。
高强度芳纶1414长丝不可能是全能纤维，其在某些性能上具有优势，而在其他方面可能就存在缺陷，例如吸湿性差、静电强。
棉纤维为天然纤维，具有吸湿、柔软、服用性好的特点，但棉纤维不具有阻燃性。
为了改善一种纤维材料的局限性，可采用多种纤维混纺的方法，通过找到一些合适的纤维进行混纺加工，使每一种纤维特性得以保留，多种功能进行叠加，扬长避短，以适应使用环境对材料性能的要求，或者说是拓宽材料的应用范围。
由本发明制备的一种高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料，具有高强度、阻燃、耐高温、透气透湿性好，静电小，服用性能好等特点。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一提供一种高强芳纶1414长丝与阻燃棉纱混纺织布的制备方法，其中还包括棉纱的阻燃处理。本发明所要解决的技术问题之二提供一种由上述方法制备的面料，该面料具有高断裂强度、优异的阻燃性能和良好的服用性和舒适性。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料的制备方法，包含以下步骤：
（1）将棉纱浸入阻燃液中进行浸润，烘干，制成阻燃棉；
（2）将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维长丝（简称kevlar长丝）与经过阻燃处理的阻燃棉并股后加捻成线，捻度为280-350T/M，捻向为Z捻，所述聚对苯二甲酰对苯二胺纤维长丝与阻燃棉的重量百分比为2∶3；
（3）将加捻后的线作为经线和纬线进行织布，经纱密度为200-250根/10cm，纬纱密度为180-220根/10cm。
其中，所述阻燃液由下述组分按重量百分比组成：阻燃剂FPK80023-8%，WA分散剂0.1-0.5%，渗透剂JFC0.1-0.3%，余量为水。
所述阻燃剂FPK8002主要成分是含氮有机磷酸酯类化合物，可以从赫特国际集团（深圳）有限公司购得。
所述分散剂WA是一种有机硅型高效能分散剂，在《染料与染色》1975年03期《分散剂WA的合成及其应用》中公开了该分散剂WA的制备方法，可以从上海助剂厂购得。
所述渗透剂JFC，全称是脂肪醇聚氧乙烯醚，属非离子表面活性剂，可以从上海助剂厂购得。
阻燃步骤：将洗净的棉纱放入纱线染色机内，再将搅拌均匀配置好的阻燃液加入，为使阻燃液均匀地浸润到棉纤维内，涉及过程包括并不限于浸润工艺、稳定工艺、交联工艺。
本发明所述的浸润工艺具体步骤为：棉纱在阻燃液中浸润15-45分钟后，以10-20转/分的转速旋转1-10分钟，再以50-70转/分的转速旋转20-30分钟，脱液1-10分钟。
浸润工艺的目的是使纤维表面充分吸收阻燃剂，达到每一个纤维表面均被均匀的阻燃剂覆盖。
浸润工艺中的一个重要指标参数是控制纤维的上液率，较佳的结果是控制在纤维重量的5-15%。
浸润工艺中的另一个工艺参数是滚筒的回转速度，整个浸润过程中回转速度是一个逐步走高的过程，由变频电机的程序控制，其中最后阶段的最高速度决定了纤维的上液率。较佳的最高回转速度产生的线速度为100-200m/min，依据浸润液的溶度和附著力，保证脱液后材料的上液率能够保证在5-15%范围中的要求值。
上述稳定工艺中的干燥工艺要素，可以与交联工序一起做，可以采用烘箱干燥，较佳的方法是采用射频烘干，高效节能。
在步骤（1）阻燃处理之前可以对棉纱先进行前处理，前处理步骤包括脱脂工艺、清洗工艺等。其中，所述的纱线脱脂、清洗工艺的具体步骤和条件可以采用现有的绵纱线染色的前处理工艺在染色桶内完成，优选的前处理方法为：
（1）配制棉纱前处理液，前处理液由下述组分按重量百分比组成：2-4%生物酶、10-15%双氧水、余量为水；
（2）在40-70℃下，将棉纱浸入前处理液40-60分钟；
（3）用40-95℃热水洗涤后，射频烘干。
前处理液优选由下述组分按重量百分比组成：3wt%生物酶、13wt%双氧水，余量为水。
所述生物酶为清棉师100T，清棉师100T由下述组分按重量百分比组成：果胶酶78%、纤维素酶13%、淀粉酶7%、蛋白酶2%。
本发明的原料和设备均市售可得或定制可得。
本发明还提供一种高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料，采用上述的高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料的制备方法制备而成。
本发明的积极进步效果在于：采用不同功能的纤维，混纺织出的织物，具有高断裂强度、优异的阻燃性能和良好的服用性和舒适性。可满足特殊场合防护服的使用需求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
用于135旦kevlar长丝与阻燃棉纤维混纺面料的制备。
（1）棉纱：定制26支棉纱
棉纱前处理液配制：3wt%清棉师100T、13wt%双氧水，其余为水。
处理工艺条件：60℃，50分钟。
（2）洗涤：95℃热水洗。
（3）射频烘干。
（4）阻燃棉纱制备方法：采用阻燃剂FPK8002（主要成分是含氮有机磷酸酯类化合物，赫特国际集团（深圳）有限公司生产）5kg，加入WA分散剂（上海助剂厂生产）0.3Kg，渗透剂JFC（上海助剂厂生产）0.2Kg，添加去离子水稀释至100Kg，用现有的调浆筒调和运转5-10分钟，使形成的阻燃液充分混合均匀。
（5）将经前处理后的26支棉纱放入装有阻燃剂的纱线染色机内，进行浸润加工。棉纱经浸润45分钟后，以15转/分的转速低速旋转5分钟，以60转/分的转速中速旋转30分钟，脱液10分钟。浸润工艺也可以使用本领域常规的其它浸润或浸渍手段。
（6）采用射频烘干及交联。
（7）将135旦kevlar长丝与阻燃后的26支棉纱并股后加粘成线，捻度300T/M，捻向为Z捻。
（8）将加捻后的线作为经线和纬线织布，经纱密度为250根/10cm，纬纱密度为220根/10cm。
（9）采用GB/TGB/T3923标准测试，该面料的经向断裂强力为3500N，纬向断裂强力为3650N；采用GB/TGB/T5455标准测试，该面料的阻燃性能为：阴燃0秒，续燃0秒，损毁长度3mm。采用GB/T6503标准测试，该面料的回潮率为4.8%。
实施例2
用于200旦kevlar长丝与阻燃棉纤维混纺面料的制备。
（1）棉纱：市购16支棉纱
棉纱前处理液配制：3wt%清棉师100T、13wt%双氧水，其余为水。
处理工艺条件：60℃，50分钟。
（2）洗涤：95℃热水洗。
（3）射频烘干。
（4）阻燃棉纱制备方法：采用阻燃剂FPK8002（主要成分是含氮有机磷酸酯类化合物，赫特国际集团（深圳）有限公司生产）5kg，加入WA分散剂（上海助剂厂生产）0.3Kg，渗透剂JFC（上海助剂厂生产）0.2Kg，添加去离子水稀释至100Kg，用现有的调浆筒调和运转5-10分钟，使形成的阻燃液充分混合均匀。
（5）将经前处理后的16支棉纱放入装有阻燃剂的染色桶内，进行浸润加工。棉纱经浸润30分钟后，以15转/分的转速低速旋转5分钟，以60转/分的转速中速旋转20分钟，脱液10分钟。浸润工艺也可以使用本领域常规的其它浸润或浸渍手段。
（6）采用射频烘干及交联。
（7）将200旦kevlar长丝与阻燃后的棉纱并股后加粘成线，捻度280T/M，捻向为Z捻。
（8）将加捻后的线作为经线和纬线织布，经纱密度为200根/10cm，纬纱密度为180根10/cm。
（9）采用GB/T3923标准测试，该面料的经向断裂强力为3600N，纬向断裂强力为3660N；采用GB/T5455标准测试，该面料的阻燃性能为：阴燃0秒，续燃0秒，损毁长度3mm。采用GB/T6503标准测试，该面料的回潮率为5%。
实施例1-2中所述的清棉师100T的具体配方为：果胶酶78wt%、纤维素酶13wt%、淀粉酶7wt%、蛋白酶2wt%，由上海纺织科学研究院提供。
Claims (6)
1.一种高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)将棉纱浸入阻燃液中进行浸润，烘干，制成阻燃棉；
(2)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维长丝与上述阻燃棉并股后加捻成线，捻度为280-350T/M，捻向为Z捻，所述聚对苯二甲酰对苯二胺纤维长丝与阻燃棉的重量百分比为2:3；
(3)将加捻后的线作为经线和纬线织布，经纱密度为200-250根/10cm，纬纱密度为180-220根/10cm；
步骤(1)中所述阻燃液由下述组分按重量百分比组成：阻燃剂FPK80023-8％、WA分散剂0.1-0.5％、渗透剂JFC0.1-0.3％，余量为水；
在步骤(1)之前对棉纱先进行前处理，前处理方法为：
(1)配制棉纱前处理液，前处理液由下述组分按重量百分比组成：2-4％生物酶、10-15％双氧水、余量为水；
(2)在40-70℃下，将棉纱浸入前处理液40-60分钟；
(3)用40-95℃热水洗涤后，射频烘干；
所述生物酶为清棉师100T，所述清棉师100T由下述组分按重量百分比组成：果胶酶78％、纤维素酶13％、淀粉酶7％、蛋白酶2％。
2.根据权利要求1所述的高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料的制备方法，其特征在于：所述前处理液由下述组分按重量百分比组成：3％生物酶、13％双氧水、余量为水。
3.根据权利要求1所述的高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的浸润过程是在纱线染色机中进行，棉纱在阻燃液中浸润15-45分钟后，以10-20转/分的转速旋转1-10分钟，再以50-70转/分的转速旋转20-30分钟，脱液1-10分钟。
4.根据权利要求3所述的高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料的制备方法，其特征在于：所述纱线染色机的滚筒的最高回转速度产生的线速度为100-200m/min，纤维的上液率为纤维总重量的5-15％。
5.根据权利要求1所述的高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的烘干方法为射频烘干及交联。
6.一种高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料，其特征在于：采用权利要求1-5中任一项所述的高强芳纶1414长丝/阻燃棉纤维混纺面料的制备方法制备而成。
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| "棉织物微胶囊化阻燃剂阻燃整理的研究";林苗等;《印染》;20060101(第1期);第1页标题2.1阻燃剂整理液配方的确定 * |
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