CN110477492A - 一种本质阻燃型芳纶面料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃芳纶面料，以重量份计其包括：间位芳纶85‑95份、对位芳纶3‑5份、尼龙纤维5‑20份、棉纤维20‑40份、抗静电纤维0.5‑4份、石墨烯2.5‑4.5份和光稳定剂5‑12份。本发明的面料具有良好的阻燃性、吸湿性、柔软性、吸湿性、耐热性、耐磨性和抗静电性，且长期使用后不易发生褪色。

Description

一种本质阻燃型芳纶面料

技术领域

本发明涉及一种阻燃芳纶面料及其制成品，特别是一种安全防护服用本质阻燃型面料及由其制成的安全防护服装。

背景技术

近年来，全球安全防护用纺织品市场呈快速增长态势，高性能纤维及织物的市场需求大幅增长，广泛应用于消防、警察、焊接、石化等领域。安全防护服装及面料不仅要具有良好的阻燃、耐高温性能，还应具有良好的防撕裂性能、耐穿着性能。同时，为了满足不同行业服装的辨识性和美观性要求，对颜色和色牢度要求也很高，并且作为服装，还应具备良好的穿着舒适性。

目前国内外市场上，多数都是由芳纶纤维制作而成。芳纶纤维具有优异的阻燃、耐高温和物理机械性能，但成本较高，染色困难。根据我国国情，不适合大面积地推广应用。目前缺乏一种功能性强、容易染色且价格便宜的面料。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种耐磨、易染色、防静电且穿着轻便舒适的低成本阻燃面料。

为实现上述目的，本发明的方案如下：

一种阻燃防静电面料，以重量份计，其包括

其中，所述间位芳纶为极限氧指数大于28的聚间苯二甲酰间苯二胺。其是一种柔性高分子，断裂强度高，伸长率大，手感柔软，可纺性好，可生产成不同纤度、长度的短纤维和长丝。可在一般纺织机械制成不同纱支，织成面料或无纺布，满足不同领域的防护服装的要求。同时，所述聚间苯二甲酰间苯二胺具有很好的热稳定性，在高温条件下不会熔融、融滴，还具有很好的耐辐射性和耐久性。

本发明使用的尼龙纤维没有特别限制，可使用任意市售获得的产品。通过在面料中加入尼龙纤维，可进一步改善面料的耐磨性等物理性能。

基于本发明面料的总重，尼龙纤维的加入量典型地为5-20重量份，优选7-12重量。如果尼龙的添加量过低，则面料的耐磨性存在劣化的趋势；如果尼龙添加量过高，则影响穿着舒适性。

对本发明的棉纤维没有特别限制，可使用任意市售获得的棉纤维。典型地，基于面料的总重量，棉纤维的用量为20-40重量份，优选25-30重量份。如果棉纤维用量过低，则面料的吸湿性、穿着舒适性下降；如果棉纤维用量过高，则阻燃性和耐磨性变差。

本发明的防静电纤维可通过在熔融纺丝法生产金属盐型导电纤维过程中，预先在纤维基体熔融物中加入内混型抗静电剂进行共混得到。

所述金属盐型导电纤维可使用本领域广泛采用的市售产品，重量更轻，色泽浅，不会影响到面料的染色。

所述内混型抗静电剂为吸湿性表面活性剂，其可避免通常在清洗衣物过程中容易发生的抗静电剂脱落，改善面料的抗静电性。

作为吸湿性表面活性剂的例子，典型地可使用月桂酸磺酸钠、月桂酸硫酸钠、硬脂酸硫酸钠和硬脂酸磺酸钠。

本发明的石墨烯没有特别限制，可使用任意市售获得的产品。优选地，在纺丝前将石墨烯添加至芳纶原料中，进行聚合纺丝，从而抑制石墨烯在纤维内部团聚，改善石墨烯在芳纶纤维内部分散的均一性。

所述石墨烯的添加量典型地为间位芳纶与对位芳纶总重的3重量％-7重量％，优选为5重量％。通过在本发明的面料中添加上述比例的石墨烯，可有效改善面料的抗静电性和耐磨性等机械性能。

本发明使用的光稳定剂可通过将二氧化钛和羧甲基纤维素共混得到。其中，二氧化钛与羧甲基纤维素的重量比为(5-20):(2-7)，优选为(7-17):(3-5)。

其中，二氧化钛可有效屏蔽紫外线，化学性质稳定、介电常数高且为白色，不会影响到面料的染色，并有优良的电学性能，可以有效避免静电的产生；羧甲基纤维素不仅具有良好的光稳定性和热稳定性，而且具有很好的吸湿性，也可以避免静电的产生。

本发明的阻燃芳纶面料无需采用添加阻燃粘胶混纺，和外加阻燃剂后整理等处理方式即可获得充分的阻燃性。

本发明的阻燃芳纶面料可通过包括如下步骤的方法制备：

(1)将85-95重量份间位芳纶和3-5重量份对位芳纶加入双螺杆挤出机中，然后加入5-12重量份光稳定剂和2.5-4.5重量份石墨烯，熔融混合40min-1h；

(2)将步骤(1)中的熔融物送入纺丝部位，经纺丝泵定量送入纺丝组件，过滤后，由喷丝板的毛细孔中挤出，冷却后经过下方的卷绕装置高速拉伸成丝，得到改性芳纶纤维；

(3)将得到的改性芳纶纤维与0.5-4重量份防静电纤维、5-20重量份尼龙纤维以及20-40重量份棉纤维经洛丝装置后进行布织，得到所述的阻燃芳纶面料。

与现有技术相比，本发明的方案具有如下有益效果：

1、本发明的阻燃芳纶面料，以芳纶纤维为主体，将其与棉纤维、尼龙纤维和抗静电纤维等混纺，使得得到的面料兼具阻燃性、吸湿性、柔软性、吸湿性、耐热性和耐磨性。

2、通过在本发明的面料中掺入光稳定剂，并结合耐光性优异的间位和对位芳纶，可获得良好耐久性，长期使用时不易发生褪色。

3、本发明面料中通过预先在芳纶中添加特定量石墨烯，进一步改善了面料的抗静电性和耐磨性。

4、本发明的阻燃芳纶面料中为本质阻燃型芳纶面料，阻燃性能优异，且阻燃性能不会随着洗涤次数增加而劣化。

具体实施方案

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然所描述的具体实施例是本发明技术方案的示例性实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1

将85重量份间位芳纶和5重量份对位芳纶加入双螺杆挤出机中，然后加入3.5重量份二氧化钛、1.5重量份羧甲基纤维素和4重量份石墨烯熔融混合1h，得到熔融产物。然后将该熔融产物送入纺丝部位，经纺丝泵定量送入纺丝组件，过滤后，由喷丝板的毛细孔中挤出，冷却后经过下方的卷绕装置高速拉伸成丝，得到改性芳纶纤维1。将得到的改性芳纶纤维1和4重量份防静电纤维、15重量份尼龙纤维和40重量份棉纤维，经洛丝装置后进行布织，得到阻燃面料1。

实施例2

将93重量份间位芳纶和4重量份对位芳纶加入双螺杆挤出机中，然后加入7重量份二氧化钛、5重量份羧甲基纤维素和3重量份石墨烯熔融混合1h，得到熔融产物。然后将该熔融产物送入纺丝部位，经纺丝泵定量送入纺丝组件，过滤后，由喷丝板的毛细孔中挤出，冷却后经过下方的卷绕装置高速拉伸成丝，得到改性芳纶纤维2。将得到的改性芳纶纤维2和2.5重量份防静电纤维、7重量份尼龙纤维和25重量份棉纤维，经洛丝装置后进行布织，得到阻燃面料2。

对比例1

采用与实施例1相同的方式制备阻燃面料，除了不使用石墨烯和棉纤维，得到阻燃面料3。

对比例2

采用与实施例1相同的方式制备阻燃面料，除了使用70重量份间位芳纶，和使用15重量份包含十溴二苯乙烷的阻燃粘胶代替5重量份对位芳纶，得到阻燃面料4。

对比例3

采用与实施例2相同的方式制备阻燃面料，除了75重量份间位芳纶和仅使用二氧化钛作为光稳定剂，得到阻燃面料5。

采用等面积上述阻燃面料1-5进行性能检测，结果示于下表1。

表1：阻燃面料性能

由表1的数据可知，采用本发明方案制得的面料在阻燃性、抗静电性、耐摩擦性、耐撕裂性、透湿性和色牢度方面，均获得了优异的效果。

Claims (8)

1.一种阻燃芳纶面料，其特征在于以重量份计，其包括：

所述阻燃芳纶面料不含阻燃粘胶和外加阻燃剂。

2.根据权利要求1的阻燃芳纶面料，其中所述间位芳纶的极限氧指数大于28。

3.根据权利要求1的阻燃芳纶面料，其中所述防静电纤维通过在熔融纺丝法生产金属盐型导电纤维过程中，预先在纤维基体熔融物内加入内混型抗静电剂进行共混得到。

4.根据权利要求3的阻燃芳纶面料，其中所述内混型抗静电剂为吸湿性表面活性剂。

5.根据权利要求1的阻燃芳纶面料，其中所述石墨烯的添加量占间位芳纶与对位芳纶总重的3重量％-7重量％。

6.根据权利要求1的阻燃芳纶面料，其中所述光稳定剂通过将二氧化钛和羧甲基纤维素共混得到，且二氧化钛与羧甲基纤维素的重量比为(5-20):(2-7)。

7.一种制备如权利要求1-6任意一项所述阻燃芳纶面料的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将85-95重量份间位芳纶和3-5重量份对位芳纶加入双螺杆挤出机中，然后加入5-12重量份光稳定剂和2.5-4.5重量份石墨烯，熔融混合40min-1h；

(2)将步骤(1)中的熔融物送入纺丝部位，经纺丝泵定量送入纺丝组件，过滤后，由喷丝板的毛细孔中挤出，冷却后经过下方的卷绕装置拉伸成丝，得到改性芳纶纤维；

(3)将得到的改性芳纶纤维与0.5-4重量份防静电纤维、5-20重量份尼龙纤维以及20-40重量份棉纤维经洛丝装置后进行布织，得到所述的阻燃芳纶面料。

8.如权利要求1-7任意一项所述的阻燃芳纶面料用于制备安全防护服装的用途。