[发明专利]一种工业用阻燃防护服织物、其制造方法及其阻燃防护服

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业用阻燃防护服织物、其制造方法及由所述工业用阻燃防护服织物制得的工业用阻燃防护服。所述阻燃防护服织物及其防护服特别适用于电焊及冶金冶炼炉前用的阻燃防护服。所述织物及其防护服具有永久性阻燃、耐高温、抗对流热、防熔融金属液喷溅等功能。

背景技术

随着国防、军事、消防、核电、冶金等工业的高度发展，对阻燃防护服提出了更高的要求。迄今为止，作为阻燃防护服的开发研制策略，通常有以下几种途径：

1.从纤维入手，提高性能，降低成本

例如，采用混纺法。将高性能阻燃纤维与各种低价格的阻燃纤维或非阻燃纤维组合。虽然其价格仍相对较高，但可以从一定程度上弥补某些高性能纤维的价格缺陷，不失为一种降低成本的有效途径。

其中，作为各种阻燃纤维。例如，纯棉阻燃纤维，碳纤维，芳香族聚酰胺纤维，聚苯并咪唑纤维等，用于织造阻燃防护服织物。

例如织物采用抗燃的纤维，可用在高热、火焰、电弧等危险情况，在高温下不会熔化、燃烧及熔滴。加入P140碳芯纤维，使织物更具有抗静电能力。

2.对分子结构及纺丝工艺进行改进

目前发达国家使用较普遍的高性能阻燃纤维织物，有例如Nomex、Kevlar(凯夫拉)纤维织物等。其中，Nomex以美国杜邦公司上世纪60年代生产的Nomex永久阻燃纤维为原料的阻燃产品为著名。其本身具有永久阻燃性以及优良的热稳定性。美军的防护服装便使用了这种纤维。随着该纤维的广泛应用，杜邦公司又相继开发了一系列改进的Nomex产品，其中以NomexIIIA的应用最为广泛，其组成为93％Nomex、5％Kevlar和2％抗静电纤维。

Nomex(诺梅克斯)为芳纶纤维一种，纤维学名聚间苯二甲酰间苯二胺(国内称芳纶1313)，是美国杜邦公司的专利产品，Nomex为其商品名.由于Nomex纤维具有优异的耐高温性和阻燃性、良好的尺寸稳定性、较好的机械性能、手感柔软、可纺性好等特性，已经成为目前应用最广泛的耐高温纤维。另外，其极限氧指数为28，具有较高的分解温度，而且高温条件下不会熔融。其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。Nomex又具有很好的热稳定性，在260℃高温下连续使用100小时后，其强度仍能保持原强度的65％。在304℃高温下使用7天，仍能保持原强度的50％。Nomex同时具有优异的耐化学性，即耐酸碱、氧化剂及有机溶剂等。其耐辐射性优良，在一定强度的紫外线和Y射线的照射下，其强力几乎没有损失。NomexIIIA有白丝和原液着色色丝两种。其白丝染色已经过关。日前在工业阻燃服、防电弧服、消防服、赛车服以及电焊和炉前工作服应用。

Kevlar(凯夫拉)的强度是高强度合金钢的5倍，是一种名副其实的超级纤维。加入凯夫拉是为了增加衣服在高温火焰以及电弧闪爆下抗热、抗收缩及抗震性能，加入抗静电纤维是为了减少静电，改善穿着舒适性。在它的影响下，高强度聚乙烯纤维、碳纤维和硼纤维等其他种类超级纤维纷纷亮相，并走向实用化。

然而，芳纶纤维和Kevlar(凯夫拉)纤维成本较高；出于国防军工材料等的军事上的需要，主要用于人体军事用装甲；现虽然也作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面，但其尚难以同时兼具舒适性与永久性阻燃、耐高温、抗对流热、防熔融金属液喷溅等功能。比其它阻燃纤维织物性能优异，但价格昂贵，在国内很难大面积推广使用，如果能从工艺上改进，降低成本，就可以很好解决这一间题。

3.发展阻燃整理工艺

注重对无害阻燃剂的开发和阻燃整理工艺的改进是提高阻燃纺织品性能的重要手段。另外注重高新技术的应用，如近些年开发的纳米材料，国内的新技术己能够将有关的纳米微粒稳定地分布在涤纶或其它合纤的纺丝液中，然后纺出具有抗菌、防紫外线、防臭、消臭、远红外反射或吸收红外线等功能的合纤。在印染和后整理方面，则采用涂层、浸轧或吸尽等方法，使天然纤维或普通化纤也具有特殊的功能。通过纳米技术应用于纺织品整理的特点是，既保持衣物原本质感和外观，又因应用纳米材料使纺织品的处理效果更均匀及持久。

另外，织物通过碳氟化合物的处理，达到了防水、防油、污渍易除的效果。或采用亲水处理来增加水汽蒸发、提高在炎热气候下的穿着舒适度。

防护面料无论水洗(或商业洗涤)，织物的防护性能不会降低，具有良好的结构稳定性。

此外，根据需要，进行耐酸碱、抗腐浊、高强度、耐摩擦处理，处理的防护服使用寿命超过一般制服或经防护处理过的棉制服的6倍。