[发明专利]一种阻燃航空地毯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属航空用内饰铺地材料技术领域，涉及一种阻燃航空地毯及其制备方法。

背景技术

一般来说，航空用内饰材料主要包括：顶棚系统、座椅系统、行李箱系统、铺地材料、舱内照明系统等。这些材料和系统在具有一定装饰作用的同时，还涉及到功能性、安全性及工程属性，而且需符合航空业通用的技术标准。作为一种高档装饰用软质铺地物材料，地毯在航空器领域得到了广泛应用。这种内饰材料具有良好的吸音和隔音效果，可美化机舱内的空间环境，使舱内具有较好的行走舒适性、安全性。同样，航空用地毯相关性能需满足民用航空FAR/CCAR 25.853规章中关于燃烧性和烟雾毒性的技术要求。

现有航空用地毯以阻燃羊毛机织威尔顿地毯为主，采用100％羊毛纱线或羊毛/锦纶混纺纱线作为绒头纱，产品相关性能符合民航通用技术要求，但该种地毯的绒头纱、地经纱、衬垫经纱、纬纱均需经过阻燃处理，而且地毯底层的背面也需进行阻燃涂层处理。燃烧时，此地毯各部分均具备一定的阻燃效果，而面层绒头纱和底层阻燃剂起到关键作用。因为阻燃羊毛作为绒头纱可以增加炭的形成，减少可燃性气体的产生，同时底层中的阻燃剂吸收燃烧产生的热量，并分解出水分，达到冷却和减慢燃烧速率的目的。

众所周知，羊毛纤维在阻燃处理过程中会产生含有金属离子的废水，而烘干、水洗等工序更是消耗了大量的能源和资源。同时，羊毛经常产生掉毛现象，且不能进行水洗。另外，地毯背胶中含有阻燃成分，也增加了化学品的使用量，不利于废弃地毯的循环利用。随着人们对节能减排、生态环保、健康卫生等问题的重视，目前航空地毯的性能难以满足航空领域的发展需求，开发一种新型航空地毯成为航空用内饰材料领域的重要方向。

中国文献《山东纺织科技》2011年第5期公开了一篇《节能环保型航空地毯的开发研制》的文章，介绍了采用100％新西兰羊毛作为绒头纱线，并在染色过程中进行阻燃处理，采用阻燃涤纶和阻燃丙纶作为经纱和纬纱，粉煤灰和氢氧化铝作为背胶填充剂制备航空地毯的方法，最终制得燃烧性和烟雾毒性均符合民航技术要求的地毯。但该方法仍需要对羊毛纱线进行阻燃处理，这会产生大量的含有金属离子的废水，而且背胶中仍然含有阻燃成分，也增加化学品的使用量。

中国专利CN101011210A公开了一种船用阻燃型地毯及其制备工艺，采用第一阻燃剂和第二阻燃剂对面层的羊毛绒头纱进行阻燃处理，同时采用第三阻燃剂对地毯背面进行阻燃涂层，使最终产品燃烧性能达到国际通用的船舶地毯材料的技术要求。但显然此方法仍然是对地毯的绒头纱和背胶进行阻燃处理和加工。

现有技术中，航空地毯的绒头纱线以纯羊毛纤维为主，也有将羊毛和锦纶混纺，但羊毛比例均高于50％，而且这些地毯的阻燃原理是相同的，均是通过对绒头纱和背胶涂层进行阻燃处理而达到阻燃效果的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种阻燃航空地毯及其制备方法，在不需要对地毯进行阻燃处理的情况下，保留常规地毯的相关性能优势，并使其符合民用航空FAR/CCAR 25.853规章技术要求。这可以避免大量污水的产生，同时显著降低化学品使用量和能源的消耗。

本发明所采用的技术方案是：一种阻燃航空地毯，其阻燃效果是通过构造一种阻燃骨架而实现的，并不需要对地毯的绒头纱和背层进行阻燃处理。当遇火燃烧时，绒头纱并不会阻止燃烧，而地经纱、衬垫经纱和纬纱形成的骨架结构起到关键的阻燃作用。这主要表现在三个方面：(1)首先结构中的难燃纤维具有较高的热裂解温度，同时骨架结构所用纱线采用一定的细度及比例，使结构内部与氧气的接触范围小，因此骨架结构有较好的热稳定性，这种稳定的骨架结构可在燃烧过程中有效保证地毯整体结构的完整性；(2)采用3根纬纱上覆盖1绒头纱的织造方法，增大了绒头纱与骨架结构之间的距离，促进了热量在空气中的扩散；(3)由于单位面积内绒头纱所占比例较小，在燃烧的过程中，能减少单位时间内火焰和热量累积的强度，并且所产生的热量可被难燃的骨架结构隔离分散。因此在燃烧时中骨架结构能中断热量在纤维材料上的传递，最终使火焰自熄灭。