一種耐久阻燃布及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發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域。
[0002]項目背景
[0003]高溫作業工人作業環境惡劣，有必要為其提供阻燃防護服。阻燃防護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，極限氧指數達29，雖然其極限氧指數不是很高，但在其離開火源后，能自行熄滅且不產生熔滴；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，其極限氧指數可達29%?32%;美國BP阿莫科公司于1999年公開了一種聚酰胺組合物，可達到阻燃效果并且具有良好的抗滴性能而不凝結的發明專利，索羅蒂亞公司也公開了關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，不能達到安全防火的效果。采用阻燃混紡纖織造成的布料，是實現阻燃織造加工方法，高性能纖維與棉進行混紡或用棉與阻燃化纖進行混紡制備阻燃布再經阻燃后整理處理類產品主要有: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，而這種技術僅能實現表面化阻燃，其產品很多；為使尼龍6阻燃，北京理工大學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性能較差，存在嚴重的熔融滴落；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異的阻燃黏膠纖維，已在國內產業化；王玉忠教授也對化纖阻燃開展了廣泛研究，也有一些實現了產業化。將棉與滌綸纖維、芳綸纖維通過混紡，可以實現功能多樣化，不僅可以降低產品價格，還可以改善穿著舒適性和色彩的多樣性。隨著紡織技術的發展，阻燃紡織品的發展逐漸向混紡領域發展。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。然而傳統混紡后整理技術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、耐高溫性能差和強度低等缺點，難以作為高檔阻燃產品使用。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量。
[0004]針對阻燃布料受熱溫度低，最高耐火溫度只能達到260°C，且產生熔融滴落等難題。本發明則是與上述這些技術方法完全不同，既克服了原有單一阻燃的不足，達到無熔融滴落，又實現了耐溫的特性，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200?360g/m2，布料損毀長度為92.6mm?135.7mm(50次洗后)，強度高舒適性好。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是為了解決傳統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到260°C，且產生熔融滴落等難題，提出一種耐久阻燃布及其制備方法。
[0006]本發明的核心內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，達到永久阻燃的效果。
[0007]本發明的目的是通過下述技術方案實現的。
[0008]—種耐久阻燃布，其質量百分比成分如下:
[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，投入梳解機中疏解并經混同機混合均勻后，紡成20支?110支的經紗和瑋紗線；
[0015]步驟三、用紡制成的4?12根經紗線與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個小時，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 %，納米有機蒙脫土 10 %?20 %，乙醇10%?20%，水30%?60% ;所述季銨鹽為環氧基有機硅季銨鹽、氨基有機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]步驟二中所述經紗由4?6股細紗并紗構成，斷裂強力為175.6cN?279.3cN，斷裂強度為11.7cN/tex?21.2cN/tex ;瑋紗由3?7股細紗并紗構成，斷裂強力為126.3cN ?187.4cN，斷裂強度為 7.9cN/tex ?13.5cN/tex ；
[0019]有益效果
[0020]1、一種耐久阻燃布，規格200?360g/m2’，其力學性能為橫向斷裂強度為39.7cN/tex?55.63cN/tex，斷裂伸長率為41.6 %?61.2 %,縱向斷裂強度為36.6cN/tex?52.2cN/tex ;質地柔軟，舒適性好，抗靜電性能，著色率優良；
[0021]2、一種耐久阻燃布，在260?280°C的溫度下保持60min無滴落；垂直燃燒測試續燃時間:未洗0mm，5?10次洗后0mm ;引燃時間: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，生產方法簡單，自動化生產，易于操作，成本低，可實現大規模工業化生產。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發明做詳細說明。
[0024]實施例1
[0025]取40kg長絨棉纖維和60kg尼龍纖維，投入HXF-1型往復式梳解機中疏解并經混同機混合均勻后，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環氧有機硅丁基銨和39kg納米有機蒙脫土中加入45kg95%的工業乙醇，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時浸泡12小時，壓濾機中濾去浸泡液，干燥后與230kg聚磷酰胺纖維混合，投料于HXF-1型往復式梳解機中疏解并經混同機中混合均勻，進人紡紗機，按正常的紡紗工藝進行紡紗，得到的紗線進行并紗，由4股90支紗并紗構成經紗線，并紗后經紗的斷裂強力為196.2cN，斷裂強度為13.2cN/tex ;由3股75支紗并紗構成瑋紗線，并紗后瑋紗的斷裂強力為131.7c