一種耐320～340℃耐火布及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種耐320~340°C耐火布及其制備方法，屬于紡織材料與防火技術(shù) 領(lǐng)域。
[0002] 項(xiàng)目背景
[0003] 石油化工、天然氣、公安、消防等多種行業(yè)均要求具備具有阻燃防火性能的布料。 目前阻燃、防火布料的品種繁多，美國(guó)杜邦公司是最早利用共聚法，通過(guò)在成纖高聚物的大 分子鏈的密集度和內(nèi)聚力，從而提高其熱穩(wěn)定性，來(lái)成功研制了名為"Nomex"的芳香族聚酰 胺纖維，它的耐熱性非常好，極限氧指數(shù)達(dá)29,雖然其極限氧指數(shù)不是很高，但在其離開(kāi)火 源后，能自行熄滅且不產(chǎn)生熔滴；日本帝人公司的"Terjinconex"，尤尼吉卡公司也采用上 述方法成功研制了商品名為"Apyil"的芳香族聚酰胺纖維，其極限氧指數(shù)可達(dá)29%~32%; "Nomex"纖維具有永久性防護(hù)功能，不溶解不助燃，該纖維在燃燒時(shí)，會(huì)發(fā)生卷曲，同時(shí)炭 化，因而不會(huì)發(fā)生熔融滴落；最重要的是該纖維具有一定的舒適性，透氣性。"Kevlar"為杜 邦公司的另一芳香族聚酰胺纖維研究成果，它除具有上述功能特性外，還具有高的極限氧 指數(shù)以及極強(qiáng)的抗摩擦、抗斷裂能力。
[0004] 美國(guó)BP阿莫科公司于1999年公開(kāi)了一項(xiàng)發(fā)明專利，該專利提供一種聚酰胺組合 物，該組合物可達(dá)到阻燃效果并且具有良好的抗滴性能而不凝結(jié)；索羅蒂亞公司1998年公 開(kāi)了一項(xiàng)關(guān)于聚合物鍵合而非鹵素的阻燃聚合物，所制備的纖維、織物或制品都具有阻燃 性或防火性。
[0005] 除上述功能阻燃性能優(yōu)異的纖維和布料外，另外一些具有阻燃性能的布料如氨 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(dá)到安全防火的效果。采用阻燃混紡纖織造成的布 料，也可以實(shí)現(xiàn)阻燃，織造加工方法主要有兩種：一種是高性能纖維與棉進(jìn)行混紡，另一種 是用棉與阻燃化纖進(jìn)行混紡制備阻燃布再經(jīng)阻燃后整理處理，這類產(chǎn)品很多主要有：腈綸 /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(jīng)過(guò)后 整理制備阻燃布料；后整理方面，用四羥甲基氯化磷作為纖維后整理處理的阻燃劑，長(zhǎng)期使 用中存在阻燃劑析出問(wèn)題，難以達(dá)到持久阻燃的效果。由于后整理中使用的多為小分子阻 燃劑，長(zhǎng)期使用中經(jīng)多次水洗存在降低阻燃性能難以持久阻燃的問(wèn)題。芳綸纖維制備的阻 燃布持久阻燃效果優(yōu)異，但價(jià)格偏高、透氣性差、穿著舒適性低；北京理工大學(xué)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(xué)性能較差，存在嚴(yán)重的熔融滴落；后來(lái)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. Id和3. 5CN/tex的纖維，可達(dá)到永久性阻燃，由此制備成的布料損毀長(zhǎng)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(yōu)異的阻燃黏膠纖維，已在國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)化；王玉忠教授也對(duì)化纖阻燃開(kāi)展了廣泛研究，也 有一些實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。將棉與滌綸纖維、芳綸纖維通過(guò)混紡，可以實(shí)現(xiàn)功能多樣化，不僅可 以降低產(chǎn)品價(jià)格，還可以改善穿著舒適性和色彩的多樣性，但熔融滴落導(dǎo)致的二次燒傷是 難以克服的致命點(diǎn)。
[0006] 針對(duì)目前高性能阻燃布料耐火最高溫度只能達(dá)到260°C，通常的阻燃布受熱溫度 更低，且熔融滴落等難題。本發(fā)明采用與眾不同的方法，用長(zhǎng)絨棉纖維、聚磷酰胺纖維、芳綸 纖維和海藻纖維按一定配方比例混合，分別紡成經(jīng)紗和煒紗，采用3X3的T形織法，織造 成能耐310~340°C高溫的耐火布，耐火布的密度達(dá)200~360g/m2,布料損毀長(zhǎng)度為未洗 39. 7mm~56. 3mm，30~100次洗后42. 6mm~55. 7mm，強(qiáng)度高以及舒適性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中高性能阻燃布料耐火最高溫度只能達(dá)到 260°C，通常的阻燃布受熱溫度更低，且熔融滴落；純棉阻燃后耐久性差、化纖阻燃無(wú)法解決 火災(zāi)中高溫滴落難題、Nomex著色率差、芳綸纖維手感性差等嚴(yán)重不足的問(wèn)題，提供一種耐 310~340°C耐火布的制備方法。
[0008] 該方法的核心內(nèi)容是用聚磷酰胺纖維和芳綸纖維混紡成經(jīng)紗紗線；用長(zhǎng)絨棉、聚 磷酰胺纖維和海藻纖維混紡成煒紗紗線；將經(jīng)紗與煒紗結(jié)合，采用3X3的T形交錯(cuò)織法，織 成具有一定密度的耐火布，離開(kāi)火源后，能自行熄滅且不產(chǎn)生熔滴，在352 °C發(fā)生卷曲，高溫 炭化而不然燒，達(dá)到永久效果。
[0009] 本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0010] 一種耐310~340°C耐火布，其組成原料如下：
[0011] 經(jīng)紗組成為：按質(zhì)量百分比
[0012] 聚磷酰胺纖維 30~70%
[0013] 芳綸纖維 30~70%
[0014] 煒紗組成為：按質(zhì)量百分比
[0015] 長(zhǎng)絨棉 1~30%
[0016] 聚磷酰胺纖維 29~70%
[0017] 海藻纖維 29~70%。
[0018] -種耐310~340°C耐火布制備方法，具體步驟如下：
[0019] 步驟一、將聚磷酰胺纖維和芳綸纖維在梳解機(jī)中疏解并經(jīng)混同機(jī)中混合均勻，紡 紗機(jī)紡成30支~65支紗線，作為織布時(shí)的經(jīng)紗；
[0020] 步驟二、將長(zhǎng)絨棉、聚磷酰胺纖維和海藻纖維，在梳解機(jī)中疏解并經(jīng)混同機(jī)中混合 均勻；經(jīng)紡紗機(jī)紡成20支~90支紗線，作為織布時(shí)的煒紗；
[0021] 步驟三、用6~12根經(jīng)紗與3~9根煒紗，采用3X3的T形交錯(cuò)織法，得到耐 310~340 °C耐火布。
[0022] 步驟一所述經(jīng)紗斷裂強(qiáng)力為315. 3cN~378. 6cN，斷裂強(qiáng)度為18. 7cN/tex~ 36.2cN/tex;
[0023] 步驟二所述煒紗斷裂強(qiáng)力為291. 6cN~359. 2cN，斷裂強(qiáng)度為12. 4cN/tex~ 25. 6cN/tex〇
[0024] 有益效果
[0025]1、一種耐310~340°C耐火布，密度為200g/m2~360g/m2,其力學(xué)性能為橫向斷 裂強(qiáng)度為52. 32cN/tex~75. 62cN/tex，斷裂伸長(zhǎng)率為19. 6%~38. 7%，縱向斷裂強(qiáng)度為 45.lcN/tex~67. 3cN/tex