一种耐高温隔热服装专用材料及制备方法与流程

文档序号:30183884发布日期:2022-05-26 16:33阅读:281来源:国知局
一种耐高温隔热服装专用材料及制备方法与流程

1.本发明涉及隔热服装制备技术领域,尤其涉及一种耐高温隔热服装专用材料及制备方法。


背景技术:

2.在特殊工作环境中,由于工作需要会涉及到高温蒸汽,此时,在特殊工作环境下工作的人员通常需要穿戴耐高温隔热服装,以避免高温对工作人员的人身伤害;
3.现有技术为提升舒适性,改进耐高温隔热服装的材料,利用芳香族聚酰胺和聚芳砜作为制造材料,制造耐高温隔热服装,以使得制备的耐高温隔热服装具有良好的舒适性和耐高温性能;
4.在实际使用过程中发现,由于工作环境的不同,在有着较为尖锐的边角的情况下,穿戴者很容易将隔热服装割破,进而使得耐热服装失去耐高温性能,对穿戴者造成人身伤害。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种耐高温隔热服装专用材料及制备方法,以有效提升隔热服装的耐割能力。
6.为实现上述目的,本发明提供了一种耐高温隔热服装专用材料,按重量份计,所述耐高温隔热服装专用材料包括60~70份耐高温纤维、2~10份复合涂层和18~20份阻燃纤维,其中,所述阻燃纤维由玄武石纤维和硅酸铝纤维复捻后浸入浸液后制成,所述复合涂层由水性聚氨酯和纳米sic制成。
7.在现有技术的基础上,改进隔热服装专用材料的组成,利用所述玄武石纤维和所述硅酸铝纤维进行复捻,从而提升专用材料的阻燃性能,并涂抹水性聚氨酯和所述纳米sic制成的涂层,有效提升服装的耐割能力,进而避免隔热服装在进行耐高温工作时,因外界尖锐物体割破隔热服装,导致隔热服装无法继续隔热工作。
8.其中,所述阻燃纤维中,所述玄武石纤维与所述硅酸铝纤维的质量比为3:7。
9.其中,所述耐高温纤维由芳族聚酰胺纤维、蜜胺纤维、尼龙纤维和结构碳纤维中的至少一种组成。
10.本发明还提出一种耐高温隔热服装专用材料的制备方法,制备如上述所述的隔热服装专用材料,
11.制备方法包括如下步骤:
12.将玄武石纤维和硅酸铝纤维按照3:7的质量比进行复捻成阻燃纤维;
13.将阻燃纤维与耐高温纤维编织成衣;
14.配置浸液;
15.将成衣浸入浸液中,浸透后经滚轮挤压后送入烘箱烘干即可。
16.改进制备方法,通过在制备的阻燃纤维外侧浸润浸液,进一步的提升阻燃纤维的
阻燃能力,提升耐高温隔热服装的阻燃能力,提升耐高温隔热服装的适用范围。
17.其中,所述将玄武石纤维和硅酸铝纤维按照3:7的质量比进行复捻成阻燃纤维包括如下步骤:
18.将所述玄武石纤维浸入浸润剂中,浸润完全后按质量比投入捻线机中;
19.将所述硅酸铝纤维浸入高分子胶液中,浸入完全后按质量比投入捻线机中;
20.捻线机将玄武石纤维和所述硅酸铝纤维进行复捻以制备阻燃纤维。
21.在将所述玄武石纤维与所述硅酸铝纤维进行复捻前,分别涂覆所述浸润剂和所述高分子胶液,利用所述高分子胶液提升所述玄武石纤维和所述硅酸铝纤维的复捻紧密性,另一方面则利用所述浸润剂提升提升所述玄武石纤维的表面平整性。
22.本发明的一种耐高温隔热服装专用材料及制备方法,在现有技术的基础上,改进耐高温隔热服装专用材料的组成,利用所述耐高温纤维配合所述阻燃纤维,提升隔热服装的耐热能力,再涂覆复合涂层,提升耐割能力。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明提供的1%质量分数纳米sic质量分数的水性聚氨酯薄膜断面sem图。
25.图2是本发明提供的2%质量分数纳米sic质量分数的水性聚氨酯薄膜断面sem图。
26.图3是本发明提供的3%质量分数纳米sic质量分数的水性聚氨酯薄膜断面sem图。
27.图4是本发明提供的4%质量分数纳米sic质量分数的水性聚氨酯薄膜断面sem图。
28.图5是本发明提供的5%质量分数纳米sic质量分数的水性聚氨酯薄膜断面sem图。
29.图6是本发明提供的一种耐高温隔热服装专用材料的制备方法步骤图。
30.图7是本发明提供的一种耐高温隔热服装专用材料的复捻成阻燃纤维的制备方法步骤图。
具体实施方式
31.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
32.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
33.请参阅图1至图7,本发明提供了一种耐高温隔热服装专用材料,按重量份计,所述耐高温隔热服装专用材料包括60~70份耐高温纤维、2~10份复合涂层和18~20份阻燃纤维,进一步的,所述阻燃纤维由玄武石纤维和硅酸铝纤维复捻后浸入浸液后制成,所述复合
涂层由水性聚氨酯和纳米sic制成。
34.在本实施方式中,在现有技术的基础上,改进隔热服装专用材料的组成,利用所述玄武石纤维和所述硅酸铝纤维进行复捻,从而提升专用材料的阻燃性能,并涂抹水性聚氨酯和所述纳米sic制成的涂层,有效提升服装的耐割能力,进而避免隔热服装在进行耐高温工作时,因外界尖锐物体割破隔热服装,导致隔热服装无法继续隔热工作。
35.进一步的,所述阻燃纤维中,所述玄武石纤维与所述硅酸铝纤维的质量比为3:7。
36.在本实施方式中,热阻试验:以硅酸铝纤维作为空白组,以玄武石纤维:硅酸铝纤维质量比为1:9、2:8、3:7、4:6作为实验组,测量热阻系数,见下表1
[0037][0038]
表1
[0039]
由表1可清晰判断出,当所述玄武石纤维与所述硅酸铝纤维质量比为3:7时,制备的阻燃纤维有着较好的热阻系数和断裂强度。
[0040]
进一步的,所述耐高温纤维由芳族聚酰胺纤维、蜜胺纤维、尼龙纤维和结构碳纤维中的至少一种组成。
[0041]
请参阅图6~图7,本发明还提出一种耐高温隔热服装专用材料的制备方法,制备如上述所述的隔热服装专用材料,
[0042]
制备方法包括如下步骤:
[0043]
s101:将玄武石纤维和硅酸铝纤维按照3:7的质量比进行复捻成阻燃纤维;
[0044]
s102:将阻燃纤维与耐高温纤维编织成衣;
[0045]
s103:配置浸液;
[0046]
s104:将成衣浸入浸液中,浸透后经滚轮挤压后送入烘箱烘干即可。
[0047]
在本实施方式中,改进制备方法,通过在制备的阻燃纤维外侧浸润浸液,进一步的提升阻燃纤维的阻燃能力,提升耐高温隔热服装的阻燃能力,提升耐高温隔热服装的适用范围。
[0048]
进一步的,所述将玄武石纤维和硅酸铝纤维按照3:7的质量比进行复捻成阻燃纤维包括如下步骤:
[0049]
s201:将所述玄武石纤维浸入浸润剂中,浸润完全后按质量比投入捻线机中;
[0050]
s202:将所述硅酸铝纤维浸入高分子胶液中,浸入完全后按质量比投入捻线机中;
[0051]
s203:捻线机将玄武石纤维和所述硅酸铝纤维进行复捻以制备阻燃纤维。
[0052]
在本实施方式中,
[0053]
在将所述玄武石纤维与所述硅酸铝纤维进行复捻前,分别涂覆所述浸润剂和所述高分子胶液,利用所述高分子胶液提升所述玄武石纤维和所述硅酸铝纤维的复捻紧密性,另一方面则利用所述浸润剂提升提升所述玄武石纤维的表面平整性。
[0054]
进一步的,所述浸润剂按重量份计,由如下组分组成:3~8份硅烷偶联剂、40~80份成膜剂,1~5份助成膜剂、5~10份润滑剂和余量水。
[0055]
进一步的,所述高分子胶液体按重量份计,由如下组分组成:环氧树脂20~35份、固化剂3~10份、促进剂0.05~10份和有机溶剂40~70份。
[0056]
进一步的,纳米sic的质量分数为水性聚氨酯的3%。
[0057]
在本实施方式中,采用共混法将纳米sic与水性聚氨酯复合,首先将经改性后的sic粒子用一定的n-甲基吡咯烷酮超声分散30min,然后将分散液加入到水性聚氨酯中,继续超声30min,接着在磁力搅拌30min,直至分散均匀,同样,为比较不同纳米sic质量分数的水性聚氨酯对织物抗穿刺性的影响,控制纳米sic的质量分数分别为1%、2%、3%、4%和5%,制得一系列不同纳米sic质量分数的水性聚氨酯复合涂层材料,穿刺试验结构见下表2:
[0058][0059]
表2
[0060]
由表2可清晰看出,对于3%sic/水性聚氨酯的复合涂层来说,其抗穿刺性能较高,这主要是因为sic粒子有着较高的硬度和耐磨性,从而在穿刺过程中可以通过磨损而钝化锋利的冲击边角,减弱冲击边角的冲击能量,同时,较硬的粒子能更有效的嵌入较软的隔热服装中,导致各纤维和粒子之间更直接的机械耦合,从而提高纤维线之间的高效载荷传递,吸收更多的冲击能量,提高其防刺性能。
[0061]
参阅图1~图5,sic在水性聚氨酯中质量分数小于3%时,sic很均匀地分散在水性聚氨酯中,这使得复合涂层之间的界面更强,随着sic质量分数的增加,sic粒子的团聚现象在水性聚氨酯中变得更加严重,这引起应力集中的增加,使复合材料的机械性能减弱,同时,由于sic质量分数的增加,水性聚氨酯和高强织物的粘结力也会随之减小,因此,纳米sic在水性聚氨酯中质量分数为3%时,sic/wpu基织物复合材料的防刺性能最好。
[0062]
本发明的一种耐高温隔热服装专用材料及制备方法,在现有技术的基础上,改进
耐高温隔热服装专用材料的组成,利用所述耐高温纤维配合所述阻燃纤维,提升隔热服装的耐热能力,再涂覆复合涂层,提升耐割能力。
[0063]
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
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