本发明涉及一种多组分低成本永久阻燃面料及其制备方法。
背景技术：
随着工业的快速发展，每年因生产安全问题造成的非正常死亡人数也日益增多，其中与安全防护纺织品及服装有关的伤亡事故占各类生产伤亡事故的15％。近年来，人们对个人安全防护的意识也在逐渐增加，但是由于价格因素，企业会给直接接触高危操作的工人提供昂贵优质的防护服，为了节约成本，而不直接接触高危作业的普通工人只能穿戴一般的防护服，防护性能有限，出现突发状况时无法给予工人有效可靠的防护。
目前市面上有很多种防护面料，包括芳纶面料、改性腈纶混纺面料、阻燃棉面料和阻燃涂层面料。各面料的优缺点如下：1)芳纶面料的各方面防护性能最好，但是手感偏硬，价格昂贵；2)改性腈纶混纺面料，穿着舒适，价格适中，但是受改性腈纶牵制，阻燃性能有限；3)阻燃棉面料价格低廉，其阻燃效果是经过后整工艺加工而成，具有较好的防火作用，但是随着洗涤次数的增加，面料的强力及阻燃性能会逐渐降低，且面料厚重，纱支较粗，穿着舒适性差，尺寸稳定性不好，另外其阻燃后整过程中需要氨气熏蒸，而氨气有强烈的刺激性气味，吸入过多对人体有害；4)阻燃涂层面料，是在一般的化纤面料基础上添加阻燃涂层整理，有一定的阻燃效果，但是随着洗涤次数的增加阻燃性能会逐渐降低甚至消失，且涂层较硬，穿着舒适性差，成衣需搭配里料。由于以上面料各有缺点，因此，有必要提供一种新的防护面料来解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种具有永久阻燃性能，手感柔软，吸湿透气，穿着舒适，成本低的多组分低成本永久阻燃面料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种多组分低成本永久阻燃面料，包括以下质量百分比的原料：10％-30％芳纶1313纤维、30％-50％阻燃粘胶、10％-30％阻燃涤纶和20％-40％改性腈纶纤维。
本发明还提供一种所述多组分低成本永久阻燃面料的制备方法，包括以下步骤：
1)芳纶1313纤维染色：先往缸内加入40℃的水，再将阳离子染料放入水中浸泡10-15分钟化开，然后将水加热至70℃，往水中加入40g/L载体、40g/L 硝酸钠，加入强酸将PH值调到3-3.5，再加入芳纶1313纤维进行染色，接着以1℃/min的速度将水加热至130℃，保温60min,然后将缸中的水排空，染色后的芳纶1313纤维留在缸内，再次往缸内加入80℃的清水，并加入2-3g/L洗涤剂清洗芳纶1313纤维30min，再次将缸中的水排空，洗涤后的芳纶1313纤维留在缸内，又一次往缸内加入80℃的清水清洗芳纶1313纤维，清洗30min后芳纶1313纤维出缸，在140℃温度条件下烘干，烘干至含水量为6％-10％；
2)纺纱：将芳纶1313纤维、阻燃粘胶、阻燃涤纶和改性腈纶纤维混合均匀，依次进行开松清理、梳棉、梳棉条、并条、粗纱、细纱、络筒、蒸纱、并线、倍捻、蒸纱和纱线检测处理；
3)纱线染色:采用二浴法染色，先采用90-100℃的中性染料染浴给改性腈纶纤维染色，再采用50-60℃的活性染料染浴给阻燃粘胶染色；
4)织坯：对染色后的纱线进行整经、穿综穿筘、上机织造、坯布物性检测、修布和验坯处理；
5)水洗、烘干：使用40℃清水清洗坯布30min,然后在130℃温度条件下烘干；
6)剪毛：通过剪毛机对坯布剪毛；
7)防油防水、焙烘：将坯布浸轧50g/L防油防水助剂，然后在160-180℃温度条件下焙烘坯布50-70s；
8)对坯布进行罐蒸处理，形成多组分低成本永久阻燃面料。
优选的，在步骤1)中，芳纶1313纤维在进行烘干处理前，浸轧抗静电油剂。
优选的，在步骤2)中，所述并条步骤包括依次进行的头并、二并和三并。
优选的，在步骤2)中，所述蒸纱步骤采用蒸纱机依次进行抽真空、蒸汽、抽真空、蒸汽和抽真空处理。
与现有技术相比，本发明多组分低成本永久阻燃面料及其制备方法的有益效果在于：本发明具有优异的永久阻燃性能，手感柔软，吸湿透气，穿着舒适，降低了面料成本，提高了企业产品核心竞争力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
本发明提供一种多组分低成本永久阻燃面料，包括以下质量百分比的原料：10％-30％芳纶1313纤维、30％-50％阻燃粘胶、10％-30％阻燃涤纶和20％-40％改性腈纶纤维。
在本发明一实施例中，所述多组分低成本永久阻燃面料包括以下质量百分比的原料：10％的芳纶1313纤维、30％阻燃粘胶、20％阻燃涤纶和40％改性腈纶纤维。
在本发明另一实施例中，所述多组分低成本永久阻燃面料包括以下质量百分比的原料：20％的芳纶1313纤维、40％阻燃粘胶、10％阻燃涤纶和30％改性腈纶纤维。
在本发明另一实施例中，所述多组分低成本永久阻燃面料包括以下质量百分比的原料：30％的芳纶1313纤维、35％阻燃粘胶、15％阻燃涤纶和20％改性腈纶纤维。
本发明还提供一种所述多组分低成本永久阻燃面料的制备方法，包括以下步骤：
1)芳纶1313纤维染色：先往缸内加入40℃的水，再将阳离子染料放入水中浸泡10-15分钟化开，然后将水加热至70℃，往水中加入40g/L载体、40g/L硝酸钠，加入强酸将PH值调到3-3.5，再加入芳纶1313纤维进行染色，接着以1℃/min的速度将水加热至130℃，保温60min,然后将缸中的水排空，染色后的芳纶1313纤维留在缸内，再次往缸内加入80℃的清水，并加入2-3g/L洗涤剂清洗芳纶1313纤维30min，再次将缸中的水排空，洗涤后的芳纶1313纤维留在缸内，又一次往缸内加入80℃的清水清洗芳纶1313纤维，清洗30min后芳纶1313纤维出缸，在140℃温度条件下烘干，烘干至含水量为6％-10％；
2)纺纱：将芳纶1313纤维、阻燃粘胶、阻燃涤纶和改性腈纶纤维混合均匀，依次进行开松清理、梳棉、梳棉条、并条、粗纱、细纱、络筒、蒸纱、并线、倍捻、蒸纱和纱线检测处理；
3)纱线染色:采用二浴法染色，先采用90-100℃的中性染料染浴给改性腈纶纤维染色，再采用50-60℃的活性染料染浴给阻燃粘胶染色；
4)织坯：对染色后的纱线进行整经、穿综穿筘、上机织造、坯布物性检测、修布和验坯处理；
5)水洗、烘干：使用40℃清水清洗坯布30min,然后在130℃温度条件下烘干；
6)剪毛：通过剪毛机对坯布剪毛；
7)防油防水、焙烘：将坯布浸轧50g/L防油防水助剂，然后在160-180℃温度条件下焙烘坯布50-70s；
8)对坯布进行罐蒸处理，形成多组分低成本永久阻燃面料。
在步骤1)中，芳纶1313纤维在进行烘干处理前，浸轧抗静电油剂，这种处理方式能够防止产生静电，提高操作安全性。在步骤2)中，所述并条步骤包括依次进行的头并、二并和三并，所述蒸纱步骤采用蒸纱机依次进行抽真空、蒸汽、抽真空、蒸汽和抽真空处理。通过所述剪毛步骤，能够提高成品面料的防起毛起球性能。通过所述罐蒸步骤，能够使面料手感爽滑，布面平整，悬垂性好。
在本发明中，所述低成本永久阻燃面料各组成原料具有以下优良性能：
芳纶1313纤维，即间位芳香族聚酰胺纤维，全称聚间苯二甲酰间苯二胺纤维。其断裂强度0.4-0.53牛/特，伸长率30-50％，回潮率6.5％。其耐酸、碱、霉、老化，其摩擦性、抗腐蚀性较好，强度和弹性也好。芳纶1313纤维最突出的特点就是耐高温性能好，可在220℃高温下长期使用而不老化，其电气性能与机械性能可保持10年之久，而且尺寸稳定性极佳，在250℃左右的热收缩率仅为1％，短时间暴露于300℃高温中也不会收缩、脆化、软化或者融熔，在超过370℃的高温下才开始分解，400℃左右开始碳化。芳纶1313纤维是一种本质阻燃、耐高温的纤维，不会熔融、熔滴，不散发有害气体，在空气中也不会助燃，具有自熄性，极限氧指数大于28％，属于难燃纤维，所以不会在空气中燃烧，也不助燃，具有自熄性。
阻燃粘胶，即吉沃尔阻燃粘胶纤维，在本实施例中，采用的是具有高效、无卤、永久阻燃特性的粘胶专用阻燃剂，是一种磷系粘胶纤维阻燃剂。其拥有低烟无毒、不熔融滴落、抗火防热等特性，其极限氧指数大于28％，是一种有良好安全性、阻燃性、柔软性、吸湿透气性、染色性、天然抗静电性和可降解性的永久型环保阻燃纤维。
阻燃涤纶，采用共聚改性的方法，在生产涤纶纤维的过程中加入阻燃剂，使其在具有较好的强度、高模量、优良的耐热性和尺寸稳定性的同时具有良好的永久阻燃性能。阻燃涤纶在燃烧时有熔滴现象，燃烧后自行熄灭。但如果与芳纶1313纤维混纺达到一定比例，就可以解决熔滴现象。
改性腈纶，主要采用Protex改性腈纶纤维，是一种本质阻燃纤维，具有优异的永久阻燃性能和阻燃耐久性，遇火焰不熔融、不熔滴、不散发有害气体，离开火焰后炭化，可以自行熄灭，LOI值可达34～35％。且耐酸耐碱、热稳定性好、织物色泽鲜艳，色牢度优良。
基于以上特性，本发明所述多组分低成本永久阻燃面料强力大，尺寸稳定，阻燃性能好，成本低，透气性能和吸湿性能好，手感柔软，从而提高了面料的穿着舒适性。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。