低克重后处理阻燃织物的制作方法

本发明涉及化工、电力、纺织、劳动防护领域，特别是涉及一种适用于提供阻燃性的织物。

背景技术：

阻燃织物分为两大类，一类为材料本身或通过材料的组合达到织物阻燃的目的，业内称为材料阻燃；另一类是通过对织物或构成织物的纤维素纤维(棉、麻、粘胶、莱赛尔纤维)进行化学加工达到织物阻燃的目的，业内称为后处理阻燃织物。

材料阻燃织物保留了构成织物纤维的特性，阻燃性能也比较稳定。后处理阻燃织物在后处理加工中部分损伤了构成织物纤维的物理强度，织物的物理强度大幅度下降，为了达到应有的物理强度，不得不增加织物的平方米克重，从而使织物的舒适性变差、适用范围变小。

在市场上低于200克每平方米的面料主要用于衬衣等春夏天的凉爽性要求高的服装，200克每平方米以上的织物主要用于夹克等秋冬天的保暖性要求高的服装。具有阻燃需求的服装市场中，200克每平方米以下的后处理阻燃的织物通过相关的阻燃标准。

后处理阻燃织物的加工方法包括自交联法和反应性交联法，是世界上常规的两种加工方法。

自交联法：纤维素纤维与纤维素纤维之间产生缩聚反应，也称为普罗本(PROBAN)或氨熏法。

反应性交联法：化学药剂与纤维素羟基集团形成稳定化学键结合，也称为CP法。

目前，后处理阻燃织物主要的消费市场在欧美，但因为甲醛含量高和阻燃耐久性问题的影响，具有转向材料阻燃方向的趋势。美国目前禁止使用反应性交联法的产品。

氨熏法获得后处理阻燃织物的阻燃性较高，织物的撕破强力相对CP法下降稍小一些，从而燃烧损毁长度相对较短，但甲醛含量相对大，生产中不环保，也不利于穿着人的健康。

CP法获得后处理阻燃织物的阻燃性相对较低，织物的撕破强力相对氨熏法下降要大一些，造成织物的燃烧损毁长度相对较长，臭味也相对较重，但甲醛含量相对较低。

不论是哪种后处理阻燃方法，增加织物克重是改善阻燃性能和提高物理指标的重要手段，均不例外的是会带来甲醛含量的增加，对环保和人员健康不利。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种低克重后处理阻燃织物。

本发明所述的低克重后处理阻燃织物，由含有强力纤维的纱线编织而成；织物的纱线中所含有的强力纤维的质量之和占相应纱线质量的2％～30％。

本发明所述的低克重后处理阻燃织物，其中，织物中所含有的强力纤维的质量之和占织物质量的2％～30％。

本发明所述的低克重后处理阻燃织物，其中，织物中纤维素纤维和其他非阻燃纤维的质量不低于织物质量的70％。

本发明所述的低克重后处理阻燃织物，其中，强力纤维的物理强度指标同时满足以下指标要求：

强力纤维的极限氧指数 ≥28；

纤维的分解温度 ≥400℃；

纤维的拉断强力 ≥3.0cN/dtex。

本发明所述的低克重后处理阻燃织物，根据GB5455-2014进行阻燃燃烧实验，损毁长度低于150mm。

本发明所述的低克重后处理阻燃织物，根据GB5455-2014进行阻燃燃烧实验，损毁长度低于100mm。

本发明所述的低克重后处理阻燃织物，根据GB5455-2014进行阻燃燃烧实验，损毁长度低于50mm。

本发明所述的低克重后处理阻燃织物，其中，加强筋纱线的纤维比率与方格内的纱线的纤维比率不同。

本发明提供的低克重后处理阻燃织物与现有技术不同之处在于：

本发明通过少量混入部分强力纤维，改善后处理阻燃织物的化学性能，在后处理阻燃加工后，仍能保证物理强度不会过度下降，从而可以让后处理阻燃织物的平方米克重降到200g以下，或对于高于200克没平方米的后处理阻燃织物在满足阻燃要求的前提下减轻织物50克每平方米以上。

本发明主要从缩短后处理阻燃织物然燃烧试验后的损毁长度方面展开试验研究，并提供 了多个实施例。

下面结合附图说明和具体实施例对本发明所述的低克重后处理阻燃织物作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例1-14、实施例16-18、对比例1-13、对比例15-17的组织图；

图2为本发明实施例15、实施例19、对比例14的组织图。

具体实施方式

实施例1

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维组成：

棉：98％；

碳纤维：2％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例2

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：98％；

聚对苯撑苯并二噁唑：2％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例3

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：96％；

聚酰亚胺：4％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例4

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：96％；

聚酰亚胺：4％。

阻燃后处理方法：氨熏法。

实施例5

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：94％；

间位芳纶：6％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例6

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：94％；

对位芳纶：6％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例7

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：92％；

聚芳酯：8％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例8

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

宝德纶：12％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例9

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：70％；

宝德纶：30％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例10

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

间位芳纶：12％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例11

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

对位芳纶：12％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例12

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

芳砜纶：12％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例13

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

特氟龙：12％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例14

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

聚苯硫醚：12％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例15

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：94％；

间位芳纶：6％。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例16

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

天丝：96％；

聚酰亚胺：4％。

阻燃后处理方法：氨熏法。

实施例17

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

人造棉：96％；

聚酰亚胺：4％。

阻燃后处理方法：氨熏法。

实施例18

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

麻：96％；

聚酰亚胺：4％。

阻燃后处理方法：氨熏法。

实施例19

一种低克重后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：96.19％，即100％-3.81％＝96.19％

聚酰亚胺：3.81％。即(3+3)/(39+24)X40％＝3.81％

其中，加强筋纱线A由如下质量百分比的纤维构成：

棉：60％；

聚酰亚胺：40％。

其中，方格内纱线B由如下质量百分比的纤维构成：

棉：100％。

加强筋纱线A的密度为10mmX10mm范围内经纬各3根；方格内纱线B的密度为10mmX10mm范围内经纬各36X21根，共39X24根，纱线的指数相同。

阻燃后处理方法：CP法。

实施例1～19为本发明的组成的举例，所有在本发明范围内的各种组成均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例1～19中采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密97根/inch，纬密60根/inch，织物最终平方米克重185±5克/平方米。根据GB/T 5455-2014进行燃烧损毁长度的测定。

其中实施例1～14和实施例16～18，经纬纱线相同、均匀排列，基础组织图如图1，2/1右斜纹。1～3为3根经纱，A～C为3根纬纱，阴影部分表示经纱在纬纱上面，非阴影处表示纬纱在经纱上面。右斜表示经纱在上整体向右上角推移。

其中实施例15、实施例19，经纬纱线相同、10mmX10mm 3根加强筋方格设计，组织图如图2所示。基本组织为2/1右斜纹。每10mm宽经纱39根，其中第19根位置填入3根加强筋纱线；每10mm长纬纱24根，其中第L根位置填入3根加强筋纱线。

注：40/2(棉支双纱)表示在公定回潮率下，1英镑重的棉纱有40个840码的长度。是衡量纱线粗细的单位。数值越大，纱线越细。/2表示是两根单纱的合股纱。

2/1右斜斜纹，是机织物的普通组织之一。

经密，织物经向纱线密度，根数/英寸，1英寸＝25.4mm。

纬密，织物纬向纱线密度，根数/英寸，1英寸＝25.4mm。

97X60，表示经密为97根/1英寸；纬密为60根/1英寸。

平方米克重185克/平方米，表示织物1平方米的重量为185克。即1平方米织物内经纱和纬纱的质量之和，与经密和纬密密切相关。

织物撕破强力和燃烧损毁长度的关系：实际上燃烧损毁长度是织物按标准进行燃烧后残留撕破强力的间接测试方法。

燃烧试验前，织物的撕破强力越大越好。燃烧后关键看阻燃情况(已被燃烧的面积)和残留的撕破强力的配合。

为了更加突出本发明的有益效果，进行了对比试验：

对比例1

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：100％。

采用的试验参数：10/1(棉支单纱)，2/1右斜斜纹，经密72根/inch，纬密54根/inch，织物最终平方米克重305±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

对比例2

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：100％。

采用的试验参数：32/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密102根/inch，纬密60根/inch，织物最终平方米克重240±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

对比例3

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：100％。

采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密100根/inch，纬密64根/inch，织物最终平方米克重195±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

对比例4

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：100％。

采用的试验参数：32/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密102根/inch，纬密60根/inch， 织物最终平方米克重240±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：CP法。

对比例5

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

锦纶：12％。

采用的试验参数：32/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密102根/inch，纬密60根/inch，织物最终平方米克重240±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

对比例6

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

锦纶：12％。

采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密100根/inch，纬密64根/inch，织物最终平方米克重195±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

对比例7

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

锦纶：12％。

采用的试验参数：32/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密102根/inch，纬密60根/inch，织物最终平方米克重240±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：CP法。

对比例8

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

锦纶：12％。

采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密100根/inch，纬密64根/inch，织物最终平方米克重195±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：CP法。

对比例9

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

涤纶：12％。

采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密100根/inch，纬密64根/inch，织物最终平方米克重195±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

对比例10

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

涤纶：12％。

采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密100根/inch，纬密64根/inch，织物最终平方米克重195±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：CP法。

对比例11

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：88％；

高模聚乙烯：12％。

采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密100根/inch，纬密64根/inch，织物最终平方米克重195±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

对比例12

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：70％；

阻燃涤纶：30％。

采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密100根/inch，纬密64根/inch，织物最终平方米克重195±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

对比例13

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：70％；

阻燃粘胶：30％。

采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密100根/inch，纬密64根/inch，织物最终平方米克重195±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

对比例14

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

棉：100％。

采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密100根/inch，纬密64根/inch，织物最终平方米克重195±5克/平方米。经纬纱线相同、10mmX10mm 3根加强筋方格设计，组织图如图2所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

对比例15

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

天丝：100％。

采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密100根/inch，纬密64根/inch，织物最终平方米克重195±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

对比例16

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

人造棉：100％。

采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密100根/inch，纬密64根/inch，织物最终平方米克重195±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

对比例17

一种后处理阻燃织物，由如下质量百分比的纤维构成：

麻：100％。

采用的试验参数：40/2(棉支双纱)，2/1右斜斜纹，经密100根/inch，纬密64根/inch，织物最终平方米克重195±5克/平方米。经纬纱线相同、均匀排列，组织图如图1所示。

阻燃后处理方法：氨熏法。

注：10/1(棉支单纱)表示在公定回潮率下，1英镑重的棉纱有10个840码的长度。是衡量纱线粗细的单位。数值越大，纱线越细。/1表示是一根单纱，未曾合股。

32/2(棉支双纱)表示在公定回潮率下，1英镑重的棉纱有32个840码的长度。是衡量纱线粗细的单位。数值越大，纱线越细。/2表示是两根单纱的合股纱。

40/2(棉支双纱)表示在公定回潮率下，1英镑重的棉纱有40个840码的长度。是衡量纱线粗细的单位。数值越大，纱线越细。/2表示是两根单纱的合股纱。

各种纤维特性见表1。

表1纤维特性

将实施例和对比例所得织物按照GB/T 5455-2014进行垂直燃烧试验。表2为测试所得的损毁长度。

表2损毁长度

由以上实验结果，可以得出以下结论：

(1)氨熏法比CP法处理的阻燃织物的燃烧损毁长度短。如表3所示。

表3

(2)克重越高，后处理阻燃加工后燃烧损毁长度可以变短。如表4所示。

表4

(3)混入部分锦纶、涤纶，进行后处理阻燃加工后，没有改善燃烧损毁长度的明确趋势。如表5所示。

表5

(4)加入高模聚乙烯、阻燃涤纶等低LOI值(不高于28)的纤维，后处理阻燃加工织物的燃烧损毁长度反而变长。如表6所示。

表6

(5)加入阻燃粘胶等分解温度低(340度)且自身断裂强度低(不超过3.0cN/dtex)的纤维，后处理阻燃织物的燃烧损毁长度变长。如表7所示。

表7

(6)通过方格加强筋的设计，燃烧损毁长度没有明显的改善。如表8所示。

表8

(7)纤维素纤维种类的变化与后处理阻燃织物的燃烧损毁长度变化关系不大。如表9所示。

表9

(8)即使采用阻燃效果较差的CP法，平方米克重185±5，低于200克/平方米的情况下，实施例1～18的损毁长度均达到阻燃要求。除实施例5损毁长度低于150mm，其他实施的损毁长度均低于100mm，其中实施例9和实施例13的损毁长度均低于50mm，符合本发明的阻燃要求范围。如表10所示，加入强力纤维2％～30％，根据不同的强力纤维，选用不同比例，均能缩短后处理阻燃织物的燃烧损毁长度。加入的强力纤维超过30％时，织物的阻燃效果会更好，但由于成本的关系，一般直接设计为材料阻燃织物，如果做成后处理阻燃织物，织物的价值变低了，商业价值将大打折扣。

表10

(9)结论(8)对氨熏法和CP法均成立。如表11所示。

表11

(10)即使采用对燃烧损毁长度不利的CP法，加入本发明范围内的强力纤维后的后处理阻燃织物的燃烧损毁长度明显比有或没有加强筋的没有加入强力纤维的后阻力阻燃织物的燃烧损毁长度短。加入强力纤维后进行加强筋设计，结论同样成立，加强筋纱线与方格内纱线纤维不同时结论也成立。如表12所示。

表12

(11)纤维素纤维的种类不同并不影响强力纤维缩短后处理阻燃织物燃烧损毁长度的结论。如表13所示。

表13

(12)在达到同等或以上的阻燃效果的前提下，加入本发明允许范围内的强力纤维，后处理阻燃织物的平方米克重可以降低50克/平方米以上。实施例比对比例1的平方米克重低305-185＝120克/平方米；比对比例2的平方米克重低240-185＝55>50克/平方米，且燃烧损毁长度均低于对比例。如表14所示。

表14

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。