本发明属于功能性纺织品
技术领域：
，涉及一种耐酸的阻燃纱线及由其制成的耐酸的纺织品和服装，特别涉及由一种改性聚苯硫醚纤维与阻燃纤维混合纺纱制成的阻燃纱线，以及由该阻燃纱线制成的纺织品和服装。
背景技术：
：在化工制造领域，工人长期处于化学品燃爆的危险，特别是某些危化品爆燃后会产生含酸性气体或液体，对人体伤害十分严重。而目前的防火抢险服装的材质多为芳纶、阻燃黏胶或阻燃棉等一类材质，尽管其防火性能优秀，但是均不能抵御酸性物质的侵袭。目前能够抵御酸性介质的纤维主要有丙纶、聚苯硫醚纤维和聚四氟乙烯纤维，但是这些纤维或阻燃性能不佳(聚苯硫醚玻璃化温度为150℃)，或难以满足服装的服用需求。因此，开发一种既具有良好阻燃性能，又能抵御酸性介质的纱线极具现实意义。技术实现要素：本发明的目的是克服现有技术的以上缺陷，提供一种既具有良好阻燃性能，又能抵御酸性介质的纱线，并由该纱线制成耐酸的纺织品和服装。本发明通过对聚苯硫醚进行改性提高改性聚苯硫醚的耐热性能及耐化学腐蚀性能，再将改性聚苯硫醚纤维与阻燃纤维混合纺纱制成的纱线，该纱线既继承了改性聚苯硫醚纤维及阻燃纤维的优良耐热(阻燃)性能，又保持了改性聚苯硫醚纤维的优异的耐化学腐蚀性能。此外，本发明的纱线中混入的阻燃纤维一方面提高了纱线的舒适性和可染性，另一方面降低了成本。本发明的纱线适合作为化工领域的抢险救灾人员的服装的原料。为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种耐酸的阻燃纱线，主要由阻燃纤维a和改性聚苯硫醚纤维b组成，改性聚苯硫醚纤维b的含量为30～90wt％，改性聚苯硫醚为每个硫原子随机与n个氧原子相连接的聚苯硫醚，随机是指所有硫原子对应的n为区间[0,2]的随机数，随机数是个清楚的数学概念，即聚苯硫醚中的硫原子连接的氧原子的个数为0、1或2，且至少有一个硫原子与0个氧原子连接，至少有一个硫原子与2个氧原子连接，改性聚苯硫醚中氧原子与硫原子的摩尔比为1.50～1.77:1，本领域技术人员可在一定范围内调整氧原子与硫原子的摩尔比，但调整幅度不宜过大，摩尔比过大，会影响聚苯硫醚的强度；摩尔比过小，氧原子接枝不充分，耐热性能提高不明显；以上摩尔比是本发明研究后得到对耐热性能提升较为明显的摩尔比范围；本发明通过对聚苯硫醚进行改性在不影响其耐酸碱性能的同时极大地提升了改性聚苯硫醚的耐热性能，由该改性聚苯硫醚制得纤维，并与耐热性能良好的阻燃纤维共混制得阻燃纱线，阻燃纱线继承了改性聚苯硫醚及阻燃纤维优良的耐热(阻燃)性能，同时改性聚苯硫醚纤维赋予了其良好的耐化学(酸)腐蚀性能。此外，阻燃纤维的加入，一方面提高了纱线的舒适性和可染性，另一方面降低了成本。作为优选的技术方案：如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，耐酸的阻燃纱线在温度为80℃且ph值＝2～3的溶液中浸泡2小时后拉伸强度保持率≥70％。如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，制备方法为：将阻燃纤维a和改性聚苯硫醚纤维b混合后采用环锭纺、紧密纺、赛络纺、涡流纺或气流纺方法制成纱线。本发明的纱线的纺纱方法并不仅限于此，此处仅列举可行发纺纱方法。如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，所述阻燃纤维a的loi≥28％；所述阻燃纤维a为阻燃黏胶、阻燃腈氯纶、阻燃维纶、间位芳纶、对位芳纶、芳砜纶、聚酰亚胺纤维、嘧胺纤维、聚噁二唑纤维、聚苯并唑纤维和聚吡啶并唑纤维中的一种以上。阻燃纤维a的种类及其性能参数并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求进行选择。本领域技术人员如使用普通纤维替换阻燃纤维可进一步降低成本，但将一定程度降低纱线的阻燃性能。如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，改性聚苯硫醚的玻璃化温度≥410℃，loi≥32％，且燃烧时无熔滴产生。普通聚苯硫醚的loi＜32％，其燃烧时有熔滴产生。本发明通过对聚苯硫醚进行改性克服了其燃烧时有熔滴产生的缺陷，显著提高了其阻燃性能。如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，改性聚苯硫醚的制备方法为：在催化剂作用下将臭氧中的原子氧通过电子辐照接枝于聚苯硫醚的硫原子上。本发明选用电子辐照法作为改性方法，其反应时间短，能够准确快速地提供能量；同时选用臭氧作为氧原子原料，臭氧的氧化活性高，通过调整臭氧的流量能够较为精准地控制氧化接枝率，本发明通过将氧原子接枝于聚苯硫醚上，使得硫氧键形成的共轭效应降低了苯环的电子云密度，显著提升了玻璃化温度。此外，本发明的接枝氧化过程并不影响聚苯硫醚本身优异的耐酸碱性能。如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，改性聚苯硫醚的制备步骤如下：(1)将聚苯硫醚浸渍于催化剂的水溶液中；(2)向步骤(1)的体系中连续通入臭氧，并充分混合，同时采用能量为0.1～10mev的高能电子束照射步骤(1)的体系进行接枝反应至其增重22wt％～26wt％；在催化剂作用下，通过高能电子辐射，臭氧提供的一部分氧原子与聚苯硫醚反应，使苯硫基分子中的硫原子接枝上氧原子，氧原子接枝于苯硫基的形式是一种无规序态，高能电子束的能量过大，会影响聚苯硫醚的强度；高能电子束的能量过小，难以充分将氧原子接枝在聚苯硫醚的硫原子上，耐热性能提高不明显；(3)取出反应产物后进行洗涤和干燥得到改性聚苯硫醚。如上所述的一种耐酸的阻燃纱线，所述聚苯硫醚的形态为纤维；所述催化剂的水溶液的浓度为0.1wt％～0.5wt％，本领域技术人员可在一定范围内调整催化剂的水溶液的浓度，但调整幅度不宜过大，浓度过大，造成了催化剂的浪费，增大了成本；浓度过小，难以充分将氧原子接枝在聚苯硫醚的硫原子上，耐热性能提高不明显；所述催化剂为高锰酸钾或高硼酸钠；步骤(1)的体系中聚苯硫醚的加入量与催化剂的加入量的质量比为100～200:1，本领域技术人员可在一定范围内调整该质量比，但调整幅度不宜过大，质量比过大，难以充分将氧原子接枝在聚苯硫醚的硫原子上，耐热性能提高不明显；质量比过小，即催化剂加入量过多，造成了催化剂的浪费，增大了成本；所述臭氧的流量为mg/min，m为步骤(1)中聚苯硫醚质量的1～2倍，本发明通过控制臭氧的流量能够较为精准地控制氧化接枝率，进而控制产品的性能，臭氧流量可在适当范围内进行调整，但是不宜太过，臭氧流量过大，会影响聚苯硫醚的强度；臭氧流量过小，氧原子接枝不充分，耐热性能提高不明显。本发明还提供一种耐热阻燃且耐酸的纺织品，由如上所述的一种耐酸的阻燃纱线编织而成。本发明还提供一种耐热阻燃且耐酸的服装，由如上所述的耐酸的纺织品加工而成。发明机理：本发明将改性聚苯硫醚制成纤维后与阻燃性能良好的阻燃纤维共混制得耐酸的阻燃纱线，其中，改性聚苯硫醚是选用电子辐照法作为改性方法以臭氧作为氧原子原料对聚苯硫醚进行改性制得的，电子辐照法的反应时间短且能够准确快速地提供能量，臭氧的氧化活性高，通过调整臭氧的流量能够较为精准地控制氧化接枝率，通过将氧原子接枝于聚苯硫醚上，使得硫氧键形成的共轭效应降低了苯环的电子云密度，显著提升了玻璃化温度，进而提升了聚苯硫醚的耐热性能，同时氧原子的接枝还提高了聚苯硫醚的阻燃性能，对其聚苯硫醚自身优良的耐化学(酸)腐蚀性能也未产生不利影响，由于阻燃纱线的主要组分——改性聚苯硫醚纤维和阻燃纤维都具有优良的阻燃性能，因而阻燃纱线的阻燃性能优良，又由于阻燃纱线中的改性聚苯硫醚纤维具有优良的耐热性能和耐化学(酸)腐蚀性能，因而耐酸的阻燃纱线的耐热性能和耐化学(酸)腐蚀性能优良，由耐酸的阻燃纱线制得的纺织品和服装也具有优良的耐热性能和耐化学(酸)腐蚀性能。有益效果：(1)本发明的耐酸的阻燃纱线，制备工艺简单，成本低廉，耐热性能及耐酸性能优良，应用前景好；(2)本发明的耐酸的阻燃纺织品及耐酸的阻燃服装，耐热性能及耐酸性能优良，机械性能好，成本低廉，适合作为化工领域的抢险救灾人员的服装。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1一种耐酸的阻燃纱线的制备方法，其步骤如下：(1)制备改性聚苯硫醚；(1.1)将400kg纤度为1.5旦、长度为51mm的纤维态的聚苯硫醚浸渍于1000kg0.2wt％的高锰酸钾的水溶液中；(1.2)向步骤(1.1)的体系中连续通入臭氧，并充分混合，同时采用能量为10mev的高能电子束照射步骤(1.1)的体系进行接枝反应至其增重26wt％，臭氧的流量为800kg/min。(1.3)取出反应产物后进行洗涤和干燥制得改性聚苯硫醚；制得的改性聚苯硫醚的玻璃化温度为430℃，loi为38％，且燃烧时无熔滴产生，改性聚苯硫醚中氧原子与硫原子的摩尔比为1.77:1；(2)制备耐酸的阻燃纱线；将loi为28％的纤度为1.5旦、长度为51mm的阻燃黏胶纤维和步骤(1)制得的改性聚苯硫醚纤维混合后采用环锭纺方法制成耐酸的20英支阻燃纱线，其中改性聚苯硫醚纤维的含量为30wt％。制得的耐酸的阻燃纱线在温度为80℃且ph＝3的溶液中浸泡2小时后拉伸强度保持率为70％。阻燃纱线的阻燃loi为30％。制得的耐酸的阻燃纱线剑杆织机编织后得到耐酸阻燃的平纹机织纺织品，耐酸的纺织品加工后制得耐酸阻燃的服装。实施例2一种耐酸的阻燃纱线的制备方法，其步骤如下：将loi为30％的纤维1.5旦、长度为51mm的阻燃腈氯纶纤维和由实施例1制备的改性聚苯硫醚纤维混合后采用紧密纺方法制成耐酸阻燃的30英支阻燃纱线，其中改性聚苯硫醚纤维的含量为90wt％。制得的耐酸的阻燃纱线在温度为80℃且ph＝2.5的溶液中浸泡2小时后拉伸强度保持率为95％。阻燃纱线的阻燃loi为36％。制得的耐酸的阻燃纱线经过大圆机针织编织后得到耐酸阻燃的针织纺织品，耐酸阻燃的针织纺织品加工后制得耐酸阻燃的针织服装。实施例3一种耐酸的阻燃纱线的制备方法，其步骤如下：将loi为29％的纤度为1.5旦、长度为51mm的阻燃维纶纤维和由实施例1获得的改性聚苯硫醚纤维混合后采用赛络纺方法制成耐酸阻燃的40英支阻燃纱线，其中改性聚苯硫醚纤维的含量为50wt％。制得的耐酸的阻燃纱线在温度为80℃且ph＝2的溶液中浸泡2小时后拉伸强度保持率为85％。阻燃纱线的阻燃loi为33％。制得的耐酸的阻燃纱线经编机编织后得到耐酸阻燃的经编纺织品，耐酸阻燃的纺织品加工后制得耐酸阻燃的服装内衬。实施例4一种耐酸的阻燃纱线的制备方法，其步骤如下：将loi为28％的纤度为1.5旦、长度为51mm的间位芳纶纤维和由实施例1获得的改性聚苯硫醚纤维混合后采用涡流纺方法制成耐酸阻燃的21英支阻燃纱线，其中改性聚苯硫醚纤维的含量为60wt％。制得的耐酸的阻燃纱线在温度为80℃且ph＝2的溶液中浸泡2小时后拉伸强度保持率为92％。阻燃纱线的阻燃loi为36％。制得的耐酸的阻燃纱线经过横机编织后得到耐酸阻燃的毛针织纺织品，耐酸阻燃的纺织品加工后制得耐酸阻燃的毛衫服装。实施例5一种耐酸的阻燃纱线的制备方法，其步骤如下：将loi为33％的纤度为1.5旦、长度为51mm的芳砜纶纤维和由实施例1获得的改性聚苯硫醚纤维混合后采用涡流纺方法制成30英支的耐酸阻燃纱线，其中改性聚苯硫醚纤维的含量为70wt％。制得的耐酸的阻燃纱线在温度为80℃且ph＝2的溶液中浸泡2小时后拉伸强度保持率为94％。阻燃纱线的阻燃loi为37％。制得的耐酸的阻燃纱线剑杆织机编织后得到耐酸阻燃的斜纹机织纺织品，耐酸阻燃的纺织品加工后制得耐酸阻燃的外套服装。实施例6一种耐酸的阻燃纱线的制备方法，其步骤如下：将loi为28％的纤度为1.5旦、长度为51mm的对位芳纶纤维和由实施例1获得的改性聚苯硫醚纤维混合后采用气流纺方法制成5英支耐酸阻燃的阻燃纱线，其中改性聚苯硫醚纤维的含量为50wt％。制得的耐酸的阻燃纱线在温度为80℃且ph＝2.4的溶液中浸泡2小时后拉伸强度保持率为90％。阻燃纱线的阻燃loi为32％。制得的耐酸的阻燃纱线剑杆织机编织后得到耐酸阻燃的斜纹机织纺织品，耐酸阻燃的纺织品加工后制得耐酸阻燃的外套服装。实施例7一种耐酸的阻燃纱线的制备方法，其步骤如下：(1)制备改性聚苯硫醚；(1.1)将100kg纤度为2.0旦、长度为51mm的纤维态的聚苯硫醚浸渍于1000kg0.1wt％的高锰酸钾的水溶液中；(1.2)向步骤(1.1)的体系中连续通入臭氧，并充分混合，同时采用能量为0.1mev的高能电子束照射步骤(1.1)的体系进行接枝反应至其增重22wt％，臭氧的流量为100kg/min。(1.3)取出反应产物后进行洗涤和干燥制得改性聚苯硫醚；制得的改性聚苯硫醚的玻璃化温度为410℃，loi为32％，且燃烧时无熔滴产生，改性聚苯硫醚中氧原子与硫原子的摩尔比为1.5:1；(2)制备耐酸的阻燃纱线；将loi为28％的纤度为2.0旦、长度为51mm的聚酰亚胺纤维和步骤(1)制得的改性聚苯硫醚纤维混合后采用环锭纺方法制成40英支的耐酸阻燃纱线，其中改性聚苯硫醚纤维的含量为30wt％。制得的耐酸的阻燃纱线在温度为80℃且ph＝3的溶液中浸泡2小时后拉伸强度保持率为90％。阻燃纱线的阻燃loi为30％。制得的耐酸的阻燃纱线剑杆织机编织后得到耐酸阻燃的段纹机织纺织品，耐酸阻燃的纺织品加工后制得耐酸阻燃的服装。实施例8一种耐酸的阻燃纱线的制备方法，其步骤如下：(1)制备改性聚苯硫醚；(1.1)将750kg纤度为3.0旦、长度为51mm的纤维态的聚苯硫醚浸渍于1000kg0.5wt％的高锰酸钾的水溶液中；(1.2)向步骤(1.1)的体系中连续通入臭氧，并充分混合，同时采用能量为5mev的高能电子束照射步骤(1.1)的体系进行接枝反应至其增重24wt％，臭氧的流量为900kg/min。(1.3)取出反应产物后进行洗涤和干燥制得改性聚苯硫醚；制得的改性聚苯硫醚的玻璃化温度为420℃，loi为35％，且燃烧时无熔滴产生，改性聚苯硫醚中氧原子与硫原子的摩尔比为1.62:1；(2)制备耐酸的阻燃纱线；将loi为28％的纤度为3.0旦、长度为51mm的阻燃黏胶纤维、loi为30％的纤度为3.0旦、长度为51mm的聚酰亚胺纤维和步骤(1)制得的改性聚苯硫醚纤维混合后采用环锭纺方法制成10英支的耐酸阻燃纱线，其中改性聚苯硫醚纤维的含量为30wt％，聚酰亚胺纤维的含量为20wt％。制得的耐酸的阻燃纱线在温度为80℃且ph＝2.5的溶液中浸泡2小时后拉伸强度保持率为82％。阻燃纱线的阻燃loi为34％。制得的耐酸的阻燃纱线剑杆织机编织后得到耐酸阻燃的方平组织的机织纺织品，耐酸阻燃的纺织品加工后制得耐酸阻燃的外套服装。实施例9～11一种耐酸的阻燃纱线的制备方法，其制备方法与实施例6基本相同，不同在于步骤(2.2)与改性聚苯硫醚纤维混纺的纤维及制得纱线的性能参数，具体见下表，表中loi为与改性聚苯硫醚纤维混纺的纤维的loi值，拉伸强度保持率为纤维在温度为80℃且ph＝3的溶液中浸泡2小时后拉伸强度保持率。纤维loi强度保持率实施例9嘧胺纤维3092％实施例10聚噁二唑纤维2875％实施例11聚苯并唑纤维2993％实施例12聚吡啶并唑纤维2993％当前第1页12