一种基于玄武石纤维的消防服材料以及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于功能服装材料领域，具体地说是涉及一种基于玄武石纤维的消防服材 料以及制备方法。
【背景技术】
[0002] 消防服装的高质量化是保证消防工作人员生命安全的有力保证，现在市场上的消 防工作服通常采取加入阻燃剂或者对织物进行阻燃处理，通常是阻燃性能时间短，会随着 洗涤次数的增加而降低，同时，这些材料的耐磨性、防静电线、防化学试剂性能较差、热防护 性能也较差，而且，在高温情况下会产生高温气体、烟雾和煤焦油等增加对人体的灼伤程 度。
[0003] 玄武石纤维是一种新型的环保材料，以纯天然玄武石为原料，破碎到一定的尺寸 后加入熔窑中，在1450-1500°C下高温熔融后拉丝而成的无机纤维，是一种硅酸盐纤维，具 有天然的相容性、优异的力学性能、耐高低温、耐酸碱，阻燃以及化学和电绝缘性能性能优 异，被称为"21世纪的新材料"。
[0004]硅油分子链搞定卷曲，并具有螺旋结构，是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅 氧烷，甲基伸向外侧，使之具有极低的表面张力，具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏 水性、无毒、无臭、无腐蚀。
【发明内容】
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种基于玄武石纤维的消防服材料以及制备方 法。
[0006] 为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为： 一种基于玄武石纤维的消防服材料，包括由下列重量份的原料：壳聚糖4-5、玄武石纤 维100-150、水溶性聚磷酸铵3-4、含氢硅油乳液3-4、含氢聚醚改性聚硅氧烷3-4、季胺化有 机硅氧烷抗菌整理剂3-4、陶瓷纤维40-50、阴离子植物染料3-4、PBI纤维40-50、Prylanitz 纤维42-44、Qutlast腈纶56-60、碳纤维30-36、酸性甲醛6-8、偶氮交联剂4-5、氢氧化钠溶 液20-26、中性聚离子液34-40、适量的去离子水。
[0007] -种基于玄武石纤维的消防服材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将酸性甲醛、壳聚糖混合，在30°C下加热搅拌得壳聚糖溶解液，加热阴离子植物染 料混合搅拌均匀得改性染料备用； (2) 将水溶性聚磷酸铵以及总重量10-20倍的去离子水混合，搅拌溶解，得缓冲液，将 玄武石纤维、陶瓷纤维、PBI纤维、Prylanitz纤维、Qutlast腈纟仑、碳纤维加入缓冲液中，在 60-80°C下加热搅拌2-3h，之后在150°C下加热烘干，得初步处理的纤维混合物； (3) 将初步处理的纤维混合物、氢氧化钠溶液、中性聚离子液混合搅拌均匀之后，先加 入改性燃料，搅拌2-3h之后，静止10-20h，在加入含氢硅油乳液、含氢聚醚改性聚硅氧烷、 季胺化有机硅氧烷三份整理剂、偶氮交联剂，采用高压均质机以20000r/min的转速均质 30-40min，得静电纺丝液备用； (4)采用静电纺丝技术制备纺织料，即得。
[0008] 本发明的有益效果： 本发明采用玄武石纤维有效的提高了该材料的绝缘、耐高低温、隔热性能，采用的有机 硅整理剂，增加了该材料的隔水、耐高温、抗菌性能，采用的壳聚糖能够通过与阴离子植物 染料的相互吸附，提高染色效率，促进燃料向纤维内部扩散。本发明能够满足时尚、高性能 消防工作服的使用。
【具体实施方式】
[0009] 下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
[0010] 实施例1 : 一种基于玄武石纤维的消防服材料，包括由下列重量份的原料：壳聚糖4. 5、玄武石纤 维100、水溶性聚磷酸铵3. 5、含氢硅油乳液3. 5、含氢聚醚改性聚硅氧烷3. 5、季胺化有机娃 氧烷抗菌整理剂3. 5、陶瓷纤维50、阴离子植物染料3. 5、PBI纤维50、Prylanitz纤维44、 Qutlast腈纶60、碳纤维36、酸性甲醛7、偶氮交联剂4. 5、氢氧化钠溶液23、中性聚离子液 37、适量的去尚子水。
[0011] -种基于玄武石纤维的消防服材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将酸性甲醛、壳聚糖混合，在30°C下加热搅拌得壳聚糖溶解液，加热阴离子植物染 料混合搅拌均匀得改性染料备用； (2) 将水溶性聚磷酸铵以及总重量15倍的去离子水混合，搅拌溶解，得缓冲液，将玄武 石纤维、陶瓷纤维、PBI纤维、Prylanitz纤维、Qutlast腈纶、碳纤维加入缓冲液中，在70°C 下加热搅拌2. 5h，之后在150°C下加热烘干，得初步处理的纤维混合物； (3) 将初步处理的纤维混合物、氢氧化钠溶液、中性聚离子液混合搅拌均匀之后，先 加入改性燃料，搅拌2. 53h之后，静止15h，在加入含氢硅油乳液、含氢聚醚改性聚硅氧烷、 季胺化有机硅氧烷三份整理剂、偶氮交联剂，采用高压均质机以20000r/min的转速均质 35min，得静电纺丝液备用； (4) 采用静电纺丝技术制备纺织料，即得。
[0012] 实施例2: 一种基于玄武石纤维的消防服材料，包括由下列重量份的原料：壳聚糖4. 5、玄武石纤 维125、水溶性聚磷酸铵3. 5、含氢硅油乳液3. 5、含氢聚醚改性聚硅氧烷3. 5、季胺化有机娃 氧烷抗菌整理剂3. 5、陶瓷纤维45、阴离子植物染料3. 5、PBI纤维45、Prylanitz纤维43、 Qutlast腈纶58、碳纤维33、酸性甲醛7、偶氮交联剂4. 5、氢氧化钠溶液23、中性聚离子液 37、适量的去尚子水。
[0013] -种基于玄武石纤维的消防服材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将酸性甲醛、壳聚糖混合，在30°C下加热搅拌得壳聚糖溶解液，加热阴离子植物染 料混合搅拌均匀得改性染料备用； (2) 将水溶性聚磷酸铵以及总重量15倍的去离子水混合，搅拌溶解，得缓冲液，将玄武 石纤维、陶瓷纤维、PBI纤维、Prylanitz纤维、Qutlast腈纶、碳纤维加入缓冲液中，在70°C 下加热搅拌2. 5h，之后在150°C下加热烘干，得初步处理的纤维混合物； (3) 将初步处理的纤维混合物、氢氧化钠溶液、中性聚离子液混合搅拌均匀之后，先加 入改性燃料，搅拌2. 5h之后，静止15h，在加入含氢硅油乳液、含氢聚醚改性聚硅氧烷、季胺 化有机硅氧烷三份整理剂、偶氮交联剂，采用高压均质机以20000r/min的转速均质35min， 得静电纺丝液备用； (4) 采用静电纺丝技术制备纺织料，即得。
[0014] 实施例3: 一种基于玄武石纤维的消防服材料，包括由下列重量份的原料：壳聚糖4. 5、玄武石纤 维150、水溶性聚磷酸铵3. 5、含氢硅油乳液3. 5、含氢聚醚改性聚硅氧烷3. 5、季胺化有机娃 氧烷抗菌整理剂3. 5、陶瓷纤维40、阴离子植物染料3. 5、PBI纤维40、Prylanitz纤维42、 Qutlast腈纶56、碳纤维30、酸性甲醛7、偶氮交联剂4. 5、氢氧化钠溶液23、中性聚离子液 37、适量的去尚子水。
[0015] -种基于玄武石纤维的消防服材料的制备方法，包括以下步骤： (1) 将酸性甲醛、壳聚糖混合，在30°C下加热搅拌得壳聚糖溶解液，加热阴离子植物染 料混合搅拌均匀得改性染料备用； (2) 将水溶性聚磷酸铵以及总重量15倍的去离子水混合，搅拌溶解，得缓冲液，将玄武 石纤维、陶瓷纤维、PBI纤维、Prylanitz纤维、Qutlast腈纶、碳纤维加入缓冲液中，在70°C 下加热搅拌2. 5h，之后在150°C下加热烘干，得初步处理的纤维混合物； (3) 将初步处理的纤维混合物、氢氧化钠溶液、中性聚离子液混合搅拌均匀之后，先加 入改性燃料，搅拌2. 5h之后，静止15h，在加入含氢硅油乳液、含氢聚醚改性聚硅氧烷、季胺 化有机硅氧烷三份整理剂、偶氮交联剂，采用高压均质机以20000r/min的转速均质35min， 得静电纺丝液备用； (4) 采用静电纺丝技术制备纺织料，即得。
[0016] 上述实施例1-3制得的功能消防服材料的主要性能参数测试结果如表1所示。 [0017]表1实施例1-3制得的功能消防服材料的主要性能参数
由上表可知，本发明的功能消防服材料具有良好的隔热性能，和抗断裂能力，同时长时 间使用仍保持良好而抗菌性能。
【主权项】
1. 一种基于玄武石纤维的消防服材料，其特征在于，包括由下列重量份的原料：壳聚 糖4-5、玄武石纤维100-150、水溶性聚磷酸铵3-4、含氢硅油乳液3-4、含氢聚醚改性聚硅氧 烷3-4、季胺化有机硅氧烷抗菌整理剂3-4、陶瓷纤维40-50、阴离子植物染料3-4、PBI纤维 40-50、Prylanitz纤维42-44、Qutlast腈纟仑56-60、碳纤维30-36、酸性甲醛6-8、偶氮交联 剂4-5、氢氧化钠溶液20-26、中性聚离子液34-40、适量的去离子水。2. -种如权利要求1所述的基于玄武石纤维的消防服材料的制备方法，其特征在于， 包括以下步骤： (1) 将酸性甲醛、壳聚糖混合，在30°C下加热搅拌得壳聚糖溶解液，加热阴离子植物染 料混合搅拌均匀得改性染料备用； (2) 将水溶性聚磷酸铵以及总重量10-20倍的去离子水混合，搅拌溶解，得缓冲液，将 玄武石纤维、陶瓷纤维、PBI纤维、Prylanitz纤维、Qutlast腈纟仑、碳纤维加入缓冲液中，在 60-80°C下加热搅拌2-3h，之后在150°C下加热烘干，得初步处理的纤维混合物； (3) 将初步处理的纤维混合物、氢氧化钠溶液、中性聚离子液混合搅拌均匀之后，先加 入改性燃料，搅拌2-3h之后，静止10-20h，在加入含氢硅油乳液、含氢聚醚改性聚硅氧烷、 季胺化有机硅氧烷三份整理剂、偶氮交联剂，采用高压均质机以20000r/min的转速均质 30-40min，得静电纺丝液备用； (4) 采用静电纺丝技术制备纺织料，即得。
【专利摘要】本发明公开了属于功能服装材料领域，涉及一种基于玄武石纤维的消防服材料以及制备方法，其包括由下列重量份的原料：壳聚糖、玄武石纤维、水溶性聚磷酸铵、含氢硅油乳液、含氢聚醚改性聚硅氧烷、季胺化有机硅氧烷抗菌整理剂、陶瓷纤维、阴离子植物染料、PBI纤维、Prylanitz纤维、Qutlast腈纶、碳纤维、酸性甲醛、偶氮交联剂、氢氧化钠溶液、中性聚离子液。本发明采用玄武石纤维有效的提高了该材料的绝缘、耐高低温、隔热性能，采用的有机硅整理剂，增加了该材料的隔水、耐高温、抗菌性能，采用的壳聚糖能够通过与阴离子植物染料的相互吸附，提高染色效率，促进燃料向纤维内部扩散。本发明能够满足时尚、高性能消防工作服的使用。
【IPC分类】D01D1/02, D06P1/34, D06P1/48, D01F9/08, D01F11/00, D06P1/651, A62B17/00
【公开号】CN105220272
【申请号】CN201510599677
【发明人】高瑞杰
【申请人】高瑞杰
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月21日