一种弹性阻燃复合面料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及复合面料技术领域，具体涉及一种弹性阻燃复合面料及其制备方法和 应用。
【背景技术】
[0002] 交通工具内装饰及座椅套等是交通工具不可缺少的部分。目前用作交通工具内装 饰及座椅套的材料包括人造革、真皮及聚酯面料等作表层，软质聚氨酯泡沫塑料作弹性层， 其中软质聚氨酯泡沫塑料阻燃改性采用共混添加阻燃剂方式，添加量大，不仅影响材料的 力学性能，而且燃烧时烟雾密度等级难以达到75以下，大大提高了火灾的隐患，当火灾来 临，火势大量蔓延，并释放浓烟、有毒气体，对人们的生命安全造成严重危害。此外，这些材 料用作交通工具内装饰及座椅套等将不能达到预备实施的国家相关标准《客车内饰材料的 燃烧特性》。因此，亟需研发一种弹性阻燃复合面料用于交通工具内装饰及座椅套等，以保 证人们的生命安全和达到国家的相关标准。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是提供一种弹性阻燃复合面料及其制备方法和应用，以解决现有技术 的不足。
[0004] 本发明采用以下技术方案：
[0005] -种弹性阻燃复合面料，包括表层、弹性层和底衬层，表层和底衬层分别相邻于弹 性层的上下面，均通过阻燃胶粘剂粘合；所述表层为阻燃涤纶面料，所述弹性层为阻燃隔热 弹性聚酯卷材，所述底衬层为阻燃无纺布，其中，所述阻燃隔热弹性聚酯卷材的制备包括如 下步骤：
[0006] 步骤一、将磷系共聚型永久阻燃聚酯切片放入真空转鼓干燥设备中，在真空条件 下，缓慢升温至110~145°C，进行预结晶2~6h，再转入充填式干燥塔中，升温140~165°C 干燥3~8h，达到水份含量< 30ppm;纺丝温度为255~282°C，经螺杆挤压机熔融、静态混 合、过滤后，进入箱体计量栗计量，通过"C"型中空喷丝板挤出，经非对称环吹强风骤冷制得 初生丝；将初生丝平衡、集束后，经牵伸、卷曲、切断及松驰热定型制得2~10D的阻燃三维 螺旋型卷曲中空聚酯纤维；
[0007] 步骤二、将85~95wt%的2~10D的阻燃三维螺旋型卷曲中空聚酯纤维、15~ 5wt%的低熔点涤纶短纤维混匀，再经过清花、梳棉、纵向与横向交叉铺网，之后经过热乳机 或热风烘燥机将低熔点涤纶短纤维熔化与阻燃三维螺旋型卷曲中空聚酯纤维热粘合，制备 得到立体网状型的新型阻燃隔热弹性聚酯卷材。
[0008] 进一步地，所述阻燃隔热弹性聚酯卷材的制备中步骤一磷系共聚型永久阻燃聚 酯切片的磷含量为7500~8500ppm，特性粘度为0? 65~0? 80dl/g，熔点彡240°C，二甘醇 彡3. 0%，端羧基彡30mol/t。
[0009] 进一步地，所述阻燃隔热弹性聚酯卷材的制备中步骤一非对称环吹强风骤冷的环 吹风温度为15~25°C，环吹风速度1. 5~4. 5m/s;牵伸倍数为2. 5~4. 0,松驰热定型温 度为130~180°C。
[0010] 进一步地，所述阻燃隔热弹性聚酯卷材的制备中步骤二低熔点涤纶短纤维的熔点 为120~180°C;热粘合的温度高于低熔点涤纶短纤维的熔点0~10°C。
[0011] 进一步地，所述阻燃涤纶面料由磷系共聚型阻燃涤纶长丝或磷系共聚型阻燃涤纶 短纤纱线根据设计的花色、图案，经机织或经编起绒的方式生产而成，磷含量多7000ppm。
[0012] 进一步地于，所述阻燃无纺布由磷系共聚型阻燃涤纶短纤维根据设计克重，经针 刺、水刺或热乳方法生产而成，磷含量多7000ppm。
[0013] 进一步地，所述阻燃胶粘剂由阻燃剂和胶粘剂混合而成，阻燃剂包括磷酸酯或聚 磷酸酯，胶粘剂包括聚醋酸乙烯酯类、聚丙烯酸酯类或聚乙烯醇类。
[0014] 进一步地，弹性层的阻燃隔热弹性聚酯卷材的厚度为2~50_，表层的阻燃涤纶 面料的克重为200~500g/m2,底衬层的阻燃无纺布的克重为20~80g/m2。
[0015] 上述弹性阻燃复合面料的制备方法，包括如下步骤：分别制备阻燃涤纶面料、阻燃 隔热弹性聚酯卷材、阻燃无纺布，之后在阻燃涤纶面料、阻燃无纺布的背面涮上阻燃胶粘剂 后，分别贴在阻燃隔热弹性聚酯卷材的上面和下面，经加热辊辗压、烘干制得。
[0016] 上述弹性阻燃复合面料在制作交通工具内装饰或座椅套中的应用。
[0017] 本发明的有益效果：
[0018] 1、本发明弹性阻燃复合面料属于永久阻燃，极限氧指数（L0I)多32%，燃烧时烟 密度等级< 50,产烟毒性不低于ZA2级，并且回弹性好，适用于交通工具内装饰及座椅套 等。
[0019] 2、本发明弹性阻燃复合面料采用阻燃隔热弹性聚酯卷材作为弹性层，由磷系共聚 型阻燃聚酯切片，经"C"型中空喷丝板挤出，采用非对称环吹强冷风骤冷、低牵及低温松驰 热定型制得阻燃三维螺旋型卷曲中空聚酯纤维，产品中空率多30%，膨松性及回弹性较好； 将低熔点涤纶短纤维软化、熔融作为热粘剂，与阻燃三维螺旋型卷曲中空聚酯纤维相互粘 结成立体网状型的新型阻燃隔热弹性聚酯材料，粘结牢固，成型好；未添加其他胶粘剂，产 品环保，使用安全。作为弹性层，隔热性、膨松性及回弹性好。
[0020] 3、本发明弹性阻燃复合面料采用阻燃涤纶面料作为表层，面料阻燃性好、强度大、 耐磨性好及色牢度大于4级；采用阻燃无纺布作为底衬层，阻燃性好，氧指数大于32%。
[0021] 4、本发明弹性阻燃复合面料由阻燃涤纶面料、阻燃隔热弹性聚酯卷材与阻燃无纺 布三种材料胶粘而成，其粘合力强，阻燃涤纶面料、阻燃无纺布与阻燃隔热弹性聚酯卷材之 间的剥离强力均彡6N/50mm。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明弹性阻燃复合面料的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例和附图对本发明做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本发 明，但并不用来限定本发明的实施范围。
[0024] -种弹性阻燃复合面料，如图1所示，包括表层1、弹性层2和底衬层3,表层1和 底衬层3分别相邻于弹性层2的上下面，均通过阻燃胶粘剂粘合。所述表层1为阻燃涤纶 面料，弹性层2为阻燃隔热弹性聚酯卷材，底衬层3为阻燃无纺布。弹性层2的阻燃隔热弹 性聚酯卷材的厚度为2~50mm，表层1的阻燃涤纟仑面料克重为200~500g/m2、底衬层3的 阻燃无纺布克重为20~80g/m2。
[0025] 所述阻燃隔热弹性聚酯卷材的制备包括如下步骤：
[0026] 步骤一、将磷含量为7500~8500ppm，特性粘度为0? 65~0? 80dl/g，熔点 彡240°C，二甘醇彡3. 0%，端羧基彡30mol/t的磷系共聚型永久阻燃聚酯切片放入真空转 鼓干燥设备中，在真空条件下，缓慢升温至110~145°C，进行预结晶2~6h，再转入充填式 干燥塔中，升温140~165°C干燥3~8h，达到水份含量< 30ppm;纺丝温度为255~282°C， 经螺杆挤压机熔融、静态混合、过滤后，进入箱体计量栗计量，通过"C"型中空喷丝板挤出， 经温度为15~25°C，速度1. 5~4. 5m/s的非对称环吹强风骤冷制得初生丝；将初生丝平 衡、集束后，经2. 5~4. 0倍牵伸、卷曲、切断及130~180°C松驰热定型制得2~10D的阻 燃三维螺旋型卷曲中空聚酯纤维；
[0027] 步骤二、选用熔点为120~180 °C的低熔点涤纶短纤维为热粘合剂，将85~ 95wt%的2~10D的阻燃三维螺旋型卷曲中空聚酯纤维、15~5wt%的低熔点涤纶短纤维 混匀，再经过清花、梳棉、纵向与横向交叉铺网，之后经过热乳机或热风烘燥机在高于低熔 点涤纶短纤维的熔点0~l〇°C的温度下将低熔点涤纶短纤维熔化与阻燃三维螺旋型卷曲 中空聚酯纤维热粘合，制备得到立体网状型的新型阻燃隔热弹性聚酯卷材。
[0028] 上述阻燃隔热弹性聚酯卷材制备过程中选用磷系共聚型永久阻燃聚酯切片为原 料生产阻燃三维螺旋型卷曲中空聚酯纤维，其中磷含量7500~8500ppm，以达到与低熔点 涤纶短纤维混合物中磷含量彡7000ppm;特性粘度为0. 65~0. 80dl/g，熔点彡240°C，二 甘醇< 3%，端羧基< 30mol/t，熔融流变性好，且分子量分布窄，有利于纺丝及提高纤维强 度。将磷系共聚型永久阻燃聚酯切片预结晶之后干燥，有利于避免磷系共聚型永久阻燃聚 酯切片干燥时粘连。纺丝温度为255~282°C，温度过低易形成注头丝、飘丝，温度过高熔体 从"C"型中空喷丝板挤出易膨胀封口，造成纤维中空率低。采用非对称环吹强风骤冷方式， 有利于初生丝的分子取向和结晶结构不同，具有自卷能力。
[0029] 所述阻燃涤纶面料由磷系共聚型阻燃涤纶长丝（DTY、FDY)或磷系共聚型阻燃涤 纶短纤纱线根据设计的花色、图案，经机织或经编起绒的方式生产而成，磷含量多7000ppm。
[0030] 所述阻燃无纺布由磷系共聚型阻燃涤纶短纤维根据设计克重，经针刺、水刺或热 乳方法生产而成，磷含量多7000ppm。
[0031] 所述阻燃胶粘剂由阻燃剂和胶粘剂混合而成，阻燃剂包括磷酸酯或聚磷酸酯，胶 粘剂包括聚醋酸乙烯酯类、聚丙烯酸酯类或聚乙烯醇类。
[0032] 上述弹性阻燃复合面料的制备方法，包括如下步骤：分别制备阻燃涤纶面料、阻燃 隔热弹性聚酯卷材、阻燃无纺布，之后在阻燃涤纶面料、阻燃无纺布的背面涮上阻燃胶粘剂 后，分别贴在阻燃隔热弹性聚酯卷材的上面和下面，经加热辊辗压、烘干制得。
[0033] 上述弹性阻燃复合面料属于永久阻燃，极限氧指数（L0I)多32%，燃烧时烟密度 等级< 50,产烟毒性不低于ZA2S，并且回弹性好，适用于交通工具内装饰及座椅套等。
[0034] 以下实施例涉及的阻燃涤纶面料由杭州真北纺织阻燃科技有限公司提供，克重为 300g/m2。涉及的阻燃无纺布由杭州真北纺织阻燃科技有限公司提供，克重为28g/m2。涉 及的阻燃胶粘剂由广东顺德同程新材料科技有限公司