永久阻燃的多组分混纺纱线、面料、面料制造工艺及防熔融金属喷溅防护服的制作方法

本发明涉及的是一种服装面料领域的技术，具体是一种永久阻燃的多组分混纺纱线、面料、面料制造工艺及防熔融金属喷溅防护服。

背景技术：

防熔融金属喷溅防护服主要应用在焊接行业，是焊接(包括熔融切割)作业必备的个人防护装备。在焊接过程中，飞溅的金属熔滴、火红的熔渣、灼热的焊件等都会造成人员烫伤。焊接防护服必须针对焊接工艺的特殊环境进行有效防护。焊接过程中的最大危害不在于明火的产生，而在于熔滴金属滴的冲击，四散飞溅的熔滴金属滴凝固释放的潜热会透过服装渗入皮肤，造成局部严重的灼伤。因此，防熔融金属飞溅防护服应具备良好的抗熔融金属冲击性能、阻燃性能、热防护性能、舒适性能和耐用性能。

目前，具有防金属熔融喷溅功能的防护服所用的面料主要分以下几类。第一类，也是比较低端的一类，阻燃棉类面料，该类型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，含甲醛，长时间接触会使皮肤过敏，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；第二类，铝膜复合面料，采用此面料制成的铝膜复合防护服的热辐射性能虽好，但是铝本身并不耐高温，对熔融金属不能起到防护作用，这种防护服也存在透气性差的缺点，因此防护功能性和舒适性都不能满足要求；第三类，芳纶纤维、羊毛纤维和阻燃粘胶纤维混纺的面料，面料防护性能佳，强力优异，但是羊毛纤维的刺痒感，导致服用性能差，且芳纶纤维成分较多，加之羊毛价格日益上升，面料价格较高，性价比较低。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种永久阻燃的多组分混纺纱线、面料、面料制造工艺及防熔融金属喷溅防护服，降低了本质阻燃纤维的使用，具有优异的永久阻燃性能和防金属熔融喷溅性能，同时面料具有高强力、高透湿性、高色牢度、穿着舒适等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种永久阻燃的多组分混纺纱线，按重量百分比，包括以下组分：

兰腈阻燃粘胶纤维64％-75％，芳纶纤维15％-30％，聚酰亚胺纤维1％-5％，尼龙纤维5％-8％。

优选地，按重量百分比，所述永久阻燃的多组分混纺纱线包括以下组分：兰腈阻燃粘胶纤维72％-75％，芳纶纤维15％-18％，聚酰亚胺纤维4％-5％，尼龙纤维5％-7％。

进一步优选地，所述尼龙纤维为抗静电尼龙纤维，适用于抗静电施工场合。

冶炼工或焊接工在高温、金属熔融飞溅、高辐射等条件下工作的，液态铝的温度可达800摄氏度，熔融金属的温度最高可达1400摄氏度。考虑到作业环境的因素，本发明大幅降低芳纶1313纤维的使用，这是由于芳纶的熔点较低，基于高比例芳纶生产的面料经金属熔融飞溅后，易熔化，破洞更多，影响服用，防护等级降低，另外芳纶成本相对较高。

本发明大量使用兰腈木浆材质的阻燃粘胶替代芳纶1313纤维以及传统的羊毛纤维，能够在不影响阻燃和防金属飞溅性能的情况下提升面料的服用性能(即舒适性)，并且能够降低成本。传统的羊毛纤维，由于其表面具有特殊的毛鳞片结构，可以有效的使熔融金属飞溅至面料上后，顺利从面料上滑落，起到保护面料，从而保护作业人员。兰腈阻燃粘胶纤维由奥地利兰精(lenzing)公司开发，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。且经实验筛选得到，兰腈的再生阻燃粘胶表面结构特殊，也可有效的阻止熔融金属飞溅至面料上，顺利从面料上滑落；另外阻燃粘胶的染色工艺较之羊毛简单，温度低，染色时间短，生产操作性高；且兰腈阻燃粘胶纤维的价格远低于羊毛纤维，且可以降解，环保性佳，更符合市场的预期。

另外为了弥补大量使用兰腈阻燃粘胶纤维导致的强力不足，添加了聚酰亚胺纤维和尼龙纤维；聚酰亚胺和尼龙的配合，不会降低阻燃性能，这是由于聚酰亚胺有着比芳纶更好的阻燃性，熔点更高，不大量添加的原因是出于面料外观的考虑，现聚酰亚胺的染色问题还未解决，量大颜色方面会有影响，另外聚酰亚胺和尼龙的组合不会明显增加成本。

聚酰亚胺纤维在260℃下维持5min时热收缩小于3％，在300℃经100h后强度保持率为50％-70％，极限氧指数44；聚酰亚胺纤维拥有良好的可纺性，可以制成各类特殊场合使用的纺织品。由于具有耐高低温特性、阻燃性，不熔滴，离火自熄以及极佳的隔温性，聚酰亚胺纤维隔热防护服穿着舒适，皮肤适应性好，永久阻燃，而且尺寸稳定、安全性好、使用寿命长，和其他纤维相比，由于材料本身的导热系数低，也是绝佳的隔温材料；而尼龙纤维作为一类应用广泛的合成纤维，以优异的耐磨性和强力进一步提高产品的强力。

尼龙纤维虽然有一定的阻燃性，但并不是本质阻燃纤维，故尼龙纤维含量的确定很重要。如果尼龙的含量太小，虽然不太会影响阻燃性能，但是对强力性能的提高没有很好的帮助作用。如果尼龙的含量太大，则会直接影响阻燃性能，失去添加的意义，尼龙纤维添加量在5％-8％范围内能够很好的平衡阻燃性能和强力。

本发明涉及一种永久阻燃面料，采用上述永久阻燃的多组分混纺纱线制成。

优选地，所述面料组织结构为斜纹或缎纹，纬经比为0.65-0.85；斜纹组织结构或缎纹组织结构可以保证相应的面料厚度，使得面料比较饱满，隔热性能好；0.65-0.85的纬经比保证面料的手感，服用性能好。

本发明涉及上述永久阻燃面料的制造工艺，包括以下步骤：

s1，纺纱：原料混料->开松清理->梳棉->梳棉条->头并->二并->三并->粗纱->细纱->络筒->蒸纱->并线->倍捻->蒸纱->纱线检测，制得35-60tex的股线；35-60tex的股线能够保证面料的强力和舒适性，纱支太粗手感粗糙，纱支太细强力较低；

s2，织造：采用剑杆织机织造经步骤s1制得的股线，得到克重为260-350gsm的坯布面料；

s3，后整理：对经步骤s2制得的坯布面料依次进行前处理、染色和水洗，之后使用松式烘干工艺无张力烘干，最后通过剪毛工艺、空气洗工艺和预缩工艺中一种或多种的组合制成永久阻燃面料成品。

步骤s1中蒸纱包括抽真空->蒸汽->抽真空->蒸汽->抽真空。

步骤s1中纺纱工艺优先选择紧密纺，倍捻的捻度为700-800捻/m。

步骤s3中选择剪毛工艺，可以去除面料表面的杂毛及短毛，保证面料良好的起毛起球性能，且布面光洁美观；选择空气洗工艺，运用机械整理，摔打面料，可更好的改善手感和舒适性；选择预缩工艺，能够赋予面料良好的缩率；选择空气洗和预缩工艺组合，赋予面料良好的缩率，极致的手感，悬垂性极佳，光泽度极佳，外观美观，服用性能极佳。复杂的后整理工艺，可以最大程度的改善面料的缩率，赋予面料更好的手感，服用性能佳。

本发明涉及一种防熔融金属喷溅防护服，采用上述永久阻燃面料制成。

技术效果

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

1)弃用传统的羊毛纤维并大幅降低了本质阻燃化学纤维的使用，大幅使用兰腈阻燃粘胶纤维，赋予面料超级舒适的手感及环保性能，可降解，且服用性能高；

2)适量添加尼龙纤维和聚酰亚胺纤维，弥补阻燃粘胶造成的强力不足的劣势，断裂强力经纬向强力均有提高；且聚酰亚胺和尼龙的配合，能够保证阻燃性能；

3)在保留高强力的情况下大幅改善了面料的舒适性，透气透湿，降低了成本，且更环保；

4)具有永久阻燃且无融滴、防熔融铝水贴水喷溅、热稳定性好、热防护性能好、高强力、悬垂性好、光泽度好以及服用性能极佳等优点，特别针对适用于冶金、铸造、电焊、玻璃等行业的炉前使用，能够尽可能的降低作业人员的作业危险，达到保护作业人员的效果。

5)纺纱优先使用紧密纺工艺，可保证纱线表面毛羽较少，使得坯布经特殊后整理工艺处理后，比常规类似混纺原料制得的面料起毛起球性能大幅提高，大于等于4级。

附图说明

图1为实施例1中面料缎纹组织结构图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述。

本发明实施例涉及一种防熔融金属喷溅防护服，采用永久阻燃面料制成，面料组织结构为斜纹或缎纹，纬经比为0.65-0.85；

该永久阻燃面料采用永久阻燃的多组分混纺纱线制成，包括：兰腈阻燃粘胶纤维64％-75％，芳纶纤维15％-30％，聚酰亚胺纤维1％-5％，尼龙纤维5％-8％。

芳纶纤维包括芳纶1313和芳纶1414中至少一种。

永久阻燃面料的制造包括以下步骤：

s1，纺纱：原料混料->开松清理->梳棉->梳棉条->头并->二并->三并->粗纱->细纱->络筒->蒸纱->并线->倍捻->蒸纱->纱线检测，制得35-60tex的股线；

s2，织造：采用剑杆织机织造经步骤s1制得的股线，得到克重为260-350gsm的坯布面料；

s3，后整理：对经步骤s2制得的坯布面料依次进行前处理、染色和水洗，之后使用松式烘干工艺无张力烘干，最后通过剪毛工艺、空气洗工艺和预缩工艺中一种或多种的组合制成永久阻燃面料成品。

实施例1

本实施例涉及一种防熔融金属喷溅防护服，采用永久阻燃面料制成，该永久阻燃面料为缎纹组织结构，纬经比0.65，如图1所示。

永久阻燃面料的经纱和纬纱均采用永久阻燃的多组分混纺纱线制成，永久阻燃的多组分混纺纱线的纱支为48tex；按重量百分比，永久阻燃的多组分混纺纱线包括以下组分：兰腈阻燃粘胶纤维75％，芳纶1313纤维15％，尼龙纤维6％和聚酰亚胺纤维4％。

本实施例中防熔融金属喷溅防护服具有如下性能：

(1)面料阻燃性能(参照gb8965.2-2009标准)达到b级合格，洗涤50次后，无阴燃续燃；损毁长度小于100mm；

(2)面料抗熔融金属冲击性能，满足gb8965.2-2009标准；经15滴金属熔融冲击后，试样温升不超过40k，满足欧标iso11612标准d3、e3标准；

(3)撕裂强度(参照gb/t3917.3-2009标准)，经向撕裂强度在100n以上，纬向撕裂强度在60n以上；

(4)断裂强度(参照gb/t3923.1-1997标准)：经向断裂强度在1400n以上，纬向断裂强度在1000n以上；

(5)面料热稳定性：小于3％，满足gb8965.2-2009标准，有足够的安全空间；热防护性大于300kw*s/m²，满足gb8965.2-2009标准；

(6)面料透湿量达到6053g/(m²*24h)；

(7)本产品克重350g/m²(参照gb4669-1995标准)；

(8)耐洗色牢度(gb/t3921.3-1997)、耐汗渍色牢度(gb/t3922-1995)均≥4级；

(9)水洗尺寸变化率小于5％。

实施例2

本实施例涉及一种防熔融金属喷溅防护服，采用永久阻燃面料制成，该永久阻燃面料为斜纹组织结构，纬经比0.8。

永久阻燃面料的经纱和纬纱均采用永久阻燃的多组分混纺纱线制成，永久阻燃的多组分混纺纱线的纱支为39tex；按重量百分比，永久阻燃的多组分混纺纱线包括以下组分：兰腈阻燃粘胶纤维67％，芳纶1313纤维20％，尼龙纤维8％和聚酰亚胺纤维5％。

本实施例中防熔融金属喷溅防护服具有如下性能：

(1)面料阻燃性能(参照gb8965.2-2009标准)达到b级合格，洗涤50次后，无阴燃续燃；损毁长度小于100mm；

(2)面料抗熔融金属冲击性能，满足欧标iso11612标准d1、e1标准；

(3)面料透湿量在6000g/(m²*24h)以上；

(4)本产品克重260g/m²(参照gb4669-1995标准)；

(5)耐洗色牢度(gb/t3921.3-1997)、耐汗渍色牢度(gb/t3922-1995)均≥4级；

(6)水洗尺寸变化率小于5％。

实施例3

本实施例涉及一种防熔融金属喷溅防护服，采用永久阻燃面料制成，该永久阻燃面料为2/2斜纹组织结构，纬经比0.75。

永久阻燃面料的经纱和纬纱均采用永久阻燃的多组分混纺纱线制成，永久阻燃的多组分混纺纱线的纱支为45tex；按重量百分比，永久阻燃的多组分混纺纱线包括以下组分：兰腈阻燃粘胶纤维66％，芳纶1313纤维20％，尼龙纤维10％和聚酰亚胺纤维4％。

本实施例中防熔融金属喷溅防护服具有如下性能：

(1)面料阻燃性能(参照gb8965.2-2009标准)达到b级合格，洗涤50次后，无阴燃续燃；损毁长度小于100mm；

(2)面料抗熔融金属冲击性能，满足欧标iso11612标准d2、e3标准；

(3)面料透湿量在6000g/(m²*24h)以上；

(4)本产品克重320g/m²(参照gb4669-1995标准)；

(5)耐洗色牢度(gb/t3921.3-1997)、耐汗渍色牢度(gb/t3922-1995)均≥4级；

(6)水洗尺寸变化率小于5％；

(7)起毛起球性能：大于等于4级(iso12945/25000转)。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。