由含砜基的芳香族聚合物纤维和耐高温阻燃纤维制成的纱线和织物及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种包含由含砜基的芳香族聚合物纤维和耐高温阻燃纤维制成的阻 燃纱线和由其制得的织物和服装，以及他们的制备方法。
【背景技术】
[0002] 在消防、电焊、冶金、作战等高温高爆的极端热环境中，作业人员通常要穿着耐高 温阻燃织物及热防护服装制品，来抵御有可能暴露在火焰、高温、电弧中所遭受的热辐射、 热对流等安全风险。市场上，阻燃耐高温产品的材料选择中，使用的高性能纤维诸如：芳纶 1313,芳纶1414, PI，POD，PBO等，该类阻燃纤维一般具有较高的力学模量，及200度以上的 长期耐热工作温度。但是这些耐高温纤维材料普遍手感较硬，吸湿性较差。实际生产的成 品，在高温环境下使用时，作业人员易造成不适感，影响作业效率，甚至放弃制服的穿着，从 而失去安全防护的作用，将人体暴露在高温火警危险之中。因此在确保基本安全防护性的 前提下，任何在舒适性方面的改善，或耐久性、功能性的增强都是受欢迎的。
[0003] 因此，找到一种同时兼具穿着舒适性和耐高温性能的纱线制成防护服装，是本发 明要解决的技术问题。
【发明内容】
[0004] 本发明涉及一种纱线，其包含一种含砜基的芳香族聚合物纤维（A)和耐高温阻燃 纤维（B)，所述含砜基的芳香族聚合物纤维（A)由含砜基的芳香族聚合物制得，所述含砜基 的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成：
[0005] 间位的含有二胺基的芳香族单体（a);
[0006] 含砜基和氨基的单体（b);
[0007] 对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物（C);
[0008] 在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10%。
[0009] 优选的，所述纱线中含砜基的芳香族聚合物纤维（A)和耐高温阻燃纤维（B)的重 量比为 30-70 :70-30，优选 35-65:65-35，更优选 40-60:60-40。
[0010] 优选的，所述纱线中还含有导电纤维。
[0011] 优选的，所述导电纤维在纱线中的含量按重量百分比计为1-5 %，优选2-4%，更 优选2-3%。
[0012] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述间位的含有二胺基的芳香族单 体（a)的芳香环上的氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、硝基、 二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基所取代或不取代。
[0013] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述间位的含有二胺基的芳香族单 体（a)为间苯二胺，或包含80摩尔％以上间苯二胺的混合间位芳香族二胺单体。
[0014] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述的含砜基和氨基的单体（b)为 R, R' -二氨基二苯砜。
[0015] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维㈧中，所述的R，R'-二氨基二苯砜选自 3, 3' -二氨基二苯砜、4, 4' -二氨基二苯砜或它们的混合物。
[0016] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述的对位的含有二羧酸基团的芳 香族单体或其卤代物（c)的芳香环上的氢独立地被选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯 基、酰氧基、硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一个或多个取代基 所取代或不取代。
[0017] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述的对位的含有二羧酸基团的芳 香族单体或其卤代物（c)为对苯二甲酰氯，或包含80摩尔％以上对苯二甲酰氯的混合对位 的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物。
[0018] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述间位的含有二胺基的芳香族单 体（a)与含砜基和氨基的单体（b)的摩尔量之和与对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或 其卤代物（c)的摩尔量的比例为1 :0. 98-1 :1. 01，优选为1 :1。
[0019] 优选的，含砜基的芳香族聚合物纤维（A)中，所述的间位的含有二胺基的芳香族 单体（a)与含砜基和氨基的单体（b)的摩尔量之比为50-80 :20-50,优选60-75 :25 :40,更 优选 70-75 :25-30。
[0020] 优选的，所述含砜基的芳香族聚合物纤维（A)具有300°C以上的玻璃化温度，优选 320°C以上的玻璃化温度，更优选340°C以上，最优选345°C以上。
[0021] 优选的，所述含砜基的芳香族聚合物纤维（A)具有4cN/dteX以上的强度，优选 4. 5cN/dtex 以上。
[0022] 优选的，所述含砜基的芳香族聚合物纤维（A)具有ID-OT的细度，优选I. 2D-3D，更 优选L OT-2D。
[0023] 优选的，所述含砜基的芳香族聚合物纤维⑷具有38mm-102mm的长度，优选 38mm-76mm，更优选 51mm-65mm〇
[0024] 优选的，所述耐高温阻燃纤维（B)具有26及以上的极限氧指数，优选28以上，更 优选30以上。
[0025] 优选的，所述耐高温阻燃纤维（B)具有350°C以上的碳化温度，优选400°C以上的 碳化温度，更优选500°C以上的碳化温度。
[0026] 优选的，所述耐高温阻燃纤维（B)具有200°C处理200h后，80%以上的强度保持 率，优选250°C处理200h后，85 %以上的强度保持率，更优选300°C处理200h后，90 %以上 的强度保持率。
[0027] 优选的，所述耐高温阻燃纤维（B)具有3. 5cN/dteX以上的断裂强度，优选具有 4. 5cN/dtex以上的断裂强度，更优选具有5. 5cN/dtex以上的断裂强度。
[0028] 优选的，所述耐高温阻燃纤维（B)选自芳族聚酰胺类纤维、聚酰亚胺纤维及其改 性纤维、聚唑纤维、碳纤维预氧化丝，以及它们的混合物的纤维。
[0029] 优选的，所述芳族聚酰胺类纤维选自对位芳香族聚酰胺纤维、间位芳香族聚酰胺 纤维。
[0030] 优选的，所述聚唑纤维选自聚唑纤维选自聚芳噁二唑纤维（POD)、聚对苯撑苯并二 噁唑纤维（PBO)、聚吡啶并唑、聚噁二唑，聚苯并唑，以及它们的混合物的纤维。
[0031] 优选的，所述聚苯并挫是聚苯并咪挫、聚苯并噻挫、聚苯并嚼挫或上述物质的混合 物。
[0032] 优选的，所述导电纤维选自金属纤维、碳纤维、碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤 纶复合纤维。
[0033] 优选的，所述碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维为皮芯结构。
[0034] 本发明涉及一种上述纱线的制备方法，所述方法包括：
[0035] (i)形成纤维混合物，所述纤维混合物包含30-70重量份的含砜基的芳香族聚合 物纤维（A)和30-70重量份的耐高温阻燃纤维（B)，所述含砜基的芳香族聚合物纤维（A)由 含砜基的芳香族聚合物制得，所述含砜基的芳香族聚合物由以下三种单体聚合而成：
[0036] 间位的含有二胺基的芳香族单体（a);
[0037] 含砜基和氨基的单体（b);
[0038] 对位的含有二羧酸基团的芳香族单体或其卤代物（C);
[0039] 在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的质量百分比含量为4-10% ; 以及
[0040] (ii)将所述纤维混合物纺成纱线。
[0041] 优选的，所述纤维混合物包含35-65重量份的含砜基的芳香族聚合物纤维 (A) 65-35重量份的耐高温阻燃纤维（B)。
[0042] 优选的，所述纤维混合物包含40-60重量份的含砜基的芳香族聚合物纤维（A)和 60-40重量份的耐高温阻燃纤维（B)。
[0043] 优选的，所述纤维混合物中还含有导电纤维。
[0044] 优选的，所述纤维混合物中含有导电纤维的含量按重量百分比计为纤维混合物的 1-5 %，优选2-4 %，更优选2-3 %。
[0045] 本发明涉及一种织物，包含本发明所述的纱线。
[0046] 优选的，所述织物克重为150gsm-300gsm，优选150gsm-250gsm，更优选 180-220gsm〇
【具体实施方式】
[0047] 通过参见本申请【具体实施方式】的内容可以更易于理解本发明，但是本发明并不限 于本文所述和/或所示的具体方法、条件或参数，并且本文中所用的术语仅是为了以举例 的方式描述【具体实施方式】，并不能限制本申请权利要求要求保护的技术方案。在下文中，将 描述根据本发明的一种耐高温过滤材料及其制备方法，以及包含了所述过滤材料的过滤装 置。
[0048] 含砜基的共混型芳族聚