一种化学防护服面料及防护服的制作方法

1.本发明涉及防护服面料技术领域，具体涉及一种化学防护服面料及防护服。


背景技术：

2.化学防护服又称防化服，是为保护自身免遭化学危险品或腐蚀性物质的侵害而穿着的防护服装。可以覆盖整个或绝大部分人体，至少可以提供对躯干、手臂或大腿的保护。化学防护服允许是多件具有防护功能服装的组合，也可和其它防护设备配合使用。1990年，美国消防协会nfpa和美国材料实验协会astm提出和发展了附加的标准，而且被osha认可。oshastandards
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职业安全与健康标准。主要应用于突发事件、勘查工作、抢救工作、消毒工作、有毒废弃物的处理、化学物质生产、农业杀虫剂应用、医用、喷涂等。
3.在石油、化工等涉及危险化学品生产、使用、存储、运输等过程中以及有毒废弃物的处理和清洁、冶炼和恐怖事件现场等部门的职业工人经常遭受化学液体、有毒气体、生物制剂等化学灾害，需要穿着化学防护服装，以确保他们的健康和生命安全。为了提高化学防护服的防护性能，研究者们主要通过研制新型纤维材料、面料、织物结构、增加服装的密闭性能等方式来实现。通常情况下，职业工人所面临的工作环境中有毒有害气体和液体多数是不确定的，甚至是通过内部发生化学反应而形成的人类未知的化学危害。cn103526404a公开的耐腐蚀面料，则采用涤纶与贝特纶(聚对苯二甲酸
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1,3丙二醇酯)两种聚酯作为面层，虽然对食醋、食用碱等生活常见化学品具有一定的耐腐蚀性，但是不能适于高危场所耐化学腐蚀。
4.因此，对化学防护服面料及防护服进行性能改进，获得一种化学防护性能强，适应性广的产品是本领域技术人员亟待解决的主要难题之一。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种化学防护性能强，服装整体气密性佳，低温使用性能优越，同时耐高温老化性能满足设定指标的一种化学防护服以及用于所述化学防护服的面料。
6.为实现上述目的，本发明的技术方案是一种化学防护服面料，包括外层、阻隔层和内层三层结构组成，其特征在于，外层为氨纶纤维与麻纤维纺织物，所述纺织物正反两面涂覆聚氨酯涂层；阻隔层包括上下两层结构，下层为氯丁橡胶层，上层包括如下重量分数的材料：水性聚氨酯树脂40
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65份、高岭土2
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3份、硅酸盐1
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3份、尼龙纤维5
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10份、聚四氟乙烯5
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10份、抗氧剂0.5
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1份、三聚磷酸铝1
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2份，按照上述重量份的配比将高岭土、硅酸盐、尼龙纤维、聚四氟乙烯、抗氧剂、三聚磷酸铝加入搅拌机中搅拌分散均匀，再加入水性聚氨酯树脂在密炼机中密炼均匀，送入挤出压延机中压延成膜，即得所述上层，所述上层作为保护层热粘结在氯丁橡胶层上，冷却，辊压定型即得所述阻隔层；内层为聚丙烯纺粘复合无纺布材料。
7.氨纶纤维弹性强，化学耐受性好，耐大多数的酸碱、化学药剂、有机溶剂、干洗剂和
漂白剂，以及耐日晒和风雪，但其一般不单独使用。外层为氨纶纤维与麻纤维纺织物，优选的所述外层氨纶纤维与麻纤维为皮芯结构，麻纤维为芯层，氨纶纤维将麻纤维包覆形成皮层。涂覆聚氨酯材料后，具有透湿和通气性能，耐磨，耐湿，耐干洗，面料手感更丰满，织物更有弹性。
8.麻纤维细长、坚韧、平滑、洁白有光泽，有良好的抗湿、耐腐、散热性，优选的所述麻纤维为亚麻纤维、苎麻纤维、大麻纤维中的一种或几种。
9.抗氧剂，又称防老剂，是一种对高聚物材料受高温、氧化并出现老化现象能起到延缓作用的化学物质。当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。
10.作为优选的技术方案抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076或者抗氧剂164中的一种或者几种的混合物。
11.优选的所述热粘结的参数：压力为0.2
±
0.05mpa，温度为110
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130℃，面料前进的速度为2.5
±
0.5m/min。
12.本发明第二个方面是提供一种化学防护服，所述防护服采用上述的防护服面料，优选的，所述防护服包括一体连接的上衣、裤子、头面罩、手套和防护靴。
13.防护服接缝处采用强韧的液态橡胶作为接缝贴条密封防止泄露，防护服接缝贴条牢度不小于0.78kn/m。防护靴内置钢头防砸脚，靴底内置钢板防刺穿，靴底防刺穿性能不小于1100n，防护服整体质量不大于10kg。
14.本发明的优点和有益效果在于：本发明所提供的化学防护服面料及防护服，化学防护性能强：服装主体面料耐苯酚、氯气、30％氢氧化钠、96％硫酸、48％氢氟酸、甲醇、异丙醇、乙二胺、乙酸等化学物质渗透性能，渗透时间不小于60min(不低于3级)。服装整体气密性佳：防护服充气至规定压力后，6min内压力不低于测试压力的80％。低温使用性能优越：服装主体面料在
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20℃条件下，耐屈挠次数不低于1000次。耐高温老化性能：防护服经72℃
×
72h老化，外观无粘连、变形、龟裂。本发明原料成本低廉，产品性能稳定，成本优势明显，具有较强的应用前景。
具体实施方式
15.下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
16.实施例1
17.外层为氨纶纤维与亚麻纤维纺织物，所述纺织物正反两面涂覆聚氨酯涂层；阻隔层包括上下两层结构，下层为氯丁橡胶层，上层包括如下重量分数的材料：水性聚氨酯树脂40份、高岭土2份、硅酸盐1份、尼龙纤维5份、聚四氟乙烯5份、0.5份抗氧剂168、三聚磷酸铝1份，按照上述重量份的配比将高岭土、硅酸盐、尼龙纤维、聚四氟乙烯、抗氧剂、三聚磷酸铝加入搅拌机中搅拌分散均匀，再加入水性聚氨酯树脂在密炼机中密炼均匀，送入挤出压延机中压延成膜，即得所述上层，所述上层作为保护层热粘结在氯丁橡胶层上，压力为0.25mpa，温度为110℃，面料前进的速度为3m/min，冷却，辊压定型即得所述阻隔层；内层为聚丙烯纺粘复合无纺布材料。
18.实施例2
19.外层为氨纶纤维与苎麻纤维纺织物，所述纺织物正反两面涂覆聚氨酯涂层；阻隔层包括上下两层结构，下层为氯丁橡胶层，上层包括如下重量分数的材料：水性聚氨酯树脂65份、高岭土3份、硅酸盐3份、尼龙纤维10份、聚四氟乙烯10份、1份抗氧剂1010、三聚磷酸铝2份，按照上述重量份的配比将高岭土、硅酸盐、尼龙纤维、聚四氟乙烯、抗氧剂、三聚磷酸铝加入搅拌机中搅拌分散均匀，再加入水性聚氨酯树脂在密炼机中密炼均匀，送入挤出压延机中压延成膜，即得所述上层，所述上层作为保护层热粘结在氯丁橡胶层上，压力为0.25mpa，温度为110℃，面料前进的速度为2m/min冷却，辊压定型即得所述阻隔层；内层为聚丙烯纺粘复合无纺布材料。
20.实施例3
21.外层为氨纶纤维与大麻纤维纺织物，所述纺织物正反两面涂覆聚氨酯涂层；阻隔层包括上下两层结构，下层为氯丁橡胶层，上层包括如下重量分数的材料：水性聚氨酯树脂40份、高岭土3份、硅酸盐3份、尼龙纤维10份、聚四氟乙烯10份、0.5份抗氧剂1010wt％:抗氧剂168wt％＝3:1、三聚磷酸铝2份，按照上述重量份的配比将高岭土、硅酸盐、尼龙纤维、聚四氟乙烯、抗氧剂、三聚磷酸铝加入搅拌机中搅拌分散均匀，再加入水性聚氨酯树脂在密炼机中密炼均匀，送入挤出压延机中压延成膜，即得所述上层，所述上层作为保护层热粘结在氯丁橡胶层上，压力为0.15mpa，温度为120℃，面料前进的速度为2m/min，冷却，辊压定型即得所述阻隔层；内层为聚丙烯纺粘复合无纺布材料。
22.实施例4
23.外层为氨纶纤维与大麻纤维纺织物，所述纺织物正反两面涂覆聚氨酯涂层；阻隔层包括上下两层结构，下层为氯丁橡胶层，上层包括如下重量分数的材料：水性聚氨酯树脂65份、高岭土2份、硅酸盐1份、尼龙纤维10份、聚四氟乙烯5份、0.5份抗氧剂1076、三聚磷酸铝1份，按照上述重量份的配比将高岭土、硅酸盐、尼龙纤维、聚四氟乙烯、抗氧剂、三聚磷酸铝加入搅拌机中搅拌分散均匀，再加入水性聚氨酯树脂在密炼机中密炼均匀，送入挤出压延机中压延成膜，即得所述上层，所述上层作为保护层热粘结在氯丁橡胶层上，压力为0.2mpa，温度为130℃，面料前进的速度为2.5m/min，冷却，辊压定型即得所述阻隔层；内层为聚丙烯纺粘复合无纺布材料。
24.实施例5
25.外层为氨纶纤维与苎麻纤维纺织物，所述纺织物正反两面涂覆聚氨酯涂层；阻隔层包括上下两层结构，下层为氯丁橡胶层，上层包括如下重量分数的材料：水性聚氨酯树脂55份、高岭土2份、硅酸盐1份、尼龙纤维7.5份、聚四氟乙烯10份、1份抗氧剂164、三聚磷酸铝2份，按照上述重量份的配比将高岭土、硅酸盐、尼龙纤维、聚四氟乙烯、抗氧剂、三聚磷酸铝加入搅拌机中搅拌分散均匀，再加入水性聚氨酯树脂在密炼机中密炼均匀，送入挤出压延机中压延成膜，即得所述上层，所述上层作为保护层热粘结在氯丁橡胶层上，压力为0.2mpa，温度为115℃，面料前进的速度为3m/min，冷却，辊压定型即得所述阻隔层；内层为聚丙烯纺粘复合无纺布材料。
26.实施例6
27.外层为氨纶纤维与亚麻纤维纺织物，所述纺织物正反两面涂覆聚氨酯涂层；阻隔层包括上下两层结构，下层为氯丁橡胶层，上层包括如下重量分数的材料：水性聚氨酯树脂50份、高岭土3份、硅酸盐2份、尼龙纤维7份、聚四氟乙烯10份、1份抗氧剂1010、三聚磷酸铝1
份，按照上述重量份的配比将高岭土、硅酸盐、尼龙纤维、聚四氟乙烯、抗氧剂、三聚磷酸铝加入搅拌机中搅拌分散均匀，再加入水性聚氨酯树脂在密炼机中密炼均匀，送入挤出压延机中压延成膜，即得所述上层，所述上层作为保护层热粘结在氯丁橡胶层上，压力为0.15mpa，温度为130℃，面料前进的速度为2.5m/min，冷却，辊压定型即得所述阻隔层；内层为聚丙烯纺粘复合无纺布材料。
28.对比例
29.对比例以实施例1为基础，区别在于，对比例1中阻隔层未使用氯丁橡胶层，阻隔层上层粘附于内层一个表面上，对比例2中未使用阻隔层上层。
30.1、实施例1
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6的发明与对比例化学防护性能实验结果(单位：min)
31.项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6对比例1对比例2苯酚9095859092955058氯气606567626870151230％氢氧化钠838285908387403596％硫酸757080767472323848％氢氟酸6265676670685848甲醇100959610292975055异丙醇1051201121151081105258乙二胺6265706672692520乙酸6575727068692122
32.由上表可以看出服装主体面料耐苯酚、氯气、30％氢氧化钠、96％硫酸、48％氢氟酸、甲醇、异丙醇、乙二胺、乙酸等化学物质渗透性能，渗透时间均不小于60min(不低于3级)。对一些醇类组分甚至有更强的防渗透性能，达到100min以上。对比例1中阻隔层未使用氯丁橡胶层防渗透性能明显下降，可见氯丁橡胶层对面料的化学防护性能有很大的影响。对比例2中未使用阻隔层上层，通过与对比例1的比较，可知阻隔层上层对氯气、30％氢氧化钠、48％氢氟酸、乙二胺有更强的阻隔能力。可见，阻隔层两层材料的共同使用可以有着很好的化学防护性能。
33.2、实施例1
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6的发明与对比例其他性能实验结果
[0034][0035]
实施例1
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6发明在充气至规定压力后，6min内压力不低于测试压力的80％，对比例1阻隔层未使用氯丁橡胶层，其压力下降超过一半，可见氯丁橡胶层对服装整体气密性有很大的影响。发明服装主体面料在
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20℃条件下，耐屈挠次数不低于1000次，对比例1小于800，下降明显，对比例2未使用阻隔层上层，耐屈挠次数比对比例1还要少，低温使用性能更差，可知阻隔层对材料的耐屈挠次数有着很大影响，尤其阻隔层上层的作用大于氯丁橡胶层。发明防护服经72℃
×
72h老化，外观无异常，无粘连、变形、龟裂现象，对比例1出现了粘连、
变形，对比例2则出现了龟裂、变形，两个对比例均出现了老化性能下降的情况。
[0036]
综上所述本发明所提供的化学防护服面料及防护服，化学防护性能强：服装主体面料耐苯酚、氯气、30％氢氧化钠、96％硫酸、48％氢氟酸、甲醇、异丙醇、乙二胺、乙酸等化学物质渗透性能，渗透时间不小于60min(不低于3级)。服装整体气密性佳：防护服充气至规定压力后，6min内压力不低于测试压力的80％。低温使用性能优越：服装主体面料在
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20℃条件下，耐屈挠次数不低于1000次。耐高温老化性能：防护服经72℃
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72h老化，外观无粘连、变形、龟裂。本发明原料成本低廉，产品性能稳定，成本优势明显。
[0037]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。