一种防电弧面料及防电弧服的制作方法

本发明涉及个人安全防护领域，特别是涉及一种防电弧面料及防电弧服。

背景技术：

1、电弧是指高压电器在短路或介质被击穿时产生的瞬时放电现象，短时间产生巨大热量和气流冲击，其核心温度可达10000℃，具有偶发性、不可预估的特点，一旦发生将对人体造成巨大的伤害。

2、防电弧服可在发生电弧事故时为作业人员提供庇护，其防护原理是防电弧面料采用的纤维具有本质阻燃的性能，在遇到电弧爆炸时，原材料纤维能够迅速炭化，形成致密的碳化层，阻止热量向防电弧服内部传递，从而将人体皮肤与电弧热能的接触伤害降至最低；同时防电弧面料还具有良好的机械性能，在热气流冲击作用下不产生破裂，否则易导致电弧防护失效。

3、目前的防电弧服为了提高防护等级，一般采取将防电弧面料加厚的方法，通过增大面料的面密度来减少热量穿透、并提高面料的机械性能，但是会带来防电弧服重量增大，不仅给作业人员带来身体负担，在夏季高温天气下人体热量不易散出，容易发生中暑的危险。

4、中国专利zl 201610569060.4公开了一种防电弧服，通过在防电弧服上设置风扇、控制单元、电源组成降温装置，在服装内部提供气流的方式进行散热，但是采用这种技术方案，一旦发生电弧事故，巨大的冲击会将降温装置损害，其碎片可能会对人体带来二次伤害。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种防护性能好、重量轻、具有降温功能且使用安全的防电弧面料及防电弧服。

2、实现上述目的技术方案如下：

3、一方面，本发明提供一种防电弧面料，所述防电弧面料为三层结构，由外到内分别为外防护层、内防护层和降温层，所述内防护层和降温层通过阻燃缝合线缝合在一起后，与外防护层热压粘接在一起。

4、作为本发明的另一种优选方案，所述外防护层为聚酰亚胺平纹织物与阻燃树脂通过熔融浸渍复合在一起，面密度为180～280gsm，其中阻燃树脂重量含量为30～50％。

5、进一步的，所述聚酰亚胺平纹织物由聚酰亚胺纤维、芳纶纤维1313、以及导电纤维混纺织造而成，按照重量百分比计算，含有聚酰亚胺纤维为10～50％，芳纶纤维1313为50～90％，导电纤维为2～4％；聚酰亚胺纤维具有良好的力学性能和阻燃性能，芳纶纤维1313具有良好的阻燃性能，并能降低制造成本，导电纤维能够消除防电弧面料由于摩擦产生的静电。

6、更进一步的，所述聚酰亚胺纤维为长纤维，所述芳纶纤维1313和导电纤维螺旋缠绕在聚酰亚胺纤维上，相比纱线更能提高防电弧面料撕裂性能。

7、进一步的，所述阻燃树脂按照重量百分比计算，含有eva 30～60％，可膨胀石墨20～40％，磷酸三乙酯10～20％，抗氧剂1～1.5％，分散剂1～1.5％；可膨胀石墨在受热使会迅速膨胀，形成以聚酰亚胺平纹织物为增强体、可膨胀石墨为基体的具有复合材料结构的高强致密碳化层，即能保持纤维的高强度，防止织物撕裂，又能防止热量传递到面料内部，避免了传统由纤维碳化形成碳化层造成力学性能下降，且纤维之间存在缝隙、热量侵入对人体造成伤害，从而提高了热防护性能。

8、作为本发明的另一种优选方案，所述内防护层为芳纶纤维平纹织物，面密度为120～180gsm，由芳纶纤维1414、芳纶纤维1313以及导电纤维混纺织造而成，按照重量百分比计算，含有芳纶纤维1414为10～50％，芳纶纤维1313为50～90％，导电纤维为2～4％；可进一步提供防护、避免可膨胀石墨在受热膨胀后与皮肤接触。

9、作为本发明的另一种优选方案，所述降温层为相变纤维无纺布，面密度为120～280gsm，按照重量百分比计算，含有相变纤维50～90％，柞蚕丝为10～50％，导电纤维为2～4％，相变纤维可通过自身内部材料的相变吸收身体产生的热量，从而实现降温效果，柞蚕丝柔软性好，可提高面料与皮肤接触时的舒适性。

10、进一步的，所述相变纤维的纺丝原液中含有纳米相变材料胶囊，所述纳米相变材料胶囊的相变温度为20～32℃，接近人体的舒适温度，不会对身体产生过冷刺激。

11、另一方面，本发明还提供一种防电弧服，通过以下技术方案得以实现的：

12、一种防电弧服，包括所述的防电弧面料，使得防电弧服在减轻重量的同时，具有良好的抗撕裂性能和防热量穿透性能。在使用前，将防电弧服放置在低于相变温度环境中半小时以上，使降温层发生相变、充分吸收冷源后再取出穿戴，可达到降温的效果，减轻了工作人员夏季高温天气下作业时的身体负担，提高了穿着的舒适性。

13、与最接近的现有技术相比，本发明具有以下优异效果：

14、本发明提供的技术方案中外防护层中含有的聚酰亚胺纤维为长纤维，相比纱线更能提高防电弧面料撕裂性能；含有的阻燃树脂中的可膨胀石墨受热膨胀，形成以聚酰亚胺平纹织物为骨架的高强致密碳化层，防止热量传递到面料内部，避免了传统由纤维碳化形成碳化层存在缝隙、热量侵入对人体造成伤害，从而提高了热防护性能；降温层中的相变纤维可通过自身内部材料的相变吸收身体产生的热量，从而实现降温效果；相比通过增加面料的面密度来提高面料的机械性能、减少热量穿透的技术方案，本发明通过聚酰亚胺长纤维提高机械性能、通过阻燃树脂受热后膨胀形成致密碳化层减少热量穿透，从而减少了面料的重量，同时还具有降温功能，减轻了作业人员的身体负担。

技术特征：

1.一种防电弧面料，其特征在于，所述防电弧面料为三层结构，由外到内分别为外防护层、内防护层和降温层，所述内防护层和降温层通过阻燃缝合线缝合在一起后，与外防护层热压粘接在一起。

2.根据权利要求1所述的防电弧面料，其特征在于，所述外防护层为聚酰亚胺平纹织物与阻燃树脂通过熔融浸渍复合在一起，面密度为180～280gsm，其中阻燃树脂重量含量为30～50％。

3.根据权利要求2所述的防电弧面料，其特征在于，所述聚酰亚胺平纹织物由聚酰亚胺纤维、芳纶纤维1313、以及导电纤维混纺织造而成，按照重量百分比计算，含有聚酰亚胺纤维为10～50％，芳纶纤维1313为50～90％，导电纤维为2～4％。

4.根据权利要求3所述的防电弧面料，其特征在于，所述聚酰亚胺纤维为长纤维，所述芳纶纤维1313和导电纤维螺旋缠绕在聚酰亚胺纤维上。

5.根据权利要求2所述的防电弧面料，其特征在于，所述阻燃树脂按照重量百分比计算，含有eva30～60％，可膨胀石墨20～40％，磷酸三乙酯10～20％，抗氧剂1～1.5％，分散剂1～1.5％。

6.根据权利要求1所述的防电弧面料，其特征在于，所述内防护层为芳纶纤维平纹织物，面密度为120～180gsm，由芳纶纤维1414、芳纶纤维1313以及导电纤维混纺织造而成，按照重量百分比计算，含有芳纶纤维1414为10～50％，芳纶纤维1313为50～90％，导电纤维为2～4％。

7.根据权利要求1所述的防电弧面料，其特征在于，所述降温层为相变纤维无纺布，面密度为120～280gsm，按照重量百分比计算，含有相变纤维50～90％，柞蚕丝为10～50％，导电纤维为2～4％。

8.根据权利要求7所述的防电弧面料，其特征在于，所述相变纤维的纺丝原液中含有纳米相变材料胶囊，所述纳米相变材料胶囊的相变温度为20～32℃。

9.一种防电弧服，其特征在于：包括如权利要求1～8任一所述的防电弧面料。

技术总结
本发明提供了一种防电弧面料，所述防电弧面料为三层结构，由外到内分别为外防护层、内防护层和降温层，所述内防护层和降温层通过阻燃缝合线缝合在一起后，与外防护层热压粘接在一起，所述外防护层为聚酰亚胺平纹织物与阻燃树脂通过熔融浸渍复合在一起；所述内防护层为芳纶纤维平纹织物；所述降温层为相变纤维无纺布。本发明通过聚酰亚胺长纤维提高机械性能、通过阻燃树脂受热后形成碳化层减少热量穿透，从而减少了面料的重量，同时还具有降温功能，减轻了作业人员的身体负担。

技术研发人员：张梦颖,何强,曾勇要,牛鸿庆,韩恩林,武德珍,田一,樊超
受保护的技术使用者：江苏先诺新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12