一種高舒適性防護服面料及防護服及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種面料及防護服，尤其涉及一種高舒適性防護服面料及防護服。
【背景技術】
[0002] 消防員滅火防護服是消防員在進行滅火戰斗中，用來保護身體不受火焰及輻射熱 侵害的專業防護裝備，是目前在消防部隊中最常用配備，也是使用頻率最高的個人防護裝 備。
[0003] 防護服是保護活躍在消防第一線的消防隊員人身安全的重要裝備品之一，它不僅 是火災救助現場不可或缺的必備品，也是保護消防隊員身體免受傷害的防火用具，因此，適 應火災現場救助活動的防護服就顯得尤為重要。防護服一般具有多層結構，從外到內依次 為阻燃耐火材料層、防水透氣層、隔熱層和舒適層。
[0004] 當前紡織纖維越來越多，功能也多種多樣，阻燃耐高溫纖維，一般指能在200度以 上，保持長期尺寸穩定性和強度，阻燃氧指數大于28的一類材料，目前以芳綸1313、芳綸 1414、聚酰亞胺、PBI、PB0、kermel為市場應用的主流，適用于消防和工業的阻燃和熱防護的 工作場合。由于應對爆燃等極端環境的測試考驗，在實際的市場產品的研發設計中，開發人 員會通過觀察耐高溫纖維在燃燒測試后的殘炭收縮率，進而把耐高溫纖維細分為低收縮的 耐高溫纖維及高收縮的耐高溫纖維。
[0005] 芳砜綸纖維是由上海特安綸公司開發的耐高溫高碳化收縮的材料，特征是在300 度的熱測試方面干熱收縮率小于〇 . 8 %，而超過350度后，干熱收縮率迅速變大。其染色性 能、手感舒適性能優于普通的耐高溫纖維。同時異型的截面，有利于吸濕快干，具有良好的 導水性能。
[0006] 阻燃纖維素纖維是通過磷系、氮系、硅氮系等阻燃劑后處理達到阻燃極限氧指數 超過28的一類纖維素纖維，一般使用在消防產品的內層，通過與耐高溫纖維混紡作為貼身 舒適層使用。單層的水洗收縮率較大，尺寸穩定性不太好，強度不高。
[0007] 目前為了防止高收縮耐高溫纖維在熱火爆燃測試方面出現崩裂現象，外層機織物 會適當加入一些低碳化收縮率的纖維，如芳綸1414/pod/pbi/pbo等。最近技術使用了雙層 結構技術，將高碳化收縮纖維和低碳化收縮纖維交織，作為機織外層使用，在熱測試下形成 凸起，提升了 TPP熱防護值，將防護服結構從四層改為三層。但是芳綸1414和P0D纖維純紡紗 在機織雙層中派生出續燃指標不太穩定(L0I指數28左右，不高），陰燃不能避免、染色、成本 等問題，并且在貼身的舒適度方面的改善不大，只能有限的替代一些現有的外層單層織物 廣品。
【發明內容】
[0008] 針對現有技術中存在的上述不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種高舒適 性防護服面料及防護服。本發明的解決方案是利用全新MD高碳化收縮材料，與阻燃粘膠長 絲等低碳化收縮材料交并交織，開發一種新型雙層的針織織物結構，該雙層針織物，應用于 防護服的里層，優化原有的舒適層面料的阻燃、隔熱及耐用性功能。使用雙層針織提花機織 造，由上下兩層織造而成，通過對不同排針排列，可形成不同的交織花紋，利用兩層的材料 熱收縮率的差異和方案設置，控制雙層織物在260度左右能夠基本保持熱穩定性的尺寸收 縮率小于10%，而在超過900-1300度以上的碳化熱測試情況下，得到上下層熱收縮率差異 大于5%的效果，同時熱測試形成的凸起圖形，可以得到設計控制。最終該類高碳化收縮的 芳砜綸纖維復合的材料組合制成的雙層織物，可以與其他織物形成三層復合，適用于防護 服全新方案。提升防護安全性（陰燃/碳長改善）、服用舒適性(貼身層的導濕透氣改善）、印 染印花便利性、成本優化。
[0009] 本發明目的是通過如下技術方案實現的：
[0010] -種高舒適性防護服面料，依次由外層、防水透氣層和隔熱舒適層組成。
[0011] 所述外層，由下述重量百分比的纖維織造而成：間位芳酰胺纖維90-96 %、對位芳 酰胺纖維3-7%、防靜電纖維1-5%。
[0012] 芳纟侖全稱為"聚對苯二甲酰對苯二胺"，英文為Aramid fiber。
[0013] 芳綸主要分為兩種：間位芳酰胺纖維(MPIA)和對位芳酰胺纖維(PPTA)。
[0014] 所述間位芳酰胺纖維，可以采用美國杜邦公司牌號為芳綸1313的產品，商品名為 Nomex〇
[0015] 所述對位芳酰胺纖維，可以采用美國杜邦公司牌號為芳綸1414的產品，商品名為 Kevlar〇
[0016] 所述防靜電纖維為尼龍復包碳芯纖維，可以采用美國杜邦公司牌號為P140的產 品。
[0017] 所述防水透氣層，包括下述重量份的原料:芳綸水刺無紡布65-75份、PTFE膜15-25 份。
[0018] 優選地，所述防水透氣層還包括抗菌乳液0.5-5重量份。
[0019] 所述抗菌乳液由丙烯酸丁酯95-99wt %和抗菌劑l-5wt %組成。
[0020] 所述抗菌劑為2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-辛基-4-異噻唑啉-3-酮、2-丁基-1,2-苯并異噻唑啉-3-酮中的一種或多種的混合物。
[0021] 優選地，所述抗菌劑由2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-辛基-4-異噻唑啉-3-酮、2-丁 基-1,2-苯并異噻唑啉-3-酮混合而成，所述2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-辛基-4-異噻唑 啉-3-酮、2-丁基-1，2-苯并異噻唑啉-3-酮的質量比為（1 -3): (1 -3): (1 -3)。
[0022] 優選地，所述的芳綸水刺無紡布可以由100wt %的間位芳酰胺纖維織造而成，也可 以由75-85wt %間位芳酰胺纖維和15-25wt %對位芳酰胺纖維織造而成。
[0023]優選地，所述的PTFE膜為聚四氟乙烯膜，厚度為1_5μπι，聚四氟乙烯膜上均勻設有 微氣孔，微氣孔孔徑為0.5-3μπι，重量為25-35g/m2。
[0024]所述隔熱舒適層為針織雙層織物，包括外層織物和內層織物，所述外層織物的纖 維高溫碳化收縮率低于內層織物的纖維高溫碳化收縮率。
[0025]所述高溫碳化收縮率是指，纖維在500°C溫度處理lOmin后的碳化收縮率。高溫碳 化收縮率計算方法如下：
[0026](處理前纖維長度-處理后纖維長度)/處理前纖維長度*100%。
[0027]所述外層織物和內層織物由外層、內層的紗線或長絲上下交替連接而成。
[0028] 所述外層織物由低收縮率纖維紗線或長絲織造而成，其耐高溫碳化收縮率< 5%， 具體可以為對位芳酰胺纖維、P0D纖維、PI纖維、阻燃纖維素纖維中的一種或多種。
[0029] 所述內層織物由高收縮率纖維紗線或長絲織造而成，其耐高溫碳化收縮率2 8%， 具體可以為芳砜綸纖維、間位芳酰胺纖維、阻燃尼龍、阻燃滌綸中的一種或多種。
[0030] P0D纖維，即聚芳惡二唑纖維，其分子主鏈中苯環和惡二唑五元環交替排列，是以 對苯二甲酸、功能化二酸單體和硫酸肼為單體，以發煙硫酸為溶劑和脫水劑，在一定的溫度 條件下縮聚得到，該聚合物溶液無需提純和凈化，可直接作為紡絲原液，通過濕法紡絲工序 得到聚芳惡二唑纖維。
[0031] PI纖維，即聚酰亞胺纖維，英文名稱：polyimide f iber，又稱芳酰亞胺纖維， arimid fiber。指分子鏈中含有芳酰亞胺的纖維，包括醚類和酮類，前者由均苯四甲酸酐與 4,4'_二氨基對苯醚溶液縮聚成聚酰胺酸后濕紡和高溫環化而得；后者由二苯基甲酮-3， 3'，4,4'_四甲酸酐與甲苯二異氰酸酯及4,4'_二亞苯基甲烷二異氰酸酯進行溶液共縮聚和 濕紡而得。
[0032]阻燃纖維素纖維，是將阻燃劑均勻分散到離子液體后，然后將纖維素溶解在其中 以制備阻燃紡絲液，最后經濕法或干濕法紡絲制備得到阻燃纖維素纖維。
[0033] 芳砜綸纖維，優選采用MD芳砜綸纖維，該MD芳砜綸纖維可以采用中國發明專利申 請號為201410051597.2實施例1所述方法制備而成。
[0034] 阻燃滌綸，是在熔融紡絲前向滌綸熔體中加入阻燃劑混合，按照常規濕法紡絲噴 絲工藝成型得到。也可以直接購買得到，上海德福倫化纖有限公司等均有生產。滌綸是我國 聚酯纖維的商品名稱，它是以精對苯二甲酸(PTA)或對苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG) 為原料經酯化或酯交換和縮聚反應而制得的成纖高聚物一一聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)，經紡絲和后處理制成的纖維。
[0035] 阻燃尼龍，是在熔融紡絲前向尼龍熔體中加入阻燃劑混合，按照常規濕法紡絲噴 絲工藝成型得到。也可以直接購買得到，EMS瑞士化學（中國）有限公司等均有生產。聚酰胺 纖維俗稱尼龍(NyIon)，英文名稱Polyamide，簡稱PA。
[0036] 優選地，所述外層為混紡機織布，克重為200-220g/m2,所述防水透氣層的克重為 80-100g/m2,所述隔熱舒適層的花型為管狀、菱形、圓形、長方形、三角形、四邊形以上的正 多邊形等，克重為150_250g/m 2。
[0037] 本發明還提供了一種高舒適性防護服，采用上述高舒適性防護服面料按照常規防 護服生產工藝制備而成，也可以采用專利申請號201110285062.8中實