本发明涉及阻燃面料,具体是指一种高效轻质阻燃防护面料。
背景技术:
1、随着社会工业化水平的提高,纺织品已不再是为了满足其服用价值而存在,各行各业对于纺织品的需求不同,功能性纺织品也就应运而生。例如,宇航服在满足宇航员行动的同时要确保防辐射、保温、密闭;孕妇装要防螨、自清洁、防辐射;消防服需要阻燃、耐磨、防水,以满足消防员的工作需求。另外,特种纤维也可以作为加强筋与各种树脂制作复合材料应用在军事、农林、交通、医疗、工业生产等各个方面,为满足一些特定需求,很多合成纤维被开发出来,这其中就包括超高强、超阻燃、超耐高温的pbo纤维。
2、pbo纤维本身耐热、耐冲击、高模量,使其在军工产业和高新技术产业得到良好的应用,但其作为纺织品在民用方面的普及程度还有限。如今,pbo纤维的工业化水平得到提高,生产成本的降低提高了其可使用性,其耐高温的性质在消防、焊接、炉前工作等高温场所的使用价值极大。为了拓展其在民用领域的应用,对于pbo纤维面料的织造和功能整理尤为重要。
3、现有技术中,申请号cn201210237549.3公开了一种pbo纤维的表面改性方法,技术特征在于:采用二次活化法对pbo纤维进行改性,以降低对纤维的损伤并提高改性效果。即首先利用双氧水和酶对pbo进行预处理,在其表面引入活性羟基,再与偶联剂缩合,在其表面引入不同的活性官能团,以适应不同热固性树脂的需要,达到改善纤维与树脂间的界面结合性能的目的。
4、申请号cn201711072529.4公开了一种pbo纤维的表面改性方法,本发明采用硫酸、磷酸溶液,对聚对苯撑苯并双噁唑纤维作表面处理,使纤维表面粗糙程度得到增加,从而导致纤维与树脂间的接触表面积增大,进而达到提高界面结合性能的目的。
5、综上所述,现有技术中已经提出了一些对于pbo纤维本身的改性,但是将pbo纤维形成阻燃、耐磨并且可服用性的面料的相关研究和开发还有待进行。
6、鉴于以上,有必要提出一种高效轻质阻燃防护面料来解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决上述技术问题,而提供一种高效轻质阻燃防护面料。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种高效轻质阻燃防护面料的制备方法,包括pbo纤维面料,浸润入pbo纤维之间以及涂覆在pbo纤维面料表面的阻燃耐磨涂胶;所述阻燃耐磨涂胶包括涂层胶、阻燃剂、增稠剂、改性粉末;
3、所述阻燃耐磨涂胶的制备方法为:按质量比10:3称取涂层胶和阻燃剂于容器中,向其中加入7%的增稠剂,控制温度40℃搅拌混合均匀,搅拌速度为1500rpm,搅拌30min;加入不超过30%的改性粉末,磁力搅拌,放入超声波细胞粉碎机中震荡,制得阻燃耐磨涂胶。
4、进一步的,所述pbo纤维面料为2/1斜纹织造面料,面料制造流程包括以下步骤:
5、1)倒筒
6、将pbo纱线进行分筒,便于后期加工使用;
7、2)加捻
8、对纱线进行加捻操作;首先将pbo纤维筒放在并捻机器上,然后将小管放在机器的筒柱上,同时设置捻度,对pbo纤维束进行加捻;采用单股加捻或双股加捻,所述单股加捻为单股s向织造,转速3500r/min,捻度为260捻/m;所述双股加捻为在单股s向加捻的基础上进行两股纱线合成一股纱线的z向加捻,转速3500r/min,捻度240捻/m;
9、3)穿筘和穿综
10、检查织机的所有部件,确认设备正常运行后,将加捻后的pbo纱线在整经机上进行整经操作,并将其卷绕,以获得所需的纱线束;选择合适型号的钢筘,将综框和钢筘放在织机上,并将卷绕经纱的一端系在编织轴上,进行穿综操作;
11、4)上机织造
12、在织机上织布时,保证经线张力的前提下,打纬过程中保持力的一致,使织物纬向组织紧密,将pbo纱线束在卷绕机上卷绕,并装入梭子中,即制得纬线;打开织机,启动计算机,打开控制软件,设置织物组织图进行织造。
13、进一步的,所述涂层胶为水性聚氨酯,水性聚氨酯为非离子型、中性乳液。
14、进一步的,所述阻燃剂为环磷酸脂类阻燃剂、磷-氮系阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂中的一种或多种。
15、进一步的,所述增稠剂为环氧树脂。
16、进一步的,所述改性粉末为氢氧化铝和/或硼化钛。
17、进一步的,所述氢氧化铝与硼化钛的投料比为10:1。
18、进一步的,还包括将阻燃耐磨涂胶涂覆在pbo纤维面料表面的涂层工艺;将pbo纤维面料织物平铺在聚四氟乙烯硬板上,使用刮墨棒将阻燃耐磨涂胶均匀涂覆在织物表面,放入烘箱中焙烘。
19、进一步的,所述阻燃耐磨涂胶的涂膜厚度为120-200μm,烘箱温度为130-150℃,焙烘时间为1-3h。
20、一种高效轻质阻燃防护面料,利用上述所述的一种高效轻质阻燃防护面料的制备方法所制得的防护面料。
21、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
22、(1)本发明一种高效轻质阻燃防护面料以pbo纤维织造得到pbo织物,并通过涂层整理得到pbo纤维基阻燃耐磨面料,具有良好的阻燃性能,并且通过添加耐磨性能改性粉末末,对面料的耐磨性进行针对性的提高。
23、(2)以涂层树脂和阻燃剂的质量比为变量得到阻燃胶膜和阻燃整理后的织物,通过阻燃性能分析,选择水性聚氨酯ah-1704-1和阻燃剂xfr-pes进行以10:3的质量比进行复配作为阻燃耐磨涂层树脂基体使涂层胶的本质达到阻燃的要求。
24、(3)为解决涂层树脂燃烧时会有熔滴现象产生,向树脂组分中添加无机阻燃剂ath;并通过燃烧性能分析耐磨性分析,当ath添加量为水性聚氨酯乳液质量的30%时,涂膜及涂层织物的各项性能最好
1.一种高效轻质阻燃防护面料的制备方法,其特征在于,包括pbo纤维面料,浸润入pbo纤维之间以及涂覆在pbo纤维面料表面的阻燃耐磨涂胶;所述阻燃耐磨涂胶包括涂层胶、阻燃剂、增稠剂、改性粉末;
2.根据权利要求1所述的一种高效轻质阻燃防护面料的制备方法,其特征在于,所述pbo纤维面料为2/1斜纹织造面料,面料制造流程包括以下步骤:
3.根据权利要求1所述的一种高效轻质阻燃防护面料的制备方法,其特征在于,所述涂层胶为水性聚氨酯,水性聚氨酯为非离子型、中性乳液。
4.根据权利要求1所述的一种高效轻质阻燃防护面料的制备方法,其特征在于,所述阻燃剂为环磷酸脂类阻燃剂、磷-氮系阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种高效轻质阻燃防护面料的制备方法,其特征在于,所述增稠剂为环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的一种高效轻质阻燃防护面料的制备方法,其特征在于,所述改性粉末为氢氧化铝和/或硼化钛。
7.根据权利要求6所述的一种高效轻质阻燃防护面料的制备方法,其特征在于,所述氢氧化铝与硼化钛的投料比为10:1。
8.根据权利要求2所述的一种高效轻质阻燃防护面料的制备方法,其特征在于,还包括将阻燃耐磨涂胶涂覆在pbo纤维面料表面的涂层工艺;将pbo纤维面料织物平铺在聚四氟乙烯硬板上,使用刮墨棒将阻燃耐磨涂胶均匀涂覆在织物表面,放入烘箱中焙烘。
9.根据权利要求8所述的一种高效轻质阻燃防护面料的制备方法,其特征在于,所述阻燃耐磨涂胶的涂膜厚度为120-200μm,烘箱温度为130-150℃,焙烘时间为1-3h。
10.一种高效轻质阻燃防护面料,其特征在于,利用权利要求1-9任意一项所述的一种高效轻质阻燃防护面料的制备方法所制得的防护面料。
