[发明专利]基于静电纺纤维膜的消防防化服用复合面料

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于静电纺纤维的防护服装复合面料，尤其涉及一种阻燃、防静电、透湿并防生化、防毒的基于静电纺纤维膜的消防防化服用复合面料，广泛应用于冶金、石油、军事、危险化学品、洗消等领域的个体防护装备。

背景技术

当前，化学危险品泄露、建筑物火灾等特种灾害事故在我国呈逐年上升趋势。同时，为了应对潜在火灾、化学、生物的威胁，公安消防、军队都必须切实做好特种灾害事故和恐怖暴力事件的消防救援准备工作。消防防化服，是灭火和抢险救援作业必须的个体防护装备。作为个体防护装备载体的防护织物一直发挥着举足轻重的作用。

消防防化服一般可分为两种类型防护材料：隔绝型防护材与透湿汽型防护材料。隔绝型防护材料是通过将有害物质隔绝在防护材料之外，从而避免人体受到毒气、毒液等的危害。这类防护材料一般通过将具有良好阻隔性的材料(如PVC、PU涂层)涂敷在纺织表面或采用橡胶类物质作为防化服表面材料，这类材料普遍存在不透湿、闷热、作业效率低等问题，穿着人员穿上后很快就达到热负荷强度极限。透湿汽型防护材料是通过材料的微孔结构阻挡化学液体的通过，而允许湿气通过，多采用渗透膜材料(如聚氨酯薄膜、聚四氟乙烯微孔膜层压织物)作为防水防化层，再辅以阻燃层外层、舒适内层组成。这类材料也是当前很多研机构研究的热点。如中国专利CN 2442688Y介绍了一种具有阻燃、防水、隔绝式防毒、吸附毒气、透汗多功能的防化服，由阻燃布、聚四氟乙烯微孔膜、活性炭布、里子布整理组合而成。中国专利(CN 1548291A)发明了一种可阻燃、隔热、防水、透汽的消防服用面料，防水层采用全棉细梳布复聚四氟。中国专利(CN 101036526A)介绍了一种可全面防护多种危害因素的复合织物。这些专利所描述的防水防化层均采用了选择性渗透膜PTFE材料。这类材料虽然具有良好的透湿透气性能，也由于其本身的化学惰性，薄膜难以被自然界降解，大规模的应用使得PTFE材料渐渐成为环境的杀手，而且目前存在洗涤后防护效果下降等缺点，很显然决不是未来发展的方向。因此亟需研制一种既能防化、防毒、轻便、透湿、透气性能优良的消防防化面料，以有效提高公安消防人员的作战效率，而且还必须符合清洁生产、减少染污的工业经济发展要求。

静电纺丝是一种使带电荷的聚合物深液或熔体在静电场中射流制备聚合物纳米和超细纤维的重要方法，由于静电纺纤维具带静电、纤维直径小、比表面积大、单位面积质量轻等特点，而由其制作纤维膜具有透气性、透湿气性能好，能有效的隔离化学、生化药物、捕获浮质颗粒，可广泛应用防护服中。

在设计消防防化等个体防护装备时，应需要综合考虑防护服的防护性能和穿着舒适性，满足下一代消防防化服在具备轻便、透气、透汽、防火等特点的同时，还将满足对化学品、生物毒气的防护要求，并适用于各种恶劣的气候条件下使用。

发明内容

针对上述消防防化服面料的缺点与不足，综合静电纺纤维的优异性能，本发明提供一种基于静电纺纤维膜的消防防化服用复合面料，并于其它织物进行复合制作阻燃、防静电、防化防毒、透湿、透气的消防防化织物。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：从外至内依次包括阻燃防静电层、防化隔离层和隔热层，所述的阻燃防静电层是天然阻燃纤维织物或经阻燃整理后的织物，所述的防化隔离层包括从外及内依次设置的静电纺纤维膜、膜基布、活性碳无纺布，所述的隔热层由阻燃纤维制成的无纺布或毡制成，所述的防化隔离层与阻燃防静电层压在一起，再与隔热层进行绗缝。

在防化隔离层中，静电纺纤维膜采用溶液静电纺丝而得，将无水氯化锂(LiCl)试剂溶解于甲基乙酰胺(DMAc)溶液中，并在溶液中慢慢添加PBI粉末成为纺丝液，在纺丝液质量百分数为13％、溶液流量为2mL/h，电压为22kV和接收距离为23cm时进行静电纺丝，得到静电纺纤维膜，此类膜也称为PBI静电纺纤维膜或具有微孔结构的PBI纤维无纺布膜；直接将静电纺纤维膜与膜基布和活性碳无纺布进行压制而成为防化隔离层。

所述的阻燃防静电层是天然阻燃纤维织物或经阻燃整理后的织物组成，并在织物加工过程中，在织物经向或纬向等间距的织入或者纺入有机导电纤维或金属导电纤维，相邻导电纤维之间的距离为5-20mm。或者所述的阻燃防静电层是天然阻燃纤维织物或经阻燃整理后的织物组成，并在织物加工过程中按1-5％的比例混纺有机导电纤维或金属导电纤维。

本发明的有益效果是：