[发明专利]聚噁二唑和变性聚丙烯腈纤维的纱线和由其制成的织物和服装以及用于制备它们的方法

说明书

背景技术

技术领域

本发明涉及阻燃短纤纱和包含这些纱线的织物和服装以及它们的制备方法。该纱线具有60至85重量份的聚噁二唑短纤维和15至40重量份的变性聚丙烯腈短纤维；所述重量份基于纱线中聚噁二唑短纤维和变性聚丙烯腈短纤维的总量计。

背景技术

暴露于火焰、高温和/或电弧等的产业工人和其他人需要穿着由耐热织物制成的防护服和制品。这些防护制品效果的任何增大或这些制品在保持防护性能的同时舒适性或耐久性的任何增加均是受欢迎的。

由100％聚噁二唑纤维制成的织物通常被视为具有良好的耐热性，因为此类织物在测试时具有超过21的极限氧指数，意味着它们将不会维持火焰在空气中燃烧。另外，当根据ASTM D-6413-99“纺织品阻燃性标准试验方法(垂直法)”(也称为“垂直火焰试验”)测定时，刚制成的100％聚噁二唑纤维织物可具有合格的炭化长度，其为4英寸或更小。此类织物用于重复暴露于穿着和洗涤循环的衣服，并且已发现，在多次洗涤之后，在一些织物中垂直火焰性能减弱，但是足够使得其未能通过垂直火焰试验；即，织物具有超过4英寸的炭化长度。据推测，这可能是因为在多次洗涤之后织物变得更“蓬松”。因此，需要的是提供包含聚噁二唑纤维的织物的热性能的改善空间，从而弥补洗涤后垂直火焰性能的任何这种减弱。

发明内容

在一些实施例中，本发明涉及包含60至85重量份的聚噁二唑短纤维和15至40重量份的变性聚丙烯腈短纤维的共混物的阻燃短纤纱、织造织物、以及防护服；所述重量份基于纱线中100总份数的聚噁二唑短纤维和变性聚丙烯腈短纤维计。本发明还涉及阻燃性服装和衣着，如由包含阻燃纱线的织物制成的产业工人穿着、连身工作服、衬衣和/或裤子。

在一些其它的实施例中，本发明涉及制备阻燃短纤纱的方法，所述方法包括以下步骤：形成60至85重量份的聚噁二唑短纤维和15至40重量份的变性聚丙烯腈短纤维的纤维混合物，所述重量份基于混合物中100总份数的聚噁二唑短纤维和变性聚丙烯腈短纤维计；然后将所述纤维混合物纺成短纤纱。

具体实施方式

本发明涉及由聚噁二唑纤维和变性聚丙烯腈纤维制成的阻燃短纤纱。所谓“阻燃”是指短纤纱或由该纱线制得的织物将不会维持火焰在空气中燃烧。在优选的实施例中，所述织物具有26和更高的极限氧指数(LOI)。

就本文目的而言，术语“纤维”被定义为相对柔韧、宏观上均匀的实体，所述实体具有高比率的长度与垂直于该长度的横截面积宽度比。所述纤维横截面可为任何形状，但通常为圆形。此类纤维还优选具有大致实心的横截面，用于纺织物使用中的足够强度；即，纤维优选没有空隙或没有大量讨厌的空隙。

当与长丝比较时，如本文所用，术语“短纤维”是指切成所需长度或被拉断的纤维，或制得的具有低比率的长度与垂直于该长度的横截面积宽度比的纤维。将人工制得的短纤维切割成或制成适于在棉、羊毛或精纺毛纱纺丝设备上加工处理的长度。所述短纤维可具有(a)大体上均匀的长度，(b)变化的或无规的长度，或(c)一部分短纤维具有大体上均匀的长度，而其它部分中的短纤维具有不同的长度，将所述部分中的短纤维混合在一起形成大体上均匀的分布。

在一些实施例中，合适的短纤维具有1至30cm(0.39至12英寸)的切割长度。在一些实施例中，合适的短纤维具有2.5至20cm(1至8in)的长度。在一些优选实施例中，由短纤维工艺制得的短纤维具有6cm(2.4in)或更小的切割长度。在一些优选的实施例中，通过短纤维工艺制成的短纤维具有1.9至5.7cm(0.75至2.25in)的短纤维长度，其中3.8至5.1cm(1.5至2.0in)的纤维长度是尤其优选的。对于长纤维纺纱、精纺、或毛纺系统纺丝，具有至多16.5cm(6.5in)长度的纤维是优选的。

所述短纤维可由任何方法制得。例如，短纤维可采用转刀或剪断机由连续直纤维切割而得，获得直的(即不卷曲的)短纤维，或还可沿着短纤维长度由具有锯齿形卷曲的卷曲连续纤维切割而得，卷曲(或重复弯曲)频率优选不超过8个卷曲/厘米。

短纤维还可通过将连续纤维拉断而形成，从而获得具有变形部分的短纤维，所述变形部分用作卷曲。拉断式短纤维可通过在拉断操作期间使一扎或一束连续长丝断裂来制得，所述拉断操作具有一个或多个指定距离的断裂区，从而形成无规变化的纤维团，所述纤维团具有可经由断裂区调节来控制的平均切断长度。