[发明专利]纤维素纤维和蛋白质纤维混纺熔融金属飞溅防护阻燃面料的加工方法及其制得的阻燃面料

说明书

本发明公开了纤维素纤维和蛋白质纤维混纺熔融金属飞溅防护阻燃面料的加工方法及其制得的阻燃面料，所述方法包括采用一定比例的蛋白质纤维与纤维素纤维以及任选的合成纤维制备成基布，将润涨液施加至基布，然后对经润涨液浸渍的基布进行水洗、压榨及干燥处理获得带液量适度的基布，接着将pH为6～8的四羟甲基磷类阻燃剂水溶液施加至基布，再进行压榨和烘干处理，然后进行氨熏处理、氧化处理，再经水洗、压榨及烘干处理后制得熔融金属飞溅防护阻燃面料。采用本发明制成的熔融金属飞溅防护面料，阻燃效果、阻燃效果的均匀性、热防护系数TPP、耐金属熔滴冲击性能、强力明显好于现在仅针对一种纤维进行阻燃整理的方法制成的防护面料。

技术领域

本发明涉及熔融金属飞溅防护阻燃面料及其加工方法，更具体地涉及纤维素纤维和蛋白质纤维混纺熔融金属飞溅防护阻燃面料的加工方法以及由该加工方法制得的熔融金属飞溅防护阻燃面料。

背景技术

钢铁、铝、镁等金属冶炼行业以及其他行业的金属焊接、切割等岗位的工作者，需要穿着熔融金属飞溅防护服装。熔融金属飞溅防护服装面料的组成成分是影响其技术性能的首要因素。热熔性阻燃化纤，如阻燃涤纶、阻燃锦纶、阻燃腈纶等热塑性合成纤维，即使经过阻燃化加工，在高达几百度甚至一千多度的高温下仍会热缩、熔融、熔滴，从而对人体皮肤造成损伤；芳纶、芳砜纶、聚酰亚胺等本质阻燃纤维通常刚度大、面料刺扎感强、吸湿性和舒适性差，不能着色，且价格昂贵，故单独不适合用于防熔融金属飞溅的防护服装面料；纤维素纤维和蛋白质纤维燃烧不会发生熔融、滴落，舒适性好，特别是蛋白质纤维不容易粘附金属，经阻燃整理后是最佳的熔融金属飞溅防护服装面料。常用的蛋白质纤维为羊毛，尤其是用于熔融金属飞溅防护服面料。蛋白质纤维价格贵，采用过多蛋白质纤维除了成本昂贵外，其中羊毛也有对皮肤刺扎的负面作用。采用适当细度的羊毛，以一定比例与纤维素纤维混纺，兼顾技术性能和成本因素，是目前公认的最佳的熔融金属防护服面料的配方。阻燃性能是熔融金属飞溅防护服装的一项主要防护指标，一般要求按照GB/T 5455-2014的方法进行检测，其损毁长度≦100mm，续燃、阴燃时间低于2s，无熔滴、熔洞。熔融金属飞溅防护服装耐熔融金属飞溅性能的判定，主要根据ISO11612，其主要测试方法则根据ISO9185标准。

羊毛是纺织工业中重要的原料之一，因其良好的弹性、耐酸性和保暖性、光泽自然柔和，在服用、家纺尤其防护服等方面应用广泛。羊毛纤维主要由角蛋白构成，含碳48～50％、氮15％～16％、硫3％～4％、氢6％～7％，回潮率为15％(相对湿度60％时)。因为具有高的含氮量、回潮率，羊毛纤维本身抗燃烧性能较好，其着火温度约为570～600℃，极限氧指数(LOI)约为25％，若实际应用中有更高的阻燃要求，需对其进行阻燃整理加工。

纤维素纤维是纺织工业中最重要的原料之一，包括棉纤维、麻纤维等天然纤维素纤维，以及普通粘胶纤维、高湿模量粘胶纤维、溶剂纺Lyocell等再生纤维素纤维，具有良好的染色性能和热、湿舒适性，在服用、家纺、防护服装等各方面应用非常广泛。纤维素纤维主要由纤维素构成，还含有少量的果胶、半纤维素、木质素等，回潮率8～11％ (相对湿度60％时)。纤维素纤维属于易燃纤维，其极限氧指数(LOI)约为17～19％，实际应用中有阻燃要求，必须对其进行阻燃整理加工。

羊毛纤维织物常用的阻燃整理方法如下：采用硼砂、硼酸溶液浸渍法，产品主要用于飞机装饰用布，这种方法阻燃效果良好，但耐洗性差、手感粗糙；采用四羟甲基氯化磷(THPC)及其衍生物、氨基磺酸盐处理羊毛，可获得一定的阻燃性，其耐洗性仅可达到半永久水平，并且采用四羟甲基氯化磷(THPC)及其衍生物对羊毛进行阻燃整理时对设备的要求高；利用钛、锆的氟络合物、羧酸络合物处理羊毛，即“Zirpro”此法可获永久阻燃水平，因含有一定量的重金属，其使用受到限制。