有改善的耐撕裂、耐切割和耐磨蚀性能的阻燃织物制造技术

一种从各纱组分制成、可用于防护服的机织织物，包含一种主体织物纱组分和一种有比该主体织物纱组分大至少５０％拉伸强度且包含一种有合成切段纤维皮和无机芯的纱的耐切割防撕裂纱组分，该主体织物纱组分和该耐切割防撕裂纱组分都包含至少一种纱，且每种纱组分都通过交织正交纱组分而区别于毗邻纱组分。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可用于防护服、尤其可用于消防队员的、称为消防队员铠甲(turnout gear)的服装的织物，但这样的织物和服装也可用于那些工人可能暴露于需要火灾和火焰防护的磨蚀性和机械上粗糙的环境的工业用途。这些包括外套、衣裤相连工作服、夹克、和/或裤子的服装可以提供对火灾、火焰和热量的防护。
技术介绍
美国消防队员常用的大多数消防队员铠甲包含三层，每层都执行一种各异的功能。外层织物通常由耐火性芳香族聚酰胺纤维例如聚(间苯二甲酰间苯二胺)(MPD-I)或聚(对苯二甲酰对苯二胺)(PPD-T)或这些纤维与耐火性纤维例如聚苯并咪唑(PBI)的混纺纱制成。与该外层织物毗邻的是一种水分阻透层，常用水分阻透层包括CrosstechPTFE膜在机织MPD-I/PPD-T基材上的层压体、或氯丁橡胶在纤维性机织聚酯/棉基材上的层压体。与该水分阻透层毗邻的是一种一般包含一个耐热纤维絮垫的隔热衬里。该外层起到初始防火的作用，而隔热衬里和水分阻透层则能防护热应力。由于外层提供了基本防御，因而理想的是这个外层是耐久的、能耐受磨蚀、在粗糙环境中不撕裂或割破。本专利技术提供了这样一种耐火的而且有改善的撕裂属性、切割属性、和磨蚀属性的织物。先有技术上描述的许多利用裸钢丝和帘线的织物主要用来作为铠装织物。例如，WO9727769(Bourgois等人)公开了一种包含多根捻在一起的钢帘线的防护性纺织品织物。WO200186046(Vanassche等人)公开了一种包含用来为防护性纺织品提供耐切割性能或增强作用的钢元件的织物。这些钢元件是要么一种单股钢丝、一束非加捻钢丝、要么一种加捻钢纤维帘线。GB 2324100(Soar)公开了一种从加捻多股缆制作的防护材料，该缆可以缝到一层或多层Kevlar上而形成一种单元材料。裸金属丝的使用提出了加工挑战和服装美学(舒适和手感)问题，是所不希望的。U.S.4,470,251(Bettcher)公开了一种通过将许多合成纤维纱例如尼龙和芳香族聚酰胺卷绕在多股不锈钢丝和高强度合成纤维例如芳香族聚酰胺的芯上制作的耐切割纱，和一种由该卷绕纱制作的安全服装。U.S.5,119,512(Dunbar等人)公开了一种由耐切割纱制作的防护性织物，该纱包含两种各异的非金属纤维，其中至少一种是可挠曲的且固有地耐切割的，另一种在莫氏硬度计上有三莫(Mohs)以上的硬度水平。
技术实现思路
本专利技术涉及一种从多种纱组分制成、可用于防护服的机织织物，包含一种主体织物纱组分和一种耐切割防撕裂纱组分，该耐切割防撕裂纱组分包含一种有合成切段纤维皮和无机芯的耐切割纱，该防撕裂纱组分有比该主体织物纱组分大至少50％拉伸强度，该主体织物纱组分和该防撕裂纱组分每一个都包含至少一种纱，且每个纱组分都通过交织正交纱组分而区别于毗邻纱组分。该防撕裂纱组分的耐切割纱的切段纤维皮较好包含从聚(对苯二甲酰对苯二胺)制作的切段纤维，且该无机芯较好包含金属纤维。该耐切割防撕裂纱组分也可以含有一种变形或膨化的连续长丝纱。该耐切割防撕裂纱组分较好含有既耐切割又耐火的纤维，兼备这些品质的较好纤维是聚(对苯二甲酰对苯二胺)纤维。此外，该耐切割防撕裂纱组分还可以含有数量至多该防撕裂纱组分的20wt％的尼龙纤维。本专利技术的主体织物纱组分包含耐火纤维纱，且较好除耐火纤维外还含有数量为该主体织物纱组分的至多20wt％的尼龙纤维。本专利技术的一种实施方案涉及一种从多种纱组分制成、可用于防护服的机织织物，包含一种主体织物纱组分和一种包含有合成切段纤维皮和无机芯的耐切割纱的耐切割防撕裂纱组分，该耐切割防撕裂纱组分有比该主体织物纱组分大至少50％拉伸强度；该主体织物纱组分和该耐切割防撕裂纱组分均包含该织物中单股或合股的经纱和纬纱，且其中每第5～第9正交经纬纱组分是一种耐切割防撕裂纱组分。进而，该耐切割防撕裂纱组分还可以含有一种变形的或膨化的连续长丝纱。本专利技术也涉及一种从经纬纱组分制成、可用于防护服的机织织物的制造工艺，包含从一种主体织物纱组分织造一种织物，和向该织物中在每第5～第9经和/或纬纱组分插入一种包含有合成切段纤维皮和无机芯的耐切割纱的耐切割防撕裂纱组分，所述防撕裂纱组分有比该主体织物纱组分大至少50％拉伸强度。附图简要说明附图说明图1是本专利技术织物中由交织正交经纱组分分开的纬向上一些可能纱组分的说明。图2是一种有切段纤维皮/和无机芯构造的耐切割纱的说明。图3是本专利技术织物的一种实施方案的说明。图4是本专利技术织物的另一种实施方案的说明。具体实施例方式本专利技术的织物，与先有技术织物相比，兼备改善的耐切割性能和改善的耐撕裂性能，且较好有改善的耐磨蚀性能。该织物是使用已知的织物织造机织造的，而且可以掺入各种类型的防护服和服装中。这些织物典型地有4～12盎斯/平方码的单位重量范围，而且可以是任何一种正交织纹，然而，平纹组织和2×1斜纹组织是较好的织纹。本专利技术包含2种类型的纱组分—一种主体织物纱组分和一种已在其中掺入了耐切割纱的耐切割防撕裂纱组分。如本文中所指，纱组分可以是一种纱、一种合股线、或一种纱组合、或一种合股线组合。一般来说，处于一种机织织物的一个方向上的每种纱组分都通过交织正交纱组分而区别于该相同方向上的毗邻纱组分。例如，在平纹组织中，经纱组分和纬纱组分相互交织，其中，该经纱组分从该纬纱组分上面和下面穿过，勾勒出每个纬纱组分的外形，使其区别于毗邻纬纱组分。同样，毗邻经纱组分交替变换与该纬纱交织的方向；即，第一个经纱组分将从一个纬纱组分上面穿过，第二个毗邻经纱组分将从该同一纬纱组分下面穿过。这种交替交织动作在整个织物中重复进行，产生了经典的平纹组织结构。因此，该纬纱组分也勾勒出每个经纱组分的外形，使其区别于毗邻经纱组分。在斜纹组织中，经纱组分和纬纱组分有相同的转换，尽管经纱组分和纬纱组分的实际交织较少。在2×1斜纹组织中，该织纹的偏移交错交织结构意味着一个经纱组分从不止一个纬纱组分上穿过，并在该织物中周期性地处于直接毗邻另一个经纱组分的位置。然而，该经纱组分和纬纱组分仍然是彼此勾勒外形的，尽管它们在该织物中是偏移或交错的，而且这些纱组分可以通过检查而清楚地确认。典型地说，该织物的主要部分是从主体织物纱组分制成的，这些组分通常包含那些含有耐火纤维的纱。“耐火纤维”这一术语，如本文中所使用的，系指含有碳和氢两者的聚合物的切段纤维或长丝纤维，它们也可以含有其它元素如氧和氮，而且它们有LOI25及以上。适用的耐火纤维包括聚(间苯二甲酰间苯二胺)(MPD-I)、聚(对苯二甲酰对苯二胺)(PPD-T)、聚苯并咪唑(PBI)、聚亚苯基苯并二噁唑(PBO)、和/或这些纤维的共混物或混合物。对于改善的耐磨蚀性能来说，该主体织物纱组分可以有除该耐火纤维外至多20wt％、较好低于10wt％尼龙纤维。该主体织物纱组分较好是含有60wt％PPD-T纤维和40wt％PBI纤维的短纤维纱。该主体织物纱组分的较好形式和尺寸是(英制)棉纱支数在16/2～21/2范围内的上述组成的股线。该织物的耐切割防撕裂纱组分可用于给该织物同时提供耐切割性能和撕裂强度，而且有比主体织物纱组分的拉伸强度大至少50％的拉伸强度。该耐切割防撕裂纱组分含有至少一种有合成切段纤维皮和无机芯的耐切割纱。此外，也可以含有连续合成复丝纱。较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从多种纱组分制成、可用于防护服的机织织物，包含：一种主体织物纱组分，一种包含一种有合成切段纤维皮和无机芯的耐切割纱的防撕裂纱组分，所述防撕裂纱组分有比该主体织物纱组分大至少５０％拉伸强度，该主体织物纱组分和该防撕 裂纱组分都包含至少一种纱，且每个纱组分都通过交织正交纱组分来区别于毗邻纱组分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R朱，RH杨，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]