一种基于改性聚苯硫醚的阻燃防切割纱线、制备方法及手套技术

本发明专利技术涉及一种基于改性聚苯硫醚的阻燃防切割纱线，其包含以下质量百分比的组分：改性聚苯硫醚纤维：20％‑80％、阻燃纤维：5％‑40％、切割增强长丝：5％‑40％；所述改性聚苯硫醚纤维为经氧化改性的聚苯硫醚纤维，经氧化改性使聚苯硫醚结构中的硫原子部分或全部氧化成砜基或亚砜基，具有高温下纤维无熔融、无熔缩、离火即熄等特性。本发明专利技术的纱线制备的防护手套兼具有理想的耐切割性和阻燃防护性能，并改善了阻燃防切割手套的穿戴舒适性，成本也更低。在劳保防护手套领域，与芳纶相比，本发明专利技术的阻燃防切割纱线具有一定的替代性优势。

Flame retardant and anti cutting yarn, preparation method and gloves based on modified polyphenylene sulfide

【技术实现步骤摘要】
一种基于改性聚苯硫醚的阻燃防切割纱线、制备方法及手套
本专利技术涉及纺织防护用品
，具体而言涉及一种基于改性聚苯硫醚的阻燃防切割纱线、制备方法及手套。
技术介绍
据初步调查，阻燃防切割手套的需求逐年增加。目前，阻燃防切割手套一般采用芳纶纤维织造而成，芳纶具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱和本征阻燃等特点，可一定程度上满足市场上对阻燃防切割防护手套的需求。但由于芳纶纤维具有见光变色、难染色、模量高、刚性大(不够柔软)和价格高等缺点，致使由其制备的劳保防护手套色彩单一、手感发涩及偏硬、成本高等缺点。为了改善单纯使用芳纶所存在的缺陷，目前业内提出一些解决技术方案，如将芳纶和聚苯硫醚纤维混合制造纱线。如中国专利申请号CN104630957A公开一种纱线，包含一种基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维70-30wt％和聚苯硫醚纤维30-70wt％。其中，聚苯硫醚(PPS)纤维是由分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂经熔融纺丝制备而成的一种高性能纤维材料，具有优良的耐热性能、耐化学性、阻燃性能、力学性能和纺织加工性能。由于PPS分子结构中的硫是以负二价存在的，容易失去电子而与氧结合，导致降解、大分子断裂，因此PPS的耐氧化性尤其是耐热氧化性能较差，导致纱线整体的耐热氧性能不足。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供一种基于改性聚苯硫醚的阻燃防切割纱线，采用改性聚苯硫醚纤维与阻燃纤维和切割增强长丝按照一定比例混合，纺成复合纱线，该复合纱线具有在高温下不发生熔融、熔缩现象，燃烧环境下直接碳化、阻燃效果持久；与芳纶手套相比，本专利技术纱线织物具有较好的耐切割性、穿戴柔软度和舒适度、易上色、光照变色程度低和生产成本低等优势。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种基于改性聚苯硫醚的阻燃防切割纱线，包括以下质量百分比的组分：改性聚苯硫醚纤维：20％-80％、阻燃纤维：5％-40％、切割增强长丝：5％-40％；所述改性聚苯硫醚纤维为经氧化改性的聚苯硫醚纤维，经氧化改性使聚苯硫醚结构中的硫原子部分或全部氧化成砜基或亚砜基，具有高温下纤维无熔融、无熔缩、离火即熄等特性。根据本专利技术的较佳实施，其中：所述阻燃防切割纱线为支数为5-40S的单纱或合股纱，优选10S-30S单纱或合股纱，更优选为16S-21S单纱或合股纱；当其为单纱时，单纱捻度为20-100捻/10cm，优选20-80捻/10cm，更优选25-60捻/10cm；当其为合股纱时，合股纱捻度为20-100捻/10cm，优选20-80捻/10cm，更优选25-60捻/10cm；当其为单纱时，捻向为Z向，当其合股纱时，捻向为S向。在该捻度范围内得到的阻燃防切割纱线的可纺性更好，更适于用来织造防护手套。进一步地，所述改性聚苯硫醚纤维极限氧指数(LOI)≥30，更优选≥35。极限氧指数是指聚合物在氧和氮混合气体中当刚能支撑其燃烧时氧的体积分数浓度，是表征材料燃烧行为的指数。通常认为极限氧指数为22时，该物质可以在空气中燃烧，极限氧指数越高越不易在空气中燃烧。其中，所述改性聚苯硫醚纤维纤度为1-8D，优选为1-6D，更优选为1-4D。其中，所述改性聚苯硫醚纤维长度为38mm-102mm，优选为38mm-76mm，更优选为51-65mm。其中，所述改性聚苯硫醚纤维断裂强度≥2.5cN/dtex，优选2.5-4.8cN/dtex更优选为2.5-3.5cN/dtex。其中，所述改性聚苯硫醚纤维断裂伸长率≥15％，优选15-45％，更优选为15-25％。根据本专利技术的较佳实施，其中：所述阻燃纤维为选自芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶纤维、聚酰亚胺纤维、PBO纤维、PBI纤维、腈氯纶纤维、阻燃聚丙烯腈纤维、阻燃纤维素纤维、阻燃聚酯纤维、阻燃聚酰胺纤维、阻燃聚丙烯纤维和碳纤维预氧化丝中的一种或几种的混合。更进一步优选，所述阻燃纤维为芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶纤维、阻燃聚丙烯腈纤维、阻燃纤维素纤维、阻燃聚酯纤维或阻燃聚酰胺纤维的一种或几种。其中，所述阻燃纤维素纤维较佳是采用共混法或接枝共聚法，使纤维素纤维具有阻燃性，且不依赖使用时间而使阻燃性迅速丧失。其中，所述阻燃纤维素纤维为阻燃粘胶纤维、阻燃竹纤维、阻燃莱赛尔纤维或阻燃大豆纤维。共混法是通过在这些纤维素的纺丝原液中加入阻燃剂或阻燃剂的分散液，而后经纺丝设备在凝固浴中纺丝成形，从而使得纤维具有阻燃性，具有永久阻燃性，极限氧指数(LOI)≥28。此方法操作简单，并且制得的阻燃纤维在手感、耐水洗性和物理机械性能等方面均较为优越，且优选地，所述阻燃剂选择无毒磷系阻燃剂，利用氨基甲酸酯法纺出阻燃纤维素纤维。研究表明，该阻燃纤维素纤维具有良好的力学性能及阻燃性能。其中，所述阻燃纤维纤度为1-8D，优选为1-6D，更优选为1-4D。其中，所述阻燃纤维长度为38mm-102mm，优选为38mm-76mm，更优选为51-65mm。其中，所述阻燃纤维断裂强度≥2.0cN/dtex，断裂伸长率3.0-40％。优选地，阻燃纤维极限氧指数(LOI)≥28根据本专利技术的较佳实施，其中：所述切割增强长丝为玻璃纤维长丝、玄武岩纤维长丝、合金丝长丝、超高分子量聚乙烯纤维长丝和芳香族聚酰胺纤维长丝中的一种或几种的混合。当切割增强长丝为玻璃纤维长丝时，玻璃纤维的纤度为20D-500D，优选40D-300D，更优选为50D-200D；拉伸断裂强度≥0.4N/tex，优选0.4-0.9N/tex，更优选0.6-0.8N/tex；拉伸断裂伸长率为0.5％-5％，优选1.0％-3％，更优选1.5％-2.5％。当切割增强长丝为玄武岩纤维长丝时，其纤度为20D-400D，优选为50D-200D，更优选为50D-150D；拉伸断裂强度≥0.45N/tex，优选为0.6-0.9N/tex，更优选0.6-0.8N/tex。当切割增强长丝为合金丝长丝时，所述合金丝优选为不锈钢丝或钨丝，更优选为不锈钢丝；合金丝直径为0.005-0.1mm，优选0.01-0.05mm，更优选为0.03-0.05mm；拉伸断裂强度≥1000Mpa，优选1000-4000Mpa，更优选为1800-3000Mpa；拉伸断裂伸长率为1％-30％，优选1.5％-20％，更优选2％-10％。当切割增强长丝为超高分子量聚乙烯纤维长丝时，其纤度为50D-800D，优选50D-400D，更优选100D-200D。所述超高分子量聚乙烯纤维，优选是采用经高硬度粉体掺杂改性的抗切割超高分子量聚乙烯纤维，如荷兰帝斯曼公司生产的DiamondTechnology纤维。当切割增强长丝为芳香族聚酰胺纤维长丝时，其纤度为50D-800D，优选50D-500D，更优选100D-400D。所述芳香族聚酰胺纤维长丝，优选为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，如美国杜邦公司生产的Kevlar对位芳纶纤维、日本帝人公司生产的Twaron对位芳纶纤维和烟台泰和新材料股份有限公司生产的泰普本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改性聚苯硫醚的阻燃防切割纱线，其特征在于，其包含以下质量百分比的组分：/n改性聚苯硫醚纤维：20％-80％、/n阻燃纤维：5％-40％、/n切割增强长丝：5％-40％；/n所述改性聚苯硫醚纤维为经氧化改性的聚苯硫醚纤维，经氧化改性使聚苯硫醚结构中的硫原子部分或全部氧化成砜基或亚砜基，具有高温下纤维无熔融、无熔缩、离火即熄等特性。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于改性聚苯硫醚的阻燃防切割纱线，其特征在于，其包含以下质量百分比的组分：
改性聚苯硫醚纤维：20％-80％、
阻燃纤维：5％-40％、
切割增强长丝：5％-40％；
所述改性聚苯硫醚纤维为经氧化改性的聚苯硫醚纤维，经氧化改性使聚苯硫醚结构中的硫原子部分或全部氧化成砜基或亚砜基，具有高温下纤维无熔融、无熔缩、离火即熄等特性。


2.根据权利要求1所述的阻燃防切割纱线，其特征在于，所述阻燃防切割纱线为支数为5-40S的单纱或合股纱；
当其为单纱时，单纱捻度为20-100捻/10cm；
当其为合股纱时，合股纱捻度为20-100捻/10cm。


3.根据权利要求1所述的阻燃防切割纱线，其特征在于，所述改性聚苯硫醚纤维极限氧指数≥30，纤度为1-8D，长度为38mm-102mm，断裂强度≥2.5cN/dtex，断裂伸长率≥15％。


4.根据权利要求1所述的阻燃防切割纱线，其特征在于，所述阻燃纤维为选自芳香族聚酰胺纤维、芳砜纶纤维、聚酰亚胺纤维、PBO纤维、PBI纤维、腈氯纶纤维、阻燃聚丙烯腈纤维、阻燃纤维素纤维、阻燃聚酯纤维、阻燃聚酰胺纤维、阻燃聚丙烯纤维和碳纤维预氧化丝中的一种或几种的混合。


5.根据权利要求4所述的阻燃防切割纱线，其特征在于，所述阻燃纤维素纤维较佳是采用共混法或接枝共聚法，使纤维素纤维具有阻燃性；所述阻燃纤维素纤维为阻燃粘胶纤维、阻燃竹纤维、阻燃莱赛尔纤维或阻燃大豆纤维。


6.根据权利要求1所述的阻燃防切割纱线，其特征在于，所述切割增强长丝为玻璃纤维长丝、玄武岩纤维长丝、合金丝长丝、超高分子量聚乙烯纤维长丝和芳香族聚酰胺纤维长丝中的一种或几种的混合。


7.根据权利要求6所述的阻燃防切割纱...

【专利技术属性】
技术研发人员：周星余，孙永峰，胡兴文，
申请(专利权)人：山东星宇手套有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37