一种具有温度响应变色功能的玄武岩阻燃织物的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有温度响应变色功能的玄武岩阻燃织物的制备方法，包括：(1)制备疏水变色染料粉末；(2)制备粘贴剂液体；(3)制备具有温度响应变色功能的处理剂；(4)制备具有温度响应变色功能的玄武岩阻燃织物。本发明专利技术在50～60℃时产生温敏响应变色功能，从而产生警示作用，并减缓火焰的蔓延，降低可燃性，达到保护人体安全的目的。人体安全的目的。人体安全的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种具有温度响应变色功能的玄武岩阻燃织物的制备方法


[0001]本专利技术属于纺织领域，特别涉及一种具有温度响应变色功能的玄武岩阻燃织物的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，用于交通和土木工程的玄武岩纤维制品主要有玄武岩纤维混凝土、玄武岩纤维复合增强材料、玄武岩纤维织物及复合材料等。玄武岩纤维具有优良的阻燃性能，可以很好地改善纺织品织物的阻燃性能。比如，将其用于消防服，其优异的隔热阻燃性能可以保障消防官兵的生命安全。
[0003]在保证阻燃性能的前提下，将其它阻燃纤维缠绕在玄武岩表面形成芯纱，可以保护玄武岩纱，提高编织性能，但仍存在一些问题，如外包线易剥落、露芯、变形等。在其外部施加一个涂层，便能很好的解决其纱线易脱落的问题。
[0004]并且，在高温工作环境中，工作人员时常要携带温度测试仪器以便随时警惕温度的变化，在到达人体不适温度时即时离开，但直接携带这种仪器会给人们的活动带来不便，同时，测温设备超出限制的温度也有失灵的风险。
[0005]玄武岩纤维具有优异的阻燃性能，但是玄武岩纤维不具备温度响应变色功能。正常的生活环境一般不会高于40℃，当有异常高温情况出现时，肉眼可见的颜色变化会给人们一个预警信号，以便及时查找高温来源，避免更严重的火灾发生。目前，尚无使用温度响应诱导变色涂层材料对玄武岩纤维进行包覆，使其在50～60℃时产生温度响应变色功能，同时，减缓火焰蔓延、降低可燃性的研究报道。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有温度响应变色功能的玄武岩阻燃织物的制备方法，制备得到的织物在50～60℃时产生温敏响应变色功能，从而产生警示作用，并减缓火焰的蔓延，降低可燃性，达到保护人体安全的目的。
[0007]本专利技术提供了一种具有温度响应变色功能的玄武岩阻燃织物的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)将温变染料分散于有机溶剂中，加入冰乙酸搅拌，离心后置于烘箱中干燥得到疏水变色染料粉末(记为TFG)；
[0009](2)将丙酮、乙酸叔丁酯、二甲苯混合，制得混合溶剂；再加入热塑性粘贴剂，水浴超声溶解，制得粘贴剂液体(记为AL)；
[0010](3)将步骤(1)得到的疏水变色染料粉末加入到步骤(2)得到的粘贴剂液体中，搅拌均匀后水浴加热超声处理，得到具有温度响应变色功能的处理剂，记为AL@TFG；
[0011](4)将步骤(3)得到的具有温度响应变色功能的处理剂制成薄膜，平铺到玄武岩纤维织物上，热压后取出，即得具有温度响应变色功能的玄武岩阻燃织物，记为AL@TFG
‑
BF。
[0012]所述步骤(1)中的温变染料为热(压)敏绿TF
‑
G(名称为：6'
‑
(二乙基氨基)
‑
2'
‑
(苯
基氨基)
‑
螺[异苯并呋喃
‑
1(3h),9'
‑
[9h]氧杂蒽]‑3‑
酮))；所述有机溶剂为二甲苯；所述温变染料与有机溶剂的质量体积比为1
‑
2g:10mL。
[0013]所述步骤(1)中的冰乙酸与温变染料的体积质量比为1
‑
2mL:5g。
[0014]所述步骤(1)中的干燥温度为40
‑
50℃。
[0015]所述步骤(2)中的丙酮、乙酸叔丁酯、二甲苯的体积比为1
‑
2:1
‑
2:0.5
‑
1。
[0016]所述步骤(2)中的热塑性粘贴剂为聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯
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乙酸乙烯共聚树脂、氯乙烯
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乙酸乙烯共聚树脂、过氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺中的一种或几种；所述热塑性粘贴剂与混合溶剂的体积比为1:2
‑
3。
[0017]所述步骤(3)中的疏水变色染料粉末与粘贴剂液体的质量体积比为1g:5
‑
10mL。
[0018]所述步骤(3)中的水浴加热温度为20
‑
40℃；超声处理时间为20
‑
40min。
[0019]所述步骤(4)中的薄膜的厚度为0.2～0.5mm。
[0020]所述步骤(4)中的热压的工艺参数为：使用平板硫化仪进行热压，压力5～10Mpa，温度30～40℃，时间2～3min。
[0021]本专利技术制备得到的玄武岩阻燃织物在20℃接近室温时织物无明显变色现象发生，在30～40℃织物逐渐变绿色，在50℃变色较为明显，60℃发生完全变色，并且仍然保持优异的阻燃性能。
[0022]有益效果
[0023](1)本专利技术通过对玄武岩纤维进行表面改性处理以提升其功能性，采用具有温度响应变色性能的涂层材料对玄武岩纤维进行涂层处理，使其在50～60℃时产生温敏响应变色功能，从而产生警示作用，并减缓火焰的蔓延，降低可燃性，达到保护人体安全的目的；
[0024](2)本专利技术制得的玄武岩阻燃织物在50～60℃时具有较强的变色灵敏度，处于大于50℃的环境中会逐渐实现无色到有色的变色过程，当温度下降时又会逐渐褪去，实现有色到无色的可逆变色过程；
[0025](3)采用垂直燃烧性能测试方法对改性前后的玄武岩纤维织物进行阻燃性能测试，测试结果显示：按照GB/T5455
‑
2014纺织品燃烧性能垂直方向损毁长度阴燃和续燃时间的测定，试样续燃、阴燃时间≤2，无熔融、滴落现象，织物损毁长度≤100mm，符合国标要求。
[0026](4)采用极限氧指数测试方法对改性前后的玄武岩纤维织物进行阻燃性能测试，测试结果显示：改性前后织物的LOI值分别为48％～55％和40％～45％，虽然稍降低，但仍然远远超过了不燃纤维的(＞35％)的标准，改性后的玄武岩纤维织物亦属于不燃性织物，完全达到防火服外层织物标准要求。
[0027](5)本专利技术通过对玄武岩纤维的功能整理，赋予其温度警示的功能，为消防领域的高要求防护提供一种新的选择。
附图说明
[0028]图1为实施例1玄武岩纤维织物SEM图。
[0029]图2为实施例1涂层后的玄武岩纤维织物SEM图。
[0030]图3为实施例1变色效果分析图。
[0031]图4为实施例1涂层前后玄武岩纤维织物的FTIR光谱图。
[0032]图5为实施例2涂层前后应力应变分析图，其中，左：涂层后，右：涂层前。
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0034]织物的温敏性能测试：
[0035]将热压涂层整理后的玄武岩织物整齐的修剪为4mm
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有温度响应变色功能的玄武岩阻燃织物的制备方法，包括如下步骤：(1)将温变染料分散于有机溶剂中，加入冰乙酸搅拌，离心后置于烘箱中干燥得到疏水变色染料粉末；(2)将丙酮、乙酸叔丁酯、二甲苯混合，制得混合溶剂；再加入热塑性粘贴剂，水浴超声溶解，制得粘贴剂液体；(3)将步骤(1)得到的疏水变色染料粉末加入到步骤(2)得到的粘贴剂液体中，搅拌均匀后水浴加热超声处理，得到具有温度响应变色功能的处理剂；(4)将步骤(3)得到的具有温度响应变色功能的处理剂制成薄膜，平铺到玄武岩纤维织物上，热压后取出，即得具有温度响应变色功能的玄武岩阻燃织物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的温变染料为热(压)敏绿TF
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G；所述有机溶剂为二甲苯；所述温变染料与有机溶剂的质量体积比为1
‑
2g:10mL。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的冰乙酸与温变染料的体积质量比为1
‑
2mL:5g。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的干燥温度为40
‑
50℃。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：裔士钊，吴焕岭，郭岭岭，唐盛，王京宇，陆文婷，王志文，龙孝勇，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：