一種帶碗狀凸起的消防服隔熱層材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種消防服隔熱層材料的制備方法，特別涉及一種帶碗狀凸起的消防服隔熱層材料的制備方法，所制得的隔熱層材料均勻度高，成本低，隔熱、防熱輻射效果好，熱防護性能優(yōu)異，可廣泛用于消防服和其他防護服中。
【背景技術(shù)】
[0002]消防服是保護工作在消防第一線的消防戰(zhàn)士人身安全的重要裝備品之一，它不僅是火災(zāi)救助現(xiàn)場不可或缺的必備品，也是保護消防隊員身體免受傷害的防火工具。消防服普遍采用多層織物組合而成，通常由外及內(nèi)依次為外層、防水透氣層、隔熱層和舒適層，其中隔熱層主要用以防止和較少消防員在滅火作業(yè)時周圍火焰及高溫氣體對消防員身體的損傷。
[0003]目前市場上的隔熱層大多是水刺氈或針刺氈，且與針刺法相比，用水刺法生產(chǎn)的隔熱層具有重量輕，均勻度好，隔熱性能強的優(yōu)點；市場上隔熱層的原料大都采用芳綸1313和芳綸1414混紡，重量配比為70/30或80/20，這種隔熱層滿足防火隔熱的基本要求，但其成本太高;黃銳鎮(zhèn)等人研究的隔熱層面料雖然加入了阻燃、耐熱性能優(yōu)異，且價格較低的芳砜綸纖維，但是他們使用的芳砜綸可紡性差，需要與價格較高的芳綸1313混紡，以改善產(chǎn)品的均勻度;劉雪鋒等人為了改善消防服的舒適性，降低消防服重量，提出不再使用芳綸氈作為隔熱層，而使用空氣隔熱層的方法，但是這種方法會降低消防服的整體熱防護效果。
[0004]綜上所述，為了克服現(xiàn)有消防服隔熱層材料制備技術(shù)的缺陷，降低隔熱層的成本，同時使其保持良好的阻燃、隔熱的效果，是目前消防服隔熱層材料研究的熱點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的是采用現(xiàn)有技術(shù)所制成的消防服隔熱層材料纖網(wǎng)均勻度差、成本高、用于消防服整體隔熱性能不佳的問題。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:
[0007]—種帶碗狀凸起的消防服隔熱層材料的制備方法，其特征在于:采用芳綸1414纖維和改性芳砜綸纖維，經(jīng)稱重、開松混和、梳理成網(wǎng)、交叉鋪網(wǎng)、牽伸得到纖維交叉排列的纖網(wǎng)，再經(jīng)預(yù)濕、正反面各一道轉(zhuǎn)鼓水刺、三道正面帶碗狀凹坑轉(zhuǎn)鼓水刺、烘干和卷繞，制成正面帶碗狀凸起的消防服隔熱層材料，具體工藝步驟如下:
[0008]第一步:原料準備:
[0009]將以重量百分比計的芳綸1414纖維20%?30%和改性芳砜綸纖維70%?80%采用常規(guī)非織造技術(shù)開松混和，先經(jīng)開包機稱重開松，然后通過大倉混和機混和，再經(jīng)精開松機開松，得到芳綸1414纖維和改性芳砜綸纖維混和均勻的纖維原料；
[0010]第二步:成網(wǎng):
[0011]將第一步得到的纖維原料采用常規(guī)非織造技術(shù)成網(wǎng)，先喂入梳理機梳理成網(wǎng)，再喂入交叉鋪網(wǎng)機進行鋪網(wǎng)，鋪成的纖網(wǎng)再經(jīng)牽伸機牽伸，形成纖維交叉排列的纖網(wǎng)；
[0012]第三步:水刺:
[0013]將第二步得到的纖網(wǎng)喂入水刺機，按預(yù)濕水刺、第I道纖網(wǎng)正面轉(zhuǎn)鼓水刺、第2道纖網(wǎng)反面轉(zhuǎn)鼓水刺、第3?5道纖網(wǎng)正面帶碗狀凹坑轉(zhuǎn)鼓水刺的順序，逐步加固纖網(wǎng)，得到濕態(tài)的帶碗狀凸起的消防服隔熱層材料；
[0014]第四步:烘干卷繞:
[0015]將第三步得到的濕態(tài)的消防服隔熱層材料，經(jīng)烘干、卷繞，最終制成碗狀凸起的消防服隔熱層材料。
[0016]優(yōu)選地，所述第一步中芳綸1414纖維的線密度為1.67分特，長度為51毫米;改性芳砜綸纖維的線密度為2.22分特，長度為51毫米。
[0017]優(yōu)選地，所述第一步的準備條件為:在濕度為80%的環(huán)境下。
[0018]優(yōu)選地，所述第二步中的纖網(wǎng)幅寬為3.6米。
[0019]優(yōu)選地，所述第三步中的預(yù)濕水刺的水壓為2.5?20兆帕；第I道纖網(wǎng)正面轉(zhuǎn)鼓水刺和第2道纖網(wǎng)反面轉(zhuǎn)鼓水刺分別在兩個轉(zhuǎn)鼓上進行，其水刺壓力分別為40?45兆帕和50?55兆帕，兩個轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部的真空度分別為17?21千帕和21?23千帕，噴水板的噴水孔的直徑均為0.1毫米，排列密度均為15個/厘米;所述的第3?5道纖網(wǎng)正面帶碗狀凹坑轉(zhuǎn)鼓水刺在一個帶碗狀凹坑轉(zhuǎn)鼓上完成，其水刺壓力分別為70?80兆帕、85?95兆帕和75?85兆帕，噴水板均為雙排噴水孔，噴水孔直徑均為0.13毫米，排列密度均為14個/厘米，帶碗狀凹坑轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部的真空度均為32?37千帕。
[0020]優(yōu)選地，所述第三步中的帶碗狀凹坑轉(zhuǎn)鼓的鼓套由三層構(gòu)成，里層為沖孔鋼板圓筒，中間層為50目平紋不銹鋼鋼絲圓網(wǎng)，表面層為100目平紋不銹鋼鋼絲圓網(wǎng)；所述的中間層圓網(wǎng)和表面層圓網(wǎng)均繃緊在里層沖孔鋼板圓筒上，且在沖孔鋼板圓筒的每一個孔處，均向孔中凹陷，形成深度為2?3毫米、直徑為6?8毫米、沿鼓套長度方向和圓周方向的間距均為10?12毫米的凹坑。
[0021]優(yōu)選地，所述第四步中消防服隔熱層材料的幅寬為3.2米，帶高度為2?3毫米、直徑為6?8毫米、縱向和橫向間距均為1?12毫米。
[0022]優(yōu)選地，所述第四步中消防服隔熱層材料的面密度為70?90克/平方米，纖網(wǎng)均勻度CV值為1.2?1.5%，25次洗滌后垂直阻燃測試的續(xù)燃時間為O秒，陰燃時間為0.2?0.7秒，損毀長度為10?30毫米，在260°C的烘箱中放置5分鐘后其尺寸變化率為0.3%?0.6%。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下:
[0024](I)提高隔熱層的性價比，本發(fā)明使用了改性芳砜綸纖維，該種纖維具有以下特點:卓越的耐熱性能，其長期使用溫度高達250°C，而芳綸1313的長期使用溫度僅為200°C;優(yōu)異的阻燃性能，其極限氧指數(shù)高達32%，而芳綸1313極限氧指數(shù)僅為28% ;良好的可紡性能，可有效改善產(chǎn)品的均勻度;另外，與芳綸1313相比，該種改性芳砜綸的價格較低。所以在隔熱層中加入該種組分，能顯著提高隔熱層的性價比。
[0025](2)改善隔熱層的隔熱、防熱輻射的性能。本發(fā)明制備的帶碗狀凸起的消防服隔熱層材料在與現(xiàn)有消防服外層面料、防水透氣層面料和舒適層面料組裝后，能夠在防水透氣層與隔熱層之間、隔熱層與舒適層之間形成空氣隔熱層，實現(xiàn)雙效隔熱，從而提高消防服的整體熱防護性能，熱防護性能(TPP值)為36?40卡/平方厘米。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明制備的帶碗狀凸起的消防服隔熱層材料的示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明制備的帶碗狀凸起的消防服隔熱層材料的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0029]一、原料
[0030]與本發(fā)明的隔熱層材料組裝的外層面料是由石家莊賽孚紡織有限公司生產(chǎn)的型號為SFW-A-001的芳綸面料，面密度為205g/m2;防水透氣層面料是浙江舒普氟材科技有限公司生產(chǎn)的型號為SPF70的阻燃PTFE防水透濕層，面密度為108g/m2;舒適層面料是石家莊賽孚紡織有限公司生產(chǎn)的型號為SFW-A-101的阻燃芳粘混紡面料，面密度為120g/m2。
[0031]二、本發(fā)明所制得的凹凸結(jié)構(gòu)的消防服隔熱層材料的性能測試方法具體如下:
[0032]UGBT 3923.1-2013紡織品織物拉伸性能第I部分斷裂強力和斷裂伸長率的測定(條樣法)
[0033]2,GA 10-2014消防員滅火防護服[S].
[0034]3、GBT_8629-2001j$織品_試驗用家庭洗滌和干燥程序5A
[0035]4、GB/T 5455-1997紡織品燃燒性能試驗垂直法
[0036]實施例1
[0037]消防服隔熱層材料的克重設(shè)為70g/m2，纖維成分為芳綸1414和改性芳砜綸，對應(yīng)的重量百分比分別為20%、80%，按此比例，將兩種纖維經(jīng)過常規(guī)的稱重、開松混和、梳理成網(wǎng)、交叉鋪網(wǎng)、牽伸程序后得到纖維交叉排列的纖網(wǎng)，再經(jīng)預(yù)濕、正反面各一道轉(zhuǎn)鼓水刺、三道正面帶碗狀凹坑轉(zhuǎn)鼓水刺、烘干和卷繞，制成正面帶碗狀凸起的消防服隔熱層材料。其中，帶碗狀凹坑轉(zhuǎn)鼓的鼓套由三層構(gòu)成，里層為沖孔鋼板圓筒，中間層為50目平紋不銹鋼鋼絲圓網(wǎng)，表面層為100目平紋不銹鋼鋼絲圓網(wǎng)，中間層圓網(wǎng)和表面層圓網(wǎng)均繃緊在里層沖孔鋼板圓筒上，而且，在沖孔鋼板圓筒的每一個孔處，均向孔中凹陷，形成深度為2毫米、直徑為6毫米、沿鼓套長度方向和圓周方向的間距均為10毫米的凹坑。水刺加固的具體工藝參數(shù)為:預(yù)濕水刺的水壓為4兆帕;所述的第I道纖網(wǎng)正面轉(zhuǎn)鼓水刺和第2道纖網(wǎng)反面轉(zhuǎn)鼓水刺分別在兩個轉(zhuǎn)鼓上進行，其水刺壓力分別為40兆帕和50兆帕，兩個轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部的真空度分別為17千帕和21千帕，噴水板的噴水孔的直徑均為0.1毫米，排列密度均為15個/厘米;所述的第3?5道纖網(wǎng)正面帶碗狀凹坑轉(zhuǎn)鼓水刺在一個帶碗狀凹坑轉(zhuǎn)鼓上完成，其水刺壓力分別為70兆帕、85兆帕和75兆帕，噴水板均為雙排噴水孔，噴水孔直徑均為0.13毫米，排列密度均為14個/厘米，帶碗狀凹坑轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部的真空度均為32千帕。在此制備方法下所加工的消防服隔熱層材料的幅寬為3.2米，且?guī)Ц叨葹?毫