專利名稱：：基于靜電紡纖維膜的消防防化服用復(fù)合面料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種基于靜電紡纖維的防護(hù)服裝復(fù)合面料，尤其涉及一種阻燃、防靜電、透濕并防生化、防毒的基于靜電紡纖維膜的消防防化服用復(fù)合面料，廣泛應(yīng)用于冶金、石油、軍事、危險(xiǎn)化學(xué)品、洗消等領(lǐng)域的個(gè)體防護(hù)裝備。
背景技術(shù)：
：當(dāng)前，化學(xué)危險(xiǎn)品泄露、建筑物火災(zāi)等特種災(zāi)害事故在我國(guó)呈逐年上升趨勢(shì)。同時(shí)，為了應(yīng)對(duì)潛在火災(zāi)、化學(xué)、生物的威脅，公安消防、軍隊(duì)都必須切實(shí)做好特種災(zāi)害事故和恐怖暴力事件的消防救援準(zhǔn)備工作。消防防化服，是滅火和搶險(xiǎn)救援作業(yè)必須的個(gè)體防護(hù)裝備。作為個(gè)體防護(hù)裝備載體的防護(hù)織物一直發(fā)揮著舉足輕重的作用。消防防化服一般可分為兩種類型防護(hù)材料隔絕型防護(hù)材與透濕汽型防護(hù)材料。隔絕型防護(hù)材料是通過將有害物質(zhì)隔絕在防護(hù)材料之外，從而避免人體受到毒氣、毒液等的危害。這類防護(hù)材料一般通過將具有良好阻隔性的材料(如PVC、PU涂層)涂敷在紡織表面或采用橡膠類物質(zhì)作為防化服表面材料，這類材料普遍存在不透濕、悶熱、作業(yè)效率低等問題，穿著人員穿上后很快就達(dá)到熱負(fù)荷強(qiáng)度極限。透濕汽型防護(hù)材料是通過材料的微孔結(jié)構(gòu)阻擋化學(xué)液體的通過，而允許濕氣通過，多采用滲透膜材料(如聚氨酯薄膜、聚四氟乙烯微孔膜層壓織物)作為防水防化層，再輔以阻燃層外層、舒適內(nèi)層組成。這類材料也是當(dāng)前很多研機(jī)構(gòu)研究的熱點(diǎn)。如中國(guó)專利CN2442688Y介紹了一種具有阻燃、防水、隔絕式防毒、吸附毒氣、透汗多功能的防化服，由阻燃布、聚四氟乙烯微孔膜、活性炭布、里子布整理組合而成。中國(guó)專利(CN1548291A)發(fā)明了一種可阻燃、隔熱、防水、透汽的消防服用面料，防水層采用全棉細(xì)梳布復(fù)聚四氟。中國(guó)專利(CN101036526A)介紹了一種可全面防護(hù)多種危害因素的復(fù)合織物。這些專利所描述的防水防化層均采用了選擇性滲透膜PTFE材料。這類材料雖然具有良好的透濕透氣性能，也由于其本身的化學(xué)惰性，薄膜難以被自然界降解，大規(guī)模的應(yīng)用使得PTFE材料漸漸成為環(huán)境的殺手，而且目前存在洗滌后防護(hù)效果下降等缺點(diǎn)，很顯然決不是未來發(fā)展的方向。因此亟需研制一種既能防化、防毒、輕便、透濕、透氣性能優(yōu)良的消防防化面料，以有效提高公安消防人員的作戰(zhàn)效率，而且還必須符合清潔生產(chǎn)、減少染污的工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。靜電紡絲是一種使帶電荷的聚合物深液或熔體在靜電場(chǎng)中射流制備聚合物納米和超細(xì)纖維的重要方法，由于靜電紡纖維具帶靜電、纖維直徑小、比表面積大、單位面積質(zhì)量輕等特點(diǎn)，而由其制作纖維膜具有透氣性、透濕氣性能好，能有效的隔離化學(xué)、生化藥物、捕獲浮質(zhì)顆粒，可廣泛應(yīng)用防護(hù)服中。在設(shè)計(jì)消防防化等個(gè)體防護(hù)裝備時(shí)，應(yīng)需要綜合考慮防護(hù)服的防護(hù)性能和穿著舒適性，滿足下一代消防防化服在具備輕便、透氣、透汽、防火等特點(diǎn)的同時(shí)，還將滿足對(duì)化學(xué)品、生物毒氣的防護(hù)要求，并適用于各種惡劣的氣候條件下使用。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述消防防化服面料的缺點(diǎn)與不足，綜合靜電紡纖維的優(yōu)異性能，本發(fā)明提供一種基于靜電紡纖維膜的消防防化服用復(fù)合面料，并于其它織物進(jìn)行復(fù)合制作阻燃、防靜電、防化防毒、透濕、透氣的消防防化織物。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是從外至內(nèi)依次包括阻燃防靜電層、防化隔離層和隔熱層，所述的阻燃防靜電層是天然阻燃纖維織物或經(jīng)阻燃整理后的織物，所述的防化隔離層包括從外及內(nèi)依次設(shè)置的靜電紡纖維膜、膜基布、活性碳無紡布，所述的隔熱層由阻燃纖維制成的無紡布或氈制成，所述的防化隔離層與阻燃防靜電層壓在一起，再與隔熱層進(jìn)行絎縫。在防化隔離層中，靜電紡纖維膜采用溶液靜電紡絲而得，將無水氯化鋰(LiCl)試劑溶解于甲基乙酰胺(DMAc)溶液中，并在溶液中慢慢添加PBI粉末成為紡絲液，在紡絲液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為13%、溶液流量為2mL/h，電壓為22kV和接收距離為23cm時(shí)進(jìn)行靜電紡絲，得到靜電紡纖維膜，此類膜也稱為PBI靜電紡纖維膜或具有微孔結(jié)構(gòu)的PBI纖維無紡布膜；直接將靜電紡纖維膜與膜基布和活性碳無紡布進(jìn)行壓制而成為防化隔離層。所述的阻燃防靜電層是天然阻燃纖維織物或經(jīng)阻燃整理后的織物組成，并在織物加工過程中，在織物經(jīng)向或緯向等間距的織入或者紡入有機(jī)導(dǎo)電纖維或金屬導(dǎo)電纖維，相鄰導(dǎo)電纖維之間的距離為5-20mm。或者所述的阻燃防靜電層是天然阻燃纖維織物或經(jīng)阻燃整理后的織物組成，并在織物加工過程中按1-5%的比例混紡有機(jī)導(dǎo)電纖維或金屬導(dǎo)電纖維。本發(fā)明的有益效果是1、采用體表面積大、重量輕、厚度薄的靜電紡纖維網(wǎng)膜隔離材料，對(duì)化學(xué)液體的排斥、抑制及抗?jié)B透強(qiáng)，水汽擴(kuò)散、透氣性能好；2、所制作的以靜電紡網(wǎng)膜為主體，其它無紡布為基質(zhì)的復(fù)合材料，不僅提高的網(wǎng)膜材料的強(qiáng)度，而且提高防化面料的耐水壓強(qiáng)度及透過性能；3、所制得PBI靜電紡纖維膜耐高溫，棄用后易降解，無毒性，無污染；4、本發(fā)明的防護(hù)面料，不僅具有較強(qiáng)的透氣性，還有防靜電、防水、防生化毒氣、透濕等多項(xiàng)性能；5、本發(fā)明用途廣泛，除消防防化外，還可用于軍事、石油、洗消、危險(xiǎn)化學(xué)品等不同行業(yè)需要個(gè)人防護(hù)的領(lǐng)域。圖1是本發(fā)明的消防防化服用面料的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的含靜電紡纖維膜的防化隔離層的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式參見圖1和圖2，本發(fā)明的特種消防防化復(fù)合面料，該面料是三層結(jié)構(gòu)，從外至內(nèi)依次包括阻燃防靜電層l、防化隔離層2和隔熱層3，所述的阻燃防靜電層1可以是天然阻燃纖維織物，如芳砜綸、芳綸Metamax⑧織物，可以是經(jīng)阻燃整理后的織物，如阻燃棉等。所述防化隔離層包括從外及內(nèi)依次設(shè)置靜電紡纖維膜2'、膜基布2"、活性碳無紡布2，"，所述纖維膜2，是采用溶液靜電紡絲而得，在紡絲液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%、溶液流量為2mL/h，電壓為22kV和接收距離為23cm進(jìn)行靜電紡絲，得到PBI納米級(jí)纖維膜，直接將納米級(jí)纖維膜與基布2"進(jìn)行層壓。所述隔熱層3由阻燃纖維制成的無紡布或氈制成。防化隔離層2與阻燃防靜電層1壓在一起，再與隔熱層3進(jìn)行絎縫。為了獲得織物防靜電效果，在紡織加工時(shí)在織物經(jīng)向或緯向等間距的織入有機(jī)導(dǎo)電纖維或金屬導(dǎo)電纖維，相鄰導(dǎo)電纖維之間的距離為5-20mm，也可以按1-5%的比例混紡有機(jī)或金屬導(dǎo)電纖維，采用所述距離或織物纖維比例可以完全有效地達(dá)到防護(hù)面料帶電量小于0.6pc的標(biāo)準(zhǔn)要求。本發(fā)明的多層防護(hù)面料的防護(hù)性能值RPP(RadiantProtectivePerformance)采用防護(hù)服裝隔熱輻射防護(hù)性測(cè)試儀器測(cè)量(NFPA1977)，RPP值定義為到達(dá)防護(hù)服裝表面的熱流量值(0.5kW/m勺與著裝人體皮膚達(dá)到二級(jí)燒傷所需時(shí)間的乘積；阻燃防靜電外層的阻燃性能按照國(guó)標(biāo)GB8965-98用垂直燃燒儀測(cè)量。防化隔離層透水蒸汽性能按ASTME96標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，防毒化性能按GJB1750-93通用規(guī)范檢驗(yàn)；表1是本發(fā)明兩塊防化隔離層各項(xiàng)物理性能指標(biāo)，兩塊織物所含靜電紡纖維膜的面密度不同。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。實(shí)施例1:阻燃防火外層1為Metamax⑧純紡阻燃面料，嵌織的有機(jī)導(dǎo)電纖維間距為10mm;防化隔離層2為靜電紡纖維膜、基布、活性碳布層壓復(fù)合材料；隔熱層3為100%芳砜綸纖維隔熱氈。阻燃外層1與隔熱防護(hù)層3的各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試值見表2。表2.<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例2:阻燃防火外層1為阻燃棉(FRCotton)面料，混紡金屬導(dǎo)電纖維比例為2.0%;防化隔離層2為靜電紡纖維膜、基布、活性碳布層壓復(fù)合材料；隔熱層為100%Metamax⑧纖維氈。阻燃外層1與隔熱防護(hù)層3的各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試值見表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1、一種基于靜電紡纖維膜的消防防化服用復(fù)合面料，其特征在于從外至內(nèi)依次包括阻燃防靜電層(1)、防化隔離層(2)和隔熱層(3)，所述的阻燃防靜電層(1)是天然阻燃纖維織物或經(jīng)阻燃整理后的織物，所述的防化隔離層(2)包括從外及內(nèi)依次設(shè)置的靜電紡纖維膜(2’)、膜基布(2”)、活性碳無紡布(2’”)，所述的隔熱層(3)由阻燃纖維制成的無紡布或氈制成，所述的防化隔離層(2)與阻燃防靜電層(1)壓在一起，再與隔熱層(3)進(jìn)行絎縫。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于靜電紡纖維膜的消防防化服用復(fù)合面料，其特征在于在防化隔離層(2)中，靜電紡纖維膜(2，)采用溶液靜電紡絲而得，將無水氯化鋰(LiCl)試劑溶解于甲基乙酰胺(DMAc)溶液中，并在溶液中慢慢添加PBI粉末成為紡絲液，在紡絲液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為13%、溶液流量為2mL/h，電壓為22kV和接收距離為23cm時(shí)進(jìn)行靜電紡絲，得到靜電紡纖維膜(2，)，直接將靜電紡纖維膜與膜基布(2")和活性碳無紡布(2"')進(jìn)行壓制而成為防化隔離層(2)。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于靜電紡纖維膜的消防防化服用復(fù)合面料，其特征在于所述的阻燃防靜電層(1)是天然阻燃纖維織物或經(jīng)阻燃整理后的織物組成，并在織物加工過程中，在織物經(jīng)向或緯向等間距的織入或者紡入有機(jī)導(dǎo)電纖維或金屬導(dǎo)電纖維，相鄰導(dǎo)電纖維之間的距離為5-20mm。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于靜電紡纖維膜的消防防化服用復(fù)合面料，其特征在于所述的阻燃防靜電層(1)是天然阻燃纖維織物或經(jīng)阻燃整理后的織物組成，并在織物加工過程中按1-5%的比例混紡有機(jī)導(dǎo)電纖維或金屬導(dǎo)電纖維。全文摘要本發(fā)明涉及一種阻燃、防靜電、透濕并防生化、防毒的基于靜電紡纖維膜的消防防化服用復(fù)合面料，從外至內(nèi)依次包括阻燃防靜電層、防化隔離層和隔熱層，阻燃防靜電層是天然阻燃纖維織物或經(jīng)阻燃整理后的織物，防化隔離層包括從外及內(nèi)依次設(shè)置的靜電紡纖維膜、膜基布、活性炭無紡布，隔熱層由阻燃纖維制成的無紡布或氈制成，防化隔離層與阻燃防靜電層壓在一起，再與隔熱層進(jìn)行絎縫，不僅具有較強(qiáng)的透氣性，還有防靜電、防水、防生化毒氣、透濕等多項(xiàng)性能；而且棄用后易降解，無毒性，無污染；除消防防化外，還可用于軍事、石油、洗消、危險(xiǎn)化學(xué)品等不同行業(yè)需要個(gè)人防護(hù)的領(lǐng)域。文檔編號(hào)A41D31/00GK101248913SQ200810049538公開日2008年8月27日申請(qǐng)日期2008年4月14日優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日發(fā)明者朱方龍申請(qǐng)人:中原工學(xué)院