耐火耐高溫纖維復(fù)合層面料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種新型的耐火耐高溫纖維復(fù)合層面料，其由兩層構(gòu)成，分別為:外層耐火耐高溫纖維層和內(nèi)層隔熱層。本發(fā)明提供的新型的高溫耐火材料以及采用這種材料制備而成的高溫耐火磚能耐2300℃以上的高溫。
【專利說明】耐火耐高溫纖維復(fù)合層面料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及織物【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種新型的耐火耐高溫纖維復(fù)合層面料。
【背景技術(shù)】
[0002]消防服是保護(hù)活躍在消防第一線的消防隊員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(hù)消防隊員身體免受傷害的防火用具。因此，適應(yīng)火災(zāi)現(xiàn)場救助活動的消防服就顯得尤為重要。
[0003]普通的消防服雖然能起到耐火、防火的功能，但耐高溫的時效和對于人體的保護(hù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，由于質(zhì)量問題還經(jīng)常會出現(xiàn)防護(hù)服的破損和表面材料的剝落，對人身安全造成很大的安全隱患?；诖藛栴}，很多廠家都致力于研發(fā)新型的工作服，盡可能的在消防服的耐高溫和隔熱性能等方面進(jìn)行改善，但現(xiàn)行的工作服大多很難全面兼顧。有些消防服雖然在性能方面表現(xiàn)優(yōu)異，但忽略了人們穿著的舒適度，面料透氣性、吸汗性性能都比較差，人們穿著時經(jīng)常會出現(xiàn)不適感，影響了人們的正常工作，降低了工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明鑒于上述問題而作，其目的在于提供一種新型的耐火耐高溫纖維復(fù)合層面料，其具有很好的耐火、耐高溫性能，同時透氣性、吸汗性較好，提高了人們穿著時的舒適度。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種新型的耐火耐高溫纖維復(fù)合層面料，其由兩層構(gòu)成，分別為:外層耐火耐高溫纖維層和內(nèi)層隔熱層。
[0006]其中，所述內(nèi)層隔熱層的材料為聚氨酯中空纖維/SiO2氣凝膠，其密度為1.5kg/m3?2.5kg/m3,優(yōu)選為2kg/m3,孔隙率為80%?90%,優(yōu)選為85%,比表面積為800m2/g?1000m2/g,優(yōu)選為 900m2/g。
[0007]其中，所述聚氨酯中空纖維/SiO2氣凝膠的具體制備方法為:
[0008]第一步，將熱塑性聚氨酯與N，N- 二甲基乙酰胺按照摩爾比1:0.05?0.1的比例放入中空纖維紡絲機中在60°C下攪拌8小時溶解完全后，在N2壓力下熱塑性聚氨酯溶液經(jīng)特殊結(jié)構(gòu)的噴絲頭擠出，進(jìn)入自來水中，發(fā)生相轉(zhuǎn)化，形成熱塑性聚氨酯中空實心纖維；
[0009]第二步，將正硅酸乙酯與鹽酸混合，在50°C的溫度下強烈攪拌8小時，然后用氨水調(diào)節(jié)pH值為7?9之間，陳化24小時，得到硅溶膠；
[0010]第三步，將第一步制備的熱塑性聚氨酯中空實心纖維按照平行鋪設(shè)的方式鋪設(shè)在200mmX30mm的模具中，將陳化好的硅溶膠倒入上述模具中，在室溫下凝膠，得到聚氨酯中空纖維/SiO2濕凝膠，放入無水乙醇中浸泡24小時，再用正己烷浸泡24小時，置于室溫下干燥，制備成聚氨酯中空纖維/SiO2氣凝膠材料。
[0011]其中，所述耐火耐高溫纖維材料該耐火纖維的原料由氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)、剛玉粉、天然鱗片石墨和氧化鋯(ZrO2)組成，各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為37%氧化鎂(MgO)、21%氧化鈣(CaO)、29%剛玉粉、9%天然鱗片石墨和4%氧化鋯(ZrO2)。[0012]其中，所述耐火耐高溫纖維材料的平均纖維直徑為5?9pm，進(jìn)一步優(yōu)選為7pm，平均纖維長度為320pm?600pm,優(yōu)選為400pm。
[0013]其中，所述耐火纖維的制備方法具體為:
[0014]第一步，粉碎；
[0015]第二步，熔融；
[0016]第三步，成纖；
[0017]第四步，集棉；
[0018]第五步，針刺；
[0019]第六步，熱處理。
[0020]其中，所述耐火纖維的制備方法更進(jìn)一步具體為:
[0021]第一步，將上述各原料分別粉碎成立粒徑為50nm?0.2mm的顆粒；
[0022]第二步，將粉碎后的顆粒送入預(yù)熱爐，預(yù)熱，預(yù)熱溫度為1150?1300°C，時間4?6小時，將預(yù)熱后的產(chǎn)物送入加熱爐熔融，熔融溫度為1600?1900°C，時間3?6小時；
[0023]第三步，將熔融后的產(chǎn)物送入甩絲機成纖，甩絲輥的轉(zhuǎn)速6000?12000轉(zhuǎn)/分，纖維長度為320pm?600pm。
[0024]本發(fā)明還提供了采用上述高溫耐火材料制備耐火磚的方法，具體為:
[0025]第一步，制備內(nèi)層隔熱層材料；
[0026]第一步，制備所述耐火耐高溫纖維材料；
[0027]第二步，將制備的耐火高溫纖維材料通過針織工藝成型于內(nèi)層隔熱層材料上，針織密度為320*260，針織厚度為為0.8mm?1.0mm;
[0028]第三步，對制備的復(fù)合層通過退漿、染色、水洗、烘干、熱定型的后處理工藝，獲得所需要的面料。
[0029]本發(fā)明的有益效果:
[0030]本發(fā)明提供的新型的高溫耐火材料以及采用這種材料制備而成的高溫耐火磚能耐2300°C以上的高溫。
【具體實施方式】
[0031]一種新型的耐火耐高溫纖維復(fù)合層面料，其由兩層構(gòu)成，分別為:外層耐火耐高溫纖維層和內(nèi)層隔熱層。
[0032]所述內(nèi)層隔熱層的材料為聚氨酯中空纖維/SiO2氣凝膠，其密度為1.5kg/m3?
2.5kg/m3，優(yōu)選為2kg/m3，孔隙率為80%?90%，優(yōu)選為85%，比表面積為800m2/g?IOOOm2/g，優(yōu)選為 900m2/g。
[0033]所述聚氨酯中空纖維/SiO2氣凝膠的具體制備方法為:
[0034]第一步，將熱塑性聚氨酯與N，N-二甲基乙酰胺按照摩爾比1:0.05?0.1的比例放入中空纖維紡絲機中在60°C下攪拌8小時溶解完全后，在N2壓力下熱塑性聚氨酯溶液經(jīng)特殊結(jié)構(gòu)的噴絲頭擠出，進(jìn)入自來水中，發(fā)生相轉(zhuǎn)化，形成熱塑性聚氨酯中空實心纖維；
[0035]第二步，將正硅酸乙酯與鹽酸混合，在50°C的溫度下強烈攪拌8小時，然后用氨水調(diào)節(jié)pH值為7?9之間，陳化24小時，得到硅溶膠；
[0036]第三步，將第一步制備的熱塑性聚氨酯中空實心纖維按照平行鋪設(shè)的方式鋪設(shè)在200mmX30mm的模具中，將陳化好的硅溶膠倒入上述模具中，在室溫下凝膠，得到聚氨酯中空纖維/SiO2濕凝膠，放入無水乙醇中浸泡24小時，再用正己烷浸泡24小時，置于室溫下干燥，制備成聚氨酯中空纖維/SiO2氣凝膠材料。
[0037]所述耐火耐高溫纖維材料的原料由氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)、剛玉粉、天然鱗片石墨和氧化鋯(ZrO2)組成，各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為37%氧化鎂(MgO)、21%氧化鈣(CaO)、29%剛玉粉、9%天然鱗片石墨和4%氧化鋯(ZrO2)。
[0038]所述耐火耐高溫纖維材料的平均纖維直徑為5?9pm，進(jìn)一步優(yōu)選為7pm，平均纖維長度為320pm?600pm,優(yōu)選為400pm。
[0039]所述耐火纖維的制備方法具體為:
[0040]第一步，粉碎；
[0041]第二步，熔融；
[0042]第三步，成纖；
[0043]第四步，集棉；
[0044]第五步，針刺；
[0045]第六步，熱處理。
[0046]所述耐火纖維的制備方法更進(jìn)一步具體為:
[0047]第一步，將上述各原料分別粉碎成立粒徑為50nm?0.2mm的顆粒；
[0048]第二步，將粉碎后的顆粒送入預(yù)熱爐，預(yù)熱，預(yù)熱溫度為1150?1300°C，時間4?6小時，將預(yù)熱后的產(chǎn)物送入加熱爐熔融，熔融溫度為1600?1900°C，時間3?6小時；
[0049]第三步，將熔融后的產(chǎn)物送入甩絲機成纖，甩絲輥的轉(zhuǎn)速6000?12000轉(zhuǎn)/分，纖維長度為320pm?600pm。
[0050]本發(fā)明還提供了采用上述高溫耐火材料制備耐火磚的方法，具體為:
[0051]第一步，制備內(nèi)層隔熱層材料；
[0052]第一步，制備所述耐火耐高溫纖維材料；
[0053]第二步，將制備的耐火高溫纖維材料通過針織工藝成型于內(nèi)層隔熱層材料上，針織密度為320*260，針織厚度為0.8mm?1.0mm;
[0054]第三步，對制備的復(fù)合層通過退漿、染色、水洗、烘干、熱定型的后處理工藝，獲得所需要的面料。
[0055]所有上述的首要實施這一知識產(chǎn)權(quán)，并沒有設(shè)定限制其他形式的實施這種新產(chǎn)品和/或新方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將利用這一重要信息，上述內(nèi)容修改，以實現(xiàn)類似的執(zhí)行情況。但是，所有修改或改造基于本發(fā)明新產(chǎn)品屬于保留的權(quán)利。
[0056]實施例1內(nèi)層隔熱層的制備
[0057]將熱塑性聚氨酯與N，N- 二甲基乙酰胺按照摩爾比1:0.1的比例放入中空纖維紡絲機中在60°C下攪拌8小時溶解完全后，在N2壓力下熱塑性聚氨酯溶液經(jīng)特殊結(jié)構(gòu)的噴絲頭擠出，進(jìn)入自來水中，發(fā)生相轉(zhuǎn)化，形成熱塑性聚氨酯中空實心纖維，將正硅酸乙酯與鹽酸混合，在50°C的溫度下強烈攪拌8小時，然后用氨水調(diào)節(jié)pH值為8，陳化24小時，得到硅溶膠，將制備的熱塑性聚氨酯中空實心纖維按照平行鋪設(shè)的方式鋪設(shè)在200mmX30mm的模具中，將陳化好的硅溶膠倒入上述模具中，在室溫下凝膠，得到聚氨酯中空纖維/SiO2濕凝膠，放入無水乙醇中浸泡24小時，再用正己烷浸泡24小時，置于室溫下干燥，制備成聚氨酯中空纖維/SiO2氣凝膠材料，從而形成內(nèi)層隔熱層。
[0058]實施例2外層耐火耐高溫纖維層
[0059]將37g氧化鎂(MgO)、21g氧化鈣(CaO)、29g剛玉粉、9g天然鱗片石墨和4g氧化鋯(ZrO2)分別粉碎成立粒徑為IOOnm的顆粒，將粉碎后的顆粒送入預(yù)熱爐，預(yù)熱，預(yù)熱溫度為1200°C，時間5小時，將預(yù)熱后的產(chǎn)物送入加熱爐熔融，熔融溫度為1800°C，時間5小時；，將熔融后的產(chǎn)物送入甩絲機成纖，甩絲輥的轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)/分，纖維長度為450pm，獲得外層耐火耐高溫纖維層。
[0060]實施例3耐火纖維面料的制備
[0061]將實施例2制備的耐火高溫纖維層通過針織工藝成型于內(nèi)層隔熱層材料上，針織密度為320*260，針織厚度為1.0_，對制備的復(fù)合層通過退漿、染色、水洗、烘干、熱定型的后處理工藝，獲得所需要的面料。
[0062]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型的耐火耐高溫纖維復(fù)合層面料，其特征在于:由兩層構(gòu)成，分別為:外層耐火耐高溫纖維層和內(nèi)層隔熱層。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合層面料，其特征在于:所述內(nèi)層隔熱層的材料為聚氨酯中空纖維/SiO2氣凝膠，其密度為1.5kg/m3~2.5kg/m3，優(yōu)選為2kg/m3，孔隙率為80%~90%，優(yōu)選為85%,比表面積為800m2/g~1000m2/g,優(yōu)選為900m2/g。
3.如權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合層面料，其特征在于:所述聚氨酯中空纖維/SiO2氣凝膠的具體制備方法為: 第一步，將熱塑性聚氨酯與N，N-二甲基乙酰胺按照摩爾比1:0.05~0.1的比例放入中空纖維紡絲機中在60°C下攪拌8小時溶解完全后，在N2壓力下熱塑性聚氨酯溶液經(jīng)特殊結(jié)構(gòu)的噴絲頭擠出，進(jìn)入自來水中，發(fā)生相轉(zhuǎn)化，形成熱塑性聚氨酯中空實心纖維； 第二步，將正硅酸乙酯與鹽酸混合，在50°C的溫度下強烈攪拌8小時，然后用氨水調(diào)節(jié)pH值為7~9之間，陳化24小時，得到硅溶膠； 第三步，將第一步制備的熱塑性聚氨酯中空實心纖維按照平行鋪設(shè)的方式鋪設(shè)在200mmX30mm的模具中，將陳化好的硅溶膠倒入上述模具中，在室溫下凝膠，得到聚氨酯中空纖維/SiO2濕凝膠，放入無水乙醇中浸泡24小時，再用正己烷浸泡24小時，置于室溫下干燥，制備成聚氨酯中空纖維/SiO2氣凝膠材料。
4.如權(quán)利要求1至3所述的復(fù)合層面料，其特征在于:所述耐火耐高溫纖維材料該耐火纖維的原料由氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)、剛玉粉、天然鱗片石墨和氧化鋯(ZrO2)組成，各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為37%氧化鎂(MgO)、21%氧化鈣(CaO)、29%剛玉粉、9%天然鱗片石墨和4%氧化鋯(ZrO2)。
5.如權(quán)利要求1至4所述的復(fù)合層面料，其特征在于:所述耐火耐高溫纖維材料的平均纖維直徑為5~9pm,進(jìn)一步優(yōu)選為7pm,平均纖維長度為320pm~600pm,優(yōu)選為400pm。
6.如權(quán)利要求1至5所述的復(fù)合層面料，其特征在于:所述耐火纖維的制備方法具體為: 第一步，粉碎； 第二步，熔融； 第三步，成纖； 第四步，集棉； 第五步，針刺； 第六步，熱處理。
7.如權(quán)利要求1至6所述的復(fù)合層面料，其特征在于:所述耐火纖維的制備方法更進(jìn)一步具體為: 第一步，將上述各原料分別粉碎成立粒徑為50nm~0.2mm的顆粒； 第二步，將粉碎后的顆粒送入預(yù)熱爐，預(yù)熱，預(yù)熱溫度為1150~1300°C，時間4~6小時，將預(yù)熱后的產(chǎn)物送入加熱爐熔融，熔融溫度為1600~1900°C，時間3~6小時； 第三步，將熔融后的產(chǎn)物送入甩絲機成纖，甩絲輥的轉(zhuǎn)速6000~12000轉(zhuǎn)/分，纖維長度為 320pm ~600pm。
8.權(quán)利要求1至7所述高溫耐火材料制備耐火磚的方法，其特征在于，包括: 第一步，制備內(nèi)層隔熱層材料；第一步，制備所述耐火耐高溫纖維材料； 第二步， 將制備的耐火高溫纖維材料通過針織工藝成型于內(nèi)層隔熱層材料上，針織密度為320*260，針織厚度為為0.8mm~1.0mm; 第三步，對制備的復(fù)合層通過退漿、染色、水洗、烘干、熱定型的后處理工藝，獲得所需要的面料。
【文檔編號】A41D31/02GK103522624SQ201310441305
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】劉超 申請人:劉超