一种阻燃防静电复合面料及具有该面料的防护服的制作方法

1.本实用新型属于防护服装技术领域，具体涉及一种阻燃防静电复合面料及具有该面料的防护服。


背景技术：

2.在各领域许多应用场景中，例如火工、石油天然气、化工、冶金、消防、航天、军事领域以及有明火、散发火花和有易燃物质的场所，在上述环境中工作有一定的危险性，可能会遇到意外事故，如：天然气矿的井喷事故，煤矿的透水，瓦斯爆炸事故等，需要穿戴指定的防护服装，但是现有的防护服防火效果较差，需要质量与效果更好的服装来保护上述严峻工作环境的工作人员的安全性。
3.因此，为确保工作人员安全，对于工作人员进入相关场合进行作业时的功能防护服所采用的面料，使其兼具阻燃和防静电的双重功能越来越重要。例如现有技术中专利申请号为201810940072.2的专利公开了一种阻燃防静电面料及其生产工艺，其公开了使用高性能纤维、阻燃纤维和导电纤维以一定比例混纺而成，并且在工艺上是通过捻形成专用纱，专用纱按照条状结构在经向与纬向交织形成阻燃静电织物。但是往往不能兼具阻燃、防静电和舒适性功能。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种阻燃防静电复合面料及具有该面料的防护服，采用双层阻燃面料，并且在编织结构中引入防静电丝，加强了导电结点，使防护服兼具阻燃、防静电和舒适性功能。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种阻燃防静电复合面料，包括两层面料结构，其中内层面料为第一阻燃莫代尔纤维纱线和第一类型防静电纱线经纬编织结构，外层面料为第二阻燃莫代尔纤维纱线和第一芳纶纤维纱线经纬编织结构；两层面料经纬编织结构对应的四个交结点形成的空隙处穿插编织有第二类型防静电纱线和第二芳纶纤维纱线。
6.作为本实用新型的进一步改进，两层面料结构表面涂覆有碳纤维材料层。
7.作为本实用新型的进一步改进，所述第二类型防静电纱线和第二芳纶纤维纱线可以分别穿插在两层面料形成的不同的空隙中，也可以同时在同一个空隙中。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述第一类型防静电纱线为导电高分子型纤维，所述导电高分子型纤维纱线由至少一股基础纱及至少一股导电纤维缠绕制作而成。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述基础纱选择羊毛纱、混纺纱、莫代尔纤维、涤纶长丝、锦纶或者聚酰胺中的一种；所述导电纤维选自碳纤维、碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维中的一种。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述基础纱纤维的长度为55
‑
70mm，所述导电纤维的长度为33
‑
50mm。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述第二类型防静电纱线为金属化合物型导电纤
维纱线，选自不锈钢纤维、银纤维、铜纤维中的一种。
12.按照本实用新型的另一个方面，提供一种阻燃防静电复合面料防护服，包括防护服本体，所述防护服本体包括上衣和下装；
13.所述上衣和下装均采用阻燃防静电复合面料，所述复合面料包括两层面料结构，其中内层面料为第一阻燃莫代尔纤维纱线和第一类型防静电纱线经纬编织结构，外层面料为第二阻燃莫代尔纤维纱线和第一芳纶纤维纱线经纬编织结构；两层面料经纬编织结构对应的四个交结点形成的空隙处穿插编织有第二类型防静电纱线和第二芳纶纤维纱线。
14.作为本实用新型的进一步改进，两层面料结构表面涂覆有碳纤维材料层。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述第二类型防静电纱线和第二芳纶纤维纱线可以分别穿插在两层面料形成的不同的空隙中，也可以同时在同一个空隙中。
16.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
17.（1）本实用新型的阻燃防静电复合面料，由两层的面料结构经过织造工艺制作而成，其中里层的材料组成主要包括由阻燃莫代尔纤维与第一类型防静电丝纱线织造而成，而外层的材料组成主要由阻燃莫代尔纤维与芳纶纱线织造而成，其中里层和外层在织造过程中通过第二类型防静电丝及第二类型的芳纶纱线的穿插编织织造生成本实用新型的面料，改变了传统的纺纱工艺捻向，且加强了导电节点；本实用新型将导电性能达标的防静电丝嵌织于织物体系中，实现了面料的防静电、阻燃防护及舒适性的多重功能化。
18.（2）本实用新型的阻燃防静电复合面料防护服，包括上衣和下装，采用本发明的阻燃防静电复合面料，能够应用于火工、石油天然气、化工、冶金、消防、航天、军事领域以及有明火、散发火花和有易燃物质的场所。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例的阻燃防静电复合面料防护服结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例的阻燃防静电复合面料防静电丝嵌织于织物体系的编造结构示意图；
21.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1
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防护服本体、2
‑
上衣、3
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下装、4
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第一阻燃莫代尔纤维纱线、5
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导电高分子型纤维纱线、6
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第二阻燃莫代尔纤维纱线、7
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第一芳纶纤维纱线、8
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金属化合物导电纤维、9
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第二芳纶纤维纱线。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
23.在实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第
一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.图1为本实用新型实施例的阻燃防静电复合面料防护服结构示意图；图2为本实用新型实施例的阻燃防静电复合面料防静电丝嵌织于织物体系的编造结构示意图。如图所示，本实用新型实施例的阻燃防静电复合面料，包括两层面料结构，其中内层面料为第一阻燃莫代尔纤维纱线4和第一类型防静电纱线5经纬编织结构，外层面料为第二阻燃莫代尔纤维纱线6和第一芳纶纤维纱线7经纬编织结构；两层面料经纬编织结构对应的四个交结点形成的空隙处穿插编织有第二类型防静电纱线8和第二芳纶纤维纱线9。并且第二类型防静电纱线8和第二芳纶纤维纱线9可以分别穿插在两层面料形成的不同的空隙中，也可以同时在同一个空隙中。本实用新型的阻燃防静电复合面料防护服，包括防护服本体1，所述防护服本体包括上衣2和下装3，上衣2和下装3均采用阻燃防静电复合面料采用上述阻燃防静电复合面料制备。
26.其中里层面料具体包括第一阻燃莫代尔纤维纱线4和导电高分子型纤维纱线，两者编织形成与穿着者皮肤或者内衬部分接触面积较大的一面，外侧面料具体包括第二阻燃莫代尔纤维纱线6和第一芳纶纤维纱线7，两者编织形成与外部环境接触面积较大的一面。
27.第一阻燃莫代尔纤维纱线4和导电高分子型纤维经过经纬向编织成内层面料，第二阻燃莫代尔纤维纱线6和第一芳纶纤维纱线7经过经纬向编织成为外层面料，第一层面料和第二层面料在织造过程中，通过金属化合物导电纤维和第二芳纶纤维纱线9进行穿插编织织造。在两层面料中均使用莫代尔纤维，提高了面料整体的舒适度和透气度。
28.进一步地，两层面料结构表面涂覆有碳纤维材料层，在两层面料绑扎后，会形成凹凸不平的表面，在其表面涂覆碳纤维材料层，一方面能够使制备得到的阻燃防静电复合面料平整化，另一方面进一步增加其防静电效果。并且涂覆碳纤维材料层的厚度以能够保证复合面料平整化为标准。
29.第一阻燃莫代尔纤维纱线4由阻燃纤维、莫代尔纤维，粘胶纤维相互缠绕而成。阻燃纤维、莫代尔纤维，粘胶纤维均为常规的纤维。
30.导电高分子型纤维纱线由至少一股基础纱及至少一股导电纤维缠绕制作而成。其中基础纱组成包括但不限于常规的羊毛纱、混纺纱、莫代尔纤维、涤纶长丝、锦纶或者聚酰胺中的一种，基础纱优选为莫代尔纤维，进一步提高了相关面料制备为服装的穿着舒适度；导电纤维选自碳纤维、碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维，其中碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维为皮芯结构，当然，上述导电纤维也可是具有尼龙外皮和碳芯的皮
‑
芯纤维，上述导电纤维均为常规的纤维。导电高分子型纤维纱线在内层面料编织中的应用增加了导电节点，从而显著降低静电在织物上积聚的倾向，提高面料的安全性。
31.优选地，在导电高分子型纤维纱线的制备过程中，采用纱线的捻度纺织的方法，导电高分子型纤维纱线由至少一股基础纱及至少一股导电纤维缠绕制作而成，其中基础纱纤维的长度优选为55
‑
70mm，导电纤维的长度优选为33
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50mm，基础纱的捻度为650
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800t/m，支
数为260
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300s，导电纤维的捻度为230
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300t/m；进一步地，基础纱纤维的长度优选为65mm，导电纤维的长度优选为48mm，基础纱的捻度为700t/m，支数为280s，导电纤维的捻度为260t/m；为使得导电纤维间的聚合较为松散，能够在缠绕时贴合在基础纱上，并且尽量节省导电纤维的用量，使抗静电合股纱的纤度在每个局部都非常均匀，采用至少一股基础纱和至少一股导电纤维一同并合加捻的形式能够最大程度上节省导电纤维的用量。
32.第二阻燃莫代尔纤维纱线6由阻燃纤维，莫代尔纤维份，棉浆粕粘胶纤维相互缠绕而成，阻燃纤维，莫代尔纤维，棉浆粕粘胶纤维均为常规纤维材料。
33.第一芳纶纤维纱线7由阻燃基础纱、芳纶1313和芳纶1414以及导电纤维相互缠绕而成；阻燃基础纱包括现有的阻燃粘胶或阻燃腈纶；芳纶纤维细度优选为1d
‑
1.1d。
34.第二类型的防静电丝纱线，即金属化合物型导电纤维纱线，选自常规的不锈钢纤维、银纤维、铜纤维中的一种，导电纤维的捻度优选为200t/m；金属化合物型导电纤维纱线为用来进行捆绑第一层面料和第二层面料的纱线，其需要围绕两层纱线来完成编织，因此其抗弯折强度要显著高于导电高分子型纤维纱线，故优选采用金属化合物型导电纤维。
35.第二芳纶纤维纱线9包括阻燃基础纱、芳纶1313；阻燃基础纱包括有阻燃粘胶或阻燃腈纶等现有技术中常规的阻燃基础纱中的一种；芳纶1313的纤维细度优选为0.8d。
36.本实用新型的复合面料，采用常规的纱线材料，改变的编织结构，首先在第一层面料中编入导电高分子型纤维纱线，增加了导电结点，进一步采用金属化合物型导电纤维纱线为捆绑第一层面料和第二层面料的纱线，增加导电结点的同时抗弯折强度高。将导电性能达标的防静电丝嵌织于织物体系中，实现了面料的防静电、阻燃防护及舒适性的多重功能化。
37.本实用新型阻燃防静电复合面料，其制备方法包括如下步骤：
38.（1）制备里层面料和第二层面料外层面料
39.采用第一阻燃莫代尔纤维纱线与导电高分子型纤维纱线进行编织形成里层面料，编织的方法可以为网格状的经纬线或者为菱形的经纬编织方法，编织的纱线直径优选为2~3d；采用第二阻燃莫代尔纤维纱线与第一芳纶纤维纱线经过网格状的经纬线，或者为菱形的经纬编织方法形成外层面料，编织的纱线直径优选为1~2d；
40.优选地，里层中的阻燃莫代尔纤维纱线与外层中的阻燃莫代尔纱线不重叠排列。
41.（2）将第一层面料和第二层面料进行捆绑
42.采用金属化合物型导电纤维纱线及第二芳纶纤维纱线进行双层面料的经纬度的弯曲程度更高的经纬编织操作，其中，编织纱线的直径优选为3~4d。
43.金属化合物型导电纤维纱线及第二芳纶纤维纱线作为两层面料的捆绑纱线，在两层的叠加处理后，进一步通过两层面料四个交结点形成的空隙中交叉穿插编织第二类型防静电纱线及第二类型芳纶纱线，以此方式形成本实用新型涉及的多组份阻燃防静电面料，由于相对于里层和外层制作过程中的纱线编织过程中，金属化合物型导电纤维纱线及第二芳纶纤维纱线6实际上需要采用比里层及外层纱线捻度及断裂伸长指标更高的纱线才使得里层和外层的编织织造后产生本实用新型所涉及的面料。
44.（3）步骤（2）中两层面料捆绑后形成不平整的双面结构，在双面结构上涂覆碳纤维材料，使制备得到的阻燃防静电复合面料平整化。
45.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不
用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。