一种带有防水透湿膜的灭火防护服外层复合织物及其工艺

摘要

本发明涉及一种带有防水透湿膜的灭火防护服外层复合织物及其工艺。该复合织物由芳纶织物、热熔胶和防水透湿膜复合处理制成。该工艺通过电晕放电的方式对芳纶织物表面进行等离子处理；通过电晕放电的方式对膜表面进行等离子处理；涂布热熔胶；对防水透湿膜与带有热熔胶胶水的芳纶织物进行层压；然后烘干；对复和处理后的织物进行打卷、固化，然后切边、再打卷，最后包装成品。经检测，处理后的复合织物相关参数符合技术要求，经本发明研发的复合织物可作为灭火防护服外层的替代品，不仅有助于阻止水穿过外层进入到防水透气层、也保证了消防员正常的排汗透湿，进而提高了消防员在低温环境中的作战效率。该工艺简单而高效，具有很强的市场推广价值。

说明书

技术领域

本发明涉及灭火防护服，具体涉及一种带有防水透湿膜的灭火防护服外层复合织物及其工艺。

背景技术

灭火防护服可以保护消防员不受火焰及辐射热侵害，灭火防护服包括外层、防水透气层、隔热层和舒适层。制备外层所用的芳纶织物本身有阻燃（经纬向续燃时间≤2s、经纬向损毁长度≤100mm）、表面抗湿性（沾水等级≥3级）、断裂强力（经向断裂强力≥650N、纬向断裂强力≥650N）、撕破强力（经向撕破强力≥100N、纬向撕破强力≥100N）等要求。在实际使用的过程中，消防水枪喷出的水经过反射或者折射后很容易溅到消防员灭火防护服外层上、甚至穿透外层进入到防水透气层上。防水透气层可以阻止水进入到隔热层或者舒适层，同时在常温环境下这些水会沿着防水透气层的表面向下流去，但是在低温的环境下，这些水会在外层内表面和外表面、防水透气层外表面结成冰碴，甚至造成外层结成冰壳或冰甲而严重影响作战效率。因此，研究具有防水透湿功能的灭火防护服外层复合织物及其工艺意义重大。

发明内容

    本发明的目的是针对消防安全中灭火防护服在低温环境下的使用要求，开发一种带有防水透湿膜的灭火防护服外层复合织物及其工艺。

本发明采取的技术方案是：一种带有防水透湿膜的灭火防护服外层复合织物及其工艺，其特征在于，该复合织物由芳纶织物、热熔胶和防水透湿膜复合处理制成，其复合工艺包括如下步骤；

步骤一.用一对压辊平整芳纶织物，通过电晕放电的方式对芳纶织物表面进行等离子处理，电极电压为10-25kV，电极针尖间距为5-15mm，用以提高芳纶织物表面的粘接能力；

步骤二.将10-40μm厚度的卷装防水透湿膜退卷成单层，通过电晕放电的方式对膜表面进行等离子处理，电极电压为10-25kV，电极针尖间距为5-15mm，用以提高膜的粘接能力；

步骤三.将热熔胶预热至100-400℃，其粘度达到1000-15000mPa·s时，在芳纶织物上进行涂布，上胶量为10-20g/m²；

步骤四.对防水透湿膜与带有热熔胶胶水的芳纶织物进行层压，层压时加热的温度为100-400℃，层压间隙为0-0.15mm，层压压力为0.4-0.6MPa，层压时间为15-20s；

步骤五.使用烘筒进行烘干干燥，烘干温度为100-150℃；

步骤六.对复和处理后的织物进行打卷，打卷的速度为8-10m/min，与步骤一至步骤六同步进行；

步骤七.在90%湿度、30-40℃温度的密闭环境下固化24-36h；

步骤八.对复合织物进行切边、再打卷，最后包装成品。

本发明所产生的有益效果是：该复合工艺通过电晕放电的方式对芳纶织物表面和防水透湿膜进行等离子处理，提高了芳纶织物表面和防水透湿膜表面的粘接能力；通过层压复合机进行芳纶织物与防水透湿膜的复合处理，处理后的复合织物相关参数符合阻燃、表面抗湿性能、断裂强力、撕破强力等技术要求。经本发明研发的复合织物可作为灭火防护服外层的替代品，不仅有助于阻止水穿过外层进入到防水透气层、也保证了消防员正常的排汗透湿，进而提高了消防员在低温环境中的作战效率。该工艺简单而高效，具有很强的市场推广价值。

具体实施方式

以下结合实施例进一步说明本发明：

本发明的芳纶织物主要指用于灭火防护服外层的芳纶织物，克重在150-400 g/m²，其成分主要为间位芳纶和对位芳纶；芳纶织物本身有阻燃（经向和纬向续燃时间≤2s、经向和纬向损毁长度≤100mm）、表面抗湿性（沾水等级≥3级）、断裂强力（经向和纬向断裂强力≥650N）、撕破强力（经向和纬向撕破强力≥100N）等要求。

本发明的防水透湿膜主要是基于PTFE材料的防水透湿膜。

实施例1：选择克重235g/m²的芳纶织物、软化温度在140℃的热熔胶和E-PTFE防水透湿膜进行复合处理。其中选择的芳纶织物未处理前的相关参数如下：阻燃性能方面，经向续燃时间0.21s（经向续燃时间≤2s），纬向续燃时间0.2s（纬向续燃时间≤2s）；表面抗湿性的沾水等级5级（沾水等级≥3级）；经向断裂强力1343N（经向断裂强力≥650N），纬向断裂强力883（纬向断裂强力≥650N）；经向撕破强力270N（经向撕破强力≥100N），纬向撕破强力171N（纬向撕破强力≥100N）。上述未处理前的芳纶织物相关参数均符合括号内的相关要求。

实施例1的工艺步骤如下；

步骤一.使用瑞士CAVITEC6233/200层压复合机，用一对压辊平整芳纶织物，通过电晕放电的方式对芳纶织物表面进行等离子处理，电极电压为10kV，电极针尖间距为8mm，用以提高芳纶织物表面的粘接能力；

步骤二.将30μm厚度的卷装防水透湿膜退卷成单层，通过电晕放电的方式对膜表面进行等离子处理，电极电压为12kV，电极针尖间距为6mm，用以提高膜的粘接能力；

步骤三.将热熔胶预热至130℃，其粘度达到6000Pa·s时，在芳纶织物上进行涂布，上胶量为12g/m²；

步骤四.对防水透湿膜与带有热熔胶胶水的芳纶织物进行层压，层压时加热的温度为130℃，层压间隙为0.05mm，层压压力为0.45MPa，层压时间为16s；

步骤五.使用烘筒进行烘干干燥，烘干温度为130℃；

步骤六.对复和处理后的织物进行打卷，打卷的速度为8m/min，与步骤一至步骤六同步进行；

步骤七，在90%湿度、32℃温度的密闭环境下固化28h；

步骤八，对复合织物进行切边、再打卷，最后包装成品。

实施例1处理后的复合织物经测试的相关参数如下：阻燃性能方面，经向续燃时间0.19s（经向续燃时间≤2s），纬向续燃时间0.27s（纬向续燃时间≤2s）；表面抗湿性的沾水等级4级（沾水等级≥3级）；经向断裂强力1372N（经向断裂强力≥650N），纬向断裂强力916（纬向断裂强力≥650N）；经向撕破强力202N（经向撕破强力≥100N），纬向撕破强力120N（纬向撕破强力≥100N）；此外，处理后的复合织物还具有防水透湿性，其抗渗水性的静水压数值为74.9kPa（预期静水压数值≥60kPa），其透湿性数值为8000 g/(m²·24h)（预期透湿性≥5000 g/(m²·24h)）。上述处理后的符合织物相关参数均满足甚至远远高于括号内的相关要求。

实施例2：选择克重196g/m²的芳纶织物、软化温度在110℃的热熔胶和PU-PTFE防水透湿膜进行复合处理。其中选择的芳纶织物未处理前的相关参数如下：阻燃性能方面，经向续燃时间0.20s（经向续燃时间≤2s），纬向续燃时间0.22s（纬向续燃时间≤2s）；表面抗湿性的沾水等级5级（沾水等级≥3级）；经向断裂强力1279N（经向断裂强力≥650N），纬向断裂强力963（纬向断裂强力≥650N）；经向撕破强力283N（经向撕破强力≥100N），纬向撕破强力165N（纬向撕破强力≥100N）。上述未处理前的芳纶织物相关参数均符合括号内的相关要求。

实施例2的工艺步骤如下；

步骤一. 使用瑞士CAVITEC6233/200层压复合机，用一对压辊平整芳纶织物，通过电晕放电的方式对芳纶织物表面进行等离子处理，电极电压为23kV，电极针尖间距为14mm，用以提高芳纶织物表面的粘接能力；

步骤二.将40μm厚度的卷装防水透湿膜退卷成单层，通过电晕放电的方式对膜表面进行等离子处理，电极电压为21kV，电极针尖间距为10mm，用以提高膜的粘接能力； 

步骤三.将热熔胶预热至125℃，其粘度达到7000Pa·s时，在芳纶织物上进行涂布，上胶量为18g/m²；

步骤四.对防水透湿膜与带有热熔胶胶水的芳纶织物进行层压，层压时加热的温度为125℃，层压间隙为0.13mm，层压压力为0.55MPa，层压时间为18s；

步骤五.使用烘筒进行烘干干燥，烘干温度为145℃；

步骤六.对复和处理后的织物进行打卷，打卷的速度为9m/min，与步骤一至步骤六同步进行；

步骤七，在90%湿度、40℃温度的密闭环境下固化35h；

步骤八，对复合织物进行切边、再打卷，最后包装成品。

实施例2处理后的复合织物经测试的相关参数如下：阻燃性能方面，经向续燃时间0.18s（经向续燃时间≤2s），纬向续燃时间0.28s（纬向续燃时间≤2s）；表面抗湿性的沾水等级4级（沾水等级≥3级）；经向断裂强力1330N（经向断裂强力≥650N），纬向断裂强力966（纬向断裂强力≥650N）；经向撕破强力228N（经向撕破强力≥100N），纬向撕破强力151N（纬向撕破强力≥100N）；此外，处理后的复合织物还具有防水透湿性，其抗渗水性的静水压数值为91.8kPa（预期静水压数值≥60kPa），其透湿性数值为7720 g/(m2·24h)（预期透湿性≥5000 g/(m²·24h)）。上述处理后的符合织物相关参数均满足甚至远远高于括号内的相关要求。

芳纶织物本身有阻燃、表面抗湿性、断裂强力、撕破强力等要求，经过复合工艺处理后的复合织物仍然满足阻燃、表面抗湿性、断裂强力、撕破强力等要求，同时还具有一定的防水透湿性，其中防水性能不低于60kPa、透湿性能不低于5000g/（m²·24h），可作为灭火防护服外层织物的替代品。