阅读说明：本技术 一种抗切割手套的加工工艺 (Processing technology of cutting-resistant gloves ) 是由 赵道瑞 于 2019-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种抗切割手套的加工工艺,涉及劳动防护手套领域。本发明抗切割手套的加工工艺,包括手套芯制备和手套芯涂层。手套芯采用内层纱线和外层纱线交织的结构,外层纱线由超高相对分子质量聚乙烯纤维、竹炭涤纶纤维包覆碳纤维组成；内层纱线由超高相对分子质量聚乙烯纤维和锦纶螺旋形式包覆氨纶丝组成；手套芯涂层具体是将编织成手套芯外部涂覆一层复合材料形成涂层；本发明的抗切割手套加工工艺简单,可实现大规模自动化生产,而且加工的抗切割手套不仅具有优异的抗切割性能,穿戴舒适、轻便,手部灵活性好,而且寿命长,减少更换次数。(The invention provides a processing technology of a pair of anti-cutting gloves, and relates to the field of labor protection gloves. The processing technology of the cut-resistant glove comprises the preparation of a glove core and the coating of the glove core. The glove core adopts a structure of interweaving inner layer yarns and outer layer yarns, and the outer layer yarns are composed of polyethylene fibers with ultrahigh relative molecular mass and carbon fibers coated by bamboo charcoal polyester fibers; the inner layer yarn is composed of polyethylene fiber with ultrahigh relative molecular mass and spandex yarn covered by nylon in a spiral mode; the glove core coating is formed by coating a layer of composite material on the exterior of the knitted glove core; the cutting-resistant gloves disclosed by the invention are simple in processing technology, large-scale automatic production can be realized, and the processed cutting-resistant gloves not only have excellent cutting-resistant performance, are comfortable and light to wear, have good hand flexibility and long service life, but also reduce the replacement times.)

一种抗切割手套的加工工艺

技术领域

本发明涉及劳动防护手套领域,特别地，涉及一种抗切割手套的加工工艺。

背景技术

近年来，人们对纺织品的安全防护性能要求越来越高，防切割、耐磨等功能性防护纺织品的开发与研究越来越引起人们的重视。目前，劳动力密集型企业大多采用先进的生产设备，而操作者佩戴的手套却是较常见的帆布手套、棉纱手套等抗切割能力较弱的产品，容易造成手部伤害事故，并且这些手套往往耐磨性差，易破损。

因此，近年来，国内企业在高强防切割手套的生产技术方面投入了越来越多的研究。防割手套超乎寻常的防割性能和耐磨性能，使其成为高质量的手部劳保用品。一双防割手套的使用寿命相当于500副普通线手套，称得上是“以一当百”，使其成为高质量的手部劳保用品，可广泛用于食肉分割、玻璃加工、金属加工、石油化工、救灾抢险、消防救援等行业。

防割伤的保护手套最常用的方法是通过在面料外层或夹层或内层中贴合设置有防护部件，所述防护部件可以是金属制板或金属网等硬质材料制成的防护部件，以上防护部件可以较好地达到防割伤的效果，但是这种手套过硬，关节不易弯曲，工作人员使用时穿戴不便，虽然可以提高对手部的防护，但会影响工作效率，而且此类抗切割手套的寿命也相对较短，需要频繁更换。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种抗切割手套的加工工艺，以解决现有的防切割手套寿命短，使用时手部灵活度较差，影响工作效率的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种抗切割手套的加工工艺，包括手套芯制备和手套芯涂层。

进一步，所述的手套芯是由内层纱线和外层纱线交织而成；所述的内层纱线芯纱为氨纶丝，所述的内层纱线由超高相对分子质量聚乙烯纤维和锦纶以螺旋的方式包覆在氨纶丝外层组成；所述的外层纱线芯纱为碳纤维，所述的外层纱线由超高相对分子质量聚乙烯纤维、竹炭涤纶纤维包覆碳纤维外层组成。

进一步，所述的内层纱线和外层纱线通过自动手套编织机编织成手套芯，编织顺序为：小拇指、无名指、中指、食指，然后开始编织前掌部分、大拇指、后掌部分、罗纹口。

进一步，所述的手套芯为无缝手套芯。

进一步，所述的涂层手套芯具体是将编织成手套芯外部涂覆一层复合材料形成涂层，涂层厚度为0.1-0.5mm，涂覆后置于60℃环境中干燥恒重，即得本发明的抗切割手套。

进一步，所述的外层纱线中的超高相对分子质量聚乙烯纤维、碳纤维、竹炭涤纶纤维重量比为30-42:2-5:9-17。

进一步，所述的内层纱线中的超高相对分子质量聚乙烯纤维和锦纶重量比为15-18：6-10。

进一步，所述的复合材料由以下重量份数的原料组成：1-5份氧化石墨烯、2-10份水性聚氨酯、5-15份胶原蛋白、0.5-1份钛酸四正丁酯、15-20份质量浓度为8％盐酸溶液。

优选的，所述的复合材料中钛酸四正丁酯与质量浓度为8％盐酸溶液重量比为0.8:17.5。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的抗切割手套加工工艺简单，可实现大规模自动化生产，而且加工的抗切割手套不仅具有优异的抗切割性能，穿戴舒适、轻便，手部灵活性好，而且寿命长，减少更换次数。经过测试，防切割性能远远超过国家标准和欧盟标准，耐切割次数达到了32次，据EN388手套防护标准测试的评分等级可知，本发明的抗切割手套的防护等级为5级。本发明加工的手套尤其在高温环境中依旧保持优异的抗切割的性能；同时还具有优异的抗菌、电磁屏蔽、自洁的性能。

2、本发明采用内层纱线和外层纱线交织的结构，外层纱线由超高相对分子质量聚乙烯纤维、竹炭涤纶纤维包覆碳纤维组成；内层纱线由超高相对分子质量聚乙烯纤维和锦纶螺旋形式包覆氨纶丝组成。与传统外层纱线仅采用高强的聚乙烯纤维相比，本发明使用了超高相对分子质量聚乙烯纤维和竹炭涤纶纤维，超高相对分子质量聚乙烯纤维有耐冲击性、耐磨性、耐化学性、抗应力开裂性、自润滑性、抗粘着性、安全性和健康性等多种优良性能；竹炭涤纶纤维是一种新兴的纺织原料，具有优良的吸附性、悬垂性、刚柔性及一定的抑菌性能；本发明将二者结合用于外层纱线，一方面克服了超高相对分子质量聚乙纤维表面硬度低，在编织过程容易造成缠结的缺点，另一方面解决了竹炭涤纶纤维透气性差的缺点；二者结合不仅提高了外层纱线的抗切割性能，还使得外层纱线具有良好的透气性，使得加工的抗切割手套还具有良好的透气性能和质感，使得佩戴着手部舒适感明显提高。置于芯纱本发明选用碳纤维作为芯纱，与传统钢丝相比，具有质量轻、强度高、模量高、耐腐蚀、低膨胀、抗疲劳、与生物体相容性好的性能的特点，当碳纤维被作为芯纱被包覆后，缝纫性能大大提高，纤维的断裂韧性增加，摩擦系数增大，从而保证了保证了手套芯外层有足够的耐穿刺和耐切割性能，而且延长了抗切割的手套的寿命，减少了更换次数。

3、本发明在手套芯制备后还将手套芯用复合材料进行了涂覆，使得手套芯表面具有一层厚度为0.1-0.5mm的涂层。本发明的复合材料原料采用氧化石墨烯、水性聚氨酯、胶原蛋白、钛酸四正丁酯以及质量浓度为8％盐酸溶液。由于复合材料中盐酸溶液的加入使得复合材料呈酸性，由于酸性条件，竹炭涤纶纤维、聚乙烯纤维表面附着带正电荷的胶原蛋白，与带负电荷的氧化石墨烯在静电作用下生成氧化石墨烯/胶原蛋白复合物，同时胶原蛋白具有一定的粘性，结合能力强，不易脱落，能够增强与氧化石墨烯的结合能力，保证石墨烯牢牢的固定在手套芯上，从而更好的抗切割手套同时具有优异的电磁屏蔽功能。与此同时复合材料中的盐酸与钛酸四正丁酯反应生成了二氧化钛纳米晶，而由于纤维表面存在大量的羟基，这些羟基基团与Ti－0键相互作用促进二氧化钛纳米晶不断在纤维表面沉积形成二氧化钛纳米颗粒，然后二氧化钛纳米颗粒能够牢固附着在纤维表面形成一层致密的二氧化钛薄膜。二氧化钛可以在紫外光的作用下分解有机污染物，使得制备的抗切割手套具有优异的自洁性能，减少洗涤剂和水的使用；当复合材料中的盐酸溶液过量时，反而会抑制Ti 0₂的形核，破坏手套芯纤维结构，导致大量的Ti 0₂颗粒从纤维上脱落；因此，只有当复合材料中的质量浓度为8％盐酸溶液与钛酸四正丁酯重量比为0.8:17.5时，Ti 0₂颗粒可以牢牢的吸附在纤维上进而形成一层致密的二氧化钛薄膜发挥作用。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

一种抗切割手套的加工工艺，包括手套芯制备和手套芯涂层，所述的手套芯是由内层纱线和外层纱线交织而成；所述的内层纱线和外层纱线通过自动手套编织机编织成手套芯，编织顺序为：小拇指、无名指、中指、食指，然后开始编织前掌部分、大拇指、后掌部分、罗纹口；所述的内层纱线芯纱为氨纶丝，所述的内层纱线由超高相对分子质量聚乙烯纤维和锦纶以螺旋的方式包覆在氨纶丝外层组成；所述的外层纱线芯纱为碳纤维，所述的外层纱线由超高相对分子质量聚乙烯纤维、竹炭涤纶纤维包覆碳纤维外层组成；所述的手套芯为无缝手套芯；所述的涂层手套芯具体是将编织成手套芯外部涂覆一层复合材料形成涂层，涂层厚度为0.1mm，涂覆后置于60℃环境中干燥恒重，即得本发明的抗切割手套；所述的外层纱线中的超高相对分子质量聚乙烯纤维、碳纤维、竹炭涤纶纤维重量比为30:2:9；所述的内层纱线中的超高相对分子质量聚乙烯纤维和锦纶重量比为5:2；所述的复合材料由以下重量份数的原料组成：1份氧化石墨烯、2份水性聚氨酯、5份胶原蛋白、0.5份钛酸四正丁酯、15份质量浓度为8％盐酸溶液。

实施例2

一种抗切割手套的加工工艺，包括手套芯制备和手套芯涂层，所述的手套芯是由内层纱线和外层纱线交织而成；所述的内层纱线和外层纱线通过自动手套编织机编织成手套芯，编织顺序为：小拇指、无名指、中指、食指，然后开始编织前掌部分、大拇指、后掌部分、罗纹口；所述的内层纱线芯纱为氨纶丝，所述的内层纱线由超高相对分子质量聚乙烯纤维和锦纶以螺旋的方式包覆在氨纶丝外层组成；所述的外层纱线芯纱为碳纤维，所述的外层纱线由超高相对分子质量聚乙烯纤维、竹炭涤纶纤维包覆碳纤维外层组成；所述的手套芯为无缝手套芯；所述的涂层手套芯具体是将编织成手套芯外部涂覆一层复合材料形成涂层，涂层厚度为0.5mm，涂覆后置于60℃环境中干燥恒重，即得本发明的抗切割手套；所述的外层纱线中的超高相对分子质量聚乙烯纤维、碳纤维、竹炭涤纶纤维重量比为42:5:17；所述的内层纱线中的超高相对分子质量聚乙烯纤维和锦纶重量比为9:5；所述的复合材料由以下重量份数的原料组成：5份氧化石墨烯、10份水性聚氨酯、15份胶原蛋白、1份钛酸四正丁酯、20份质量浓度为8％盐酸溶液。

实施例3

一种抗切割手套的加工工艺，包括手套芯制备和手套芯涂层，所述的手套芯是由内层纱线和外层纱线交织而成；所述的内层纱线和外层纱线通过自动手套编织机编织成手套芯，编织顺序为：小拇指、无名指、中指、食指，然后开始编织前掌部分、大拇指、后掌部分、罗纹口；所述的内层纱线芯纱为氨纶丝，所述的内层纱线由超高相对分子质量聚乙烯纤维和锦纶以螺旋的方式包覆在氨纶丝外层组成；所述的外层纱线芯纱为碳纤维，所述的外层纱线由超高相对分子质量聚乙烯纤维、竹炭涤纶纤维包覆碳纤维外层组成；所述的手套芯为无缝手套芯；所述的涂层手套芯具体是将编织成手套芯外部涂覆一层复合材料形成涂层，涂层厚度为0.35mm，涂覆后置于60℃环境中干燥恒重，即得本发明的抗切割手套；所述的外层纱线中的超高相对分子质量聚乙烯纤维、碳纤维、竹炭涤纶纤维重量比为36:3.5:13；所述的内层纱线中的超高相对分子质量聚乙烯纤维和锦纶重量比为16.5：8；所述的复合材料由以下重量份数的原料组成：3.5份氧化石墨烯、6份水性聚氨酯、10份胶原蛋白、0.8份钛酸四正丁酯、17.5份质量浓度为8％盐酸溶液。

试验例

本发明制备的抗切割手套的耐切割性能的比较

1、测试方法：参考EN388机械防护手套标准，以耐切割次数为评价指标，在温度为(200±50)℃，相对湿度为(60±10)％的条件下，取本发明实施例1、实施例2以、实施例3、现有市售防切割手套制备的抗切割手套长(100±10)mm，宽(60±6)mm尺寸大小的手套的掌部为样本，在耐切割性测试仪上分别在5N大小的不间断力下进行对照测试，根据样本被割破前所能承受的次数来确定等级，在耐切割测试仪上测试手套的耐切割次数，次数越大，说明防切割性能越好；所述的抗切割等级为抗切割指数≤1.2时达到一级水平；指数≤2.5时达到二级水平；指数≤5时达到三级水平；指数≤10时达到四级水平；指数≤20时达到五级水平。

2、测试结果如下

经过测试，实施例1、实施例2以及实施例3制备的抗切割手套耐切割次数依次为29次、28次和32次，等级均达到了五级水平。而现有市售防切割手套切割次数只为25次。

试验例2

本发明制备的抗切割手套灵活性性能测定

1、测试方法：抽取完整的没有经过任何软化处理的手套(例如拍打或挤压等)，准备一根直径为6.5mm、长40mm的光滑不锈钢测试棒。将测试棒放在一个平整表面上，测试者戴上手套，用食指和拇指夹拾测试棒，测试者在30s内连续拾起测试棒应不小于3次。

2、测试结果如下

经过测试，实施例1、实施例2以及实施例3制备的抗切割手套佩戴后，测试者在30s内连续拾起测试棒的次数均大于3次，满足灵活性要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。