一种防火服面料
阅读说明：本技术 一种防火服面料 (Fabric of fireproof suit ) 是由 崔红 高秀丽 王春霞 高大伟 姚亚亚 施俊杰 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种防火服面料,由表层、中层和里层构成,表层和里层分别连接在中层的上下两面；表层、中层、里层均为平纹组织,均由经纱和纬纱交织而成；表层为阻燃面料,经纱和纬纱选自芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚对苯撑苯并双口恶唑纤维、聚苯并咪唑或聚酰亚胺纤维；中层为隔热面料,经纱和纬纱选自芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚对苯撑苯并双口恶唑纤维、聚苯并咪唑或聚酰亚胺纤维；里层为舒适层,经纱选自芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚对苯撑苯并双口恶唑纤维、聚苯并咪唑或聚酰亚胺纤维中的一种,里层的纬纱为羊绒纱线。本发明选用高性能纤维作为经纬纱原料,使得面料的阻燃和耐高温的性能更突出,并且采用了三层织物设计,大大减轻了织物的重量。(The invention relates to a fireproof garment fabric which comprises a surface layer, a middle layer and an inner layer, wherein the surface layer and the inner layer are respectively connected to the upper surface and the lower surface of the middle layer; the surface layer, the middle layer and the inner layer are all plain weave and are formed by interweaving warp yarns and weft yarns; the surface layer is made of flame-retardant fabric, and the warp yarns and the weft yarns are selected from aramid fibers, polyphenylene sulfide fibers, poly (p-phenylene benzobisoxazole) fibers, polybenzimidazole or polyimide fibers; the middle layer is a heat insulation fabric, and the warp yarns and the weft yarns are selected from aramid fibers, polyphenylene sulfide fibers, poly-p-phenylene benzobisoxazole fibers, polybenzimidazole or polyimide fibers; the inner layer is a comfortable layer, the warp yarn is selected from one of aramid fiber, polyphenylene sulfide fiber, poly-p-phenylene benzobisoxazole fiber, polybenzimidazole or polyimide fiber, and the weft yarn of the inner layer is cashmere yarn. The invention selects high-performance fiber as the raw material of the warp and weft yarns, so that the flame retardant and high temperature resistance of the fabric are more outstanding, and the weight of the fabric is greatly reduced by adopting a three-layer fabric design.)
技术领域
本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种防火服面料。
背景技术
防火服是保护消防员安全和开展救援作业的重要装备。消防人员在救援及灭火过程中常常使用水枪等因素而面临高温、高湿的环境，作为消防人员在靠近火焰区受到强辐射热侵害进行灭火救援时所穿着的防火服，要求必须具备良好的阻燃性、防水性和耐高温性，还要尽可能的轻便。传统防火服通常采用四个层次结构，比较厚重。，
本发明采用三层面料设计，旨在改变防火服传统结构，减轻防火服总体重量，并进一步提高阻燃性、耐高温性和舒适性。
发明内容
本发明的目的在于解决传统防火服比较厚重的问题，提供一种防火服面料，减轻织物重量，并且提高织物的阻燃性、耐高温性和舒适性。
技术方案
一种防火服面料，由表层、中层和里层构成，表层和里层分别连接在中层的上下两面；
表层、中层、里层均为平纹组织，均由经纱和纬纱交织而成；
所述表层为阻燃面料，经纱和纬纱选自芳纶纤维、聚苯硫醚纤维(PPS)、聚对苯撑苯并双口恶唑纤维(PBO)、聚苯并咪唑(PBI)或聚酰亚胺纤维(PI)；所述中层为隔热面料，中层的经纱和纬纱选自芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚对苯撑苯并双口恶唑纤维、聚苯并咪唑或聚酰亚胺纤维；所述里层为舒适层，里层的经纱选自芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚对苯撑苯并双口恶唑纤维、聚苯并咪唑或聚酰亚胺纤维中的一种，里层的纬纱为羊绒纱线。表、中层面料的设计具有阻燃和隔热的功能性效果，减少由高温给人们带来的干扰和危害，里层的设计使得三层面料在阻燃隔热的同时手感相对舒适柔软，不仅能减少平时使用明火以及高温所产生的危险，避免不必要的损失，同时能大大增加纺织品的附加值。
进一步，所述表层和中层的经纱和纬纱均为聚酰亚胺纤维，里层的经纱为聚酰亚胺纤维，纬纱为羊绒纱线。聚酰亚胺纤维的极限氧指数一般为44，具有耐高低温特性、阻燃性，不熔滴，离火自熄以及极佳的隔温性。羊绒的极限氧指数为24％～26％，与强火接触会着火，但火源移走后，燃烧或阴燃时间不长，而且燃烧的同时不会发生熔融或滴落。
进一步，所述表层经纱密度、纬纱密度、厚度、克重分别为115～125根/10cm、110～120根/10cm、0.6～1.0mm，105～120g/m2。
进一步，所述中层经纱密度、纬纱密度、厚度、克重分别为115～125根/10cm、110～120根/10cm、0.6～1.0mm，110～120g/m2。
进一步，所述里层经纱密度、纬纱密度、厚度、克重分别为115～125根/10cm、110～116根/10cm、0.6～1.0mm，105～115g/m2。
上述防火服面料的制备方法，包括如下步骤：
(1)整经：
整经所用仪器为整经板，整经板上有错开排列的四根绞棒，把纱线的一端固定于最边上的绞棒上，并在四根绞棒之间形成“8”字形，重复直至所需经纱根数为止；
(2)穿综：
穿综工艺为顺穿与山形穿相结合，具体分三个区域：①第一区域为第1、2、3、4页综框，穿表层经纱；②第二区域为5、6、7、8、9、10页综框，穿中层经纱以及表层与中层接结部分；③第三区域为11、12、13、14、15、16、17、18页综框，穿里层经纱以及中层与里层接结部分；
(3)穿筘：
选用120筘/10cm的钢筘，表层经纱与中层经纱穿入同一钢筘，即3入；里层经纱穿到同一筘齿内，即2入；
(4)织造：
织造时，经向纱线由第3层过渡到第2层，再到第1层，投纬时，均需从第3层到第1层的顺序投纬。
本发明的有益效果：
(1)本发明采用了三层织物设计，大大减轻了织物的重量；
(2)本发明选用高性能纤维作为经纬纱原料，其具有永久阻燃、耐高温、离火自熄、尺寸稳定性好等性能，使得面料的阻燃和耐高温的性能更突出；
(3)本发明将传统的三层结构设计融合为三层织物设计，舒适层添加了羊绒纤维，提高了舒适层的舒适性。
附图说明
图1是三层织物的组织图；
图2是织物组织穿综图；
图3是三层织物的上机图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种防火服面料，由表层、中层和里层构成，表层和里层分别连接在中层的上下两面；
表层、中层、里层均为平纹组织，均由经纱和纬纱交织而成；本实施例中，表层经纬纱线均为18.2tex×2聚酰亚胺纤维纱线，中层经纬纱线均为18.2tex×2聚酰亚胺纤维纱线，里层经纱18.2tex×2聚酰亚胺纤维纱线，纬纱为26tex×2羊绒纤维纱线。
本实施例中，表层经纱密度、纬纱密度、厚度、克重分别为120根/10cm、116根/10cm、0.7mm，118g/m2。中层经纱密度、纬纱密度、厚度、克重分别为120根/10cm、114根/10cm、0.7mm，114g/m2。里层经纱密度、纬纱密度、厚度、克重分别为118根/10cm、108根/10cm、0.6mm，112g/m2。表层、中层、里层均为平纹组织，组织图见图1。组织图中，第1、2(6、7、11、12……)列表示表层经纱，第3(8、13……)列表示中层经纱，第4、5(9、10、14、15……)列表示里层经纱；在表示组织点的意匠格里，■表示表层、中层、里层的经纬纱交织的组织点，▲表示表层和中层之间的接结点。○表示中层和里层之间的接结点。所设计的织物组织所采用的接结方式为采用的接结方式是中经接表纬、里经接中纬。
织造规格设计包括穿综、穿筘、布边设计，织物上机图绘制以及上机计算。
穿综设计：表层经纱系统穿在第1、2、3、4页综框，中层经纱系统穿在第5、6、7、8、9、10页综框，里层经纱系统穿在第11、12、13、14、15、16、17、18页综框。织物组织穿综图见图2。
穿筘设计：选用120筘/10cm的钢筘，表层经纱与中层经纱穿入同一钢筘，即3入；里层经纱穿到同一筘齿内，即2入。
布边设计：三层织物布边组织用3/3经重平组织。
织物上机图绘制：三层织物的上机图见图3。
上述防火服面料的织造方法，包括如下步骤：
(1)整经：
整经所用仪器为整经板，整经板上有错开排列的四根绞棒，把纱线的一端固定于最边上的绞棒上，并在四根绞棒之间形成“8”字形，重复直至所需经纱根数为止；
(2)穿综：
穿综工艺为顺穿与山形穿相结合。具体分三个区域：
①第一区域为第1、2、3、4页综框，穿表层经纱；
②第二区域为5、6、7、8、9、10页综框，穿中层经纱以及表层与中层接结部分；
③第三区域为11、12、13、14、15、16、17、18页综框，穿里层经纱以及中层与里层接结部分。
(3)穿筘：
选用120筘/10cm的钢筘，表层经纱与中层经纱穿入同一钢筘，即3入；里层经纱穿到同一筘齿内，即2入。
(4)织造：
织造时，经向纱线由第3层过渡到第2层，再到第1层，投纬时，均需从第3层到第1层的顺序投纬。投中层纬纱时打纬力道不需太重，若中途发现有不合理的地方需及时调整纹板图中接结点位置，以便能够及时调整好纱线排列形成所设计的图案效果。打纬次数较多时容易起毛起球，会造成断经、结头、反面起毛起球等布疵，织造过程中需时刻注意经纱情况。
织物织造完成后，对实施例1的防火服面料的基本性能以及力学性能、阻燃性能、热稳定性能、舒适性能等进行测试，测试结果如下：
一.织物基本性能
根据国家标准GB/T 4668-1995《机织物密度的测定》、《GB/T 4669-1995机织物单位长度质量和单位面积质量的测定》测试织物基本性能参数。
测得防火服面料下机经纬密为357×333根/10cm，平方米重量为342g/m2，织物厚度为1.87mm。
二.织物力学性能测试
采用HD026NS电子织物强力仪，根据GB/T 3923-1997测试防火服面料力学性能，经向断裂强力为1326.6N，纬向断裂强力为846.3N，满足标准要求经纬向断裂强力大于等于650N的要求。根据GB/T 3917.2-1997《纺织品织物撕破性能第2部分:舌形试样撕破强力的测定》对该防火服面料的撕破强力进行测试。
测得经向撕破强力为121.5N，纬向撕破强力为103.7N，高于标准要求的100N。说明该防火服面料的经纬向撕破强力均较好，且已经达到国家标准对防火服面料撕破强力要求，达到了预期效果。
三.阻燃性能测试
根据GB/T 5455-2014《纺织品燃烧性能垂直方向损毁长度阴燃和续然的测定》采用垂直燃烧实验仪对该防火服面料的阻燃性能进行测试。
测得防火服面料的经向续燃时间为0.1s，阴燃时间为0s，极限氧指数为38.7％，无熔滴现象。纬向续燃时间为0s，阴燃时间为0s，极限氧指数为38.8％，无熔滴现象。对比国家标准续燃时间≤2s，且在实验过程中均为出现熔滴现象，符合标准要求，能够达到预期效果。
四.织物热稳定性能测试
根据行业标准GA10-2014《灭火防护服行业标准》附录B方法使用高温烘箱对防火服进行热稳定性能测试。
测得在260℃条件下，经过时间间隔5min，该防火服面料经向缩率为0.97％，纬向缩率为0.75％，其远远小于标准要求的10％，且面料表面无明显变化，面料热稳定性优异。
五.织物透湿性能测试
根据GB/T 12704.1-2009《纺织品织物透湿性试验方法》采用YG(B)216-Ⅱ型织物透湿量仪对防火服面料进行透湿性测试。
测得面料的透湿率为5453.4g/m2.24h，透湿率达到国家标准GB/T21295-2007《服装理化性能的技术要求》对面料透湿性(透湿率2500g/m2.24h)，且符合国家标准对防水透气层的规定(水蒸气透过量不应小于5000g/m2.24h)，能够达到预期效果。