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无纺布片材

2020-11-10 16:41:30

  无纺布片材

  技术领域

  本发明涉及无纺布片材。

  背景技术

  一直以来,在要求阻燃性的用途中,采用在原丝阶段向聚酯、尼龙、纤维素系纤维中混炼具有阻燃效果的化学试剂的方法、或在后加工赋予具有阻燃效果的化学试剂的方法。

  作为阻燃剂,通常使用卤素系、磷系,但近年来,按照环境法规,正在进行将卤素系化学试剂替换为磷系化学试剂。但是,磷系化学试剂中,包括劣于以往的卤素系化学试剂的阻燃效果的试剂。

  因此,作为赋予更高的阻燃性的方法,有与具有高阻燃性的聚合物复合的方法。例如,已知由耐燃化丝与聚苯硫醚纤维的复合物形成的纸(专利文献1)、由耐燃化丝与聚苯硫醚纤维的复合物形成的毡(专利文献2)等。

  现有技术文献

  专利文献

  专利文献1:国际公开第2017/6807号

  专利文献2:日本特开2013-169996号公报。

  发明内容

  发明要解决的课题

  然而,以往的阻燃性能是对用JIS中规定的燃烧器从一侧的面进行加热时该材料自身有多难燃烧,或者是材料能否阻隔燃烧器的火焰进行试验而测得的,但是,如实际火灾这样的长时间暴露于火势较强的火焰中、或存在其他可燃物的情况下的延烧防止时,以往的阻燃性能还不够充分。专利文献1记载的方法中,虽然能够阻隔JIS规定的燃烧器的火焰,但在高于加热源的温度的情况下,由于温度上升而起火的可燃物与纸密合的情况下,因火焰而碳化的聚苯硫醚传导热量,从而在没有接触火焰的背面侧的温度急剧上升,当超过与没有接触火焰的相反侧密合的可燃物的起火点时发生起火,因此仍有改善的空间。

  另外,专利文献2中虽然公开了由耐燃化丝与聚苯硫醚纤维的复合物形成的毡,但毡的密度小,经燃烧器加热的空气从毡的间隙逸出,没有接触火焰的相反侧的气氛温度急剧上升,可燃物配置于没有接触火焰的相反侧时,可能导致可燃物起火。

  进而,对于薄毡的情况而言,由于毡的制造工序中的加工张力而造成纵向拉伸,存在毡部分变薄,且缺乏耐磨损性的问题。

  因此,本发明的课题在于提供具备高阻隔火焰性、隔热性和耐磨损性的无纺布片材。

  用于解决课题的手段

  为了解决上述课题,本发明采用如下手段。

  (1)无纺布片材,其包含至少1层由含非熔融纤维A的网形成的防火层,所述非熔融纤维A的高温收缩率为3%以下、且基于ISO22007-3(2008年)的热导率为0.060W/m·K以下,所述无纺布片材由该防火层与包含碳化型耐热纤维B的稀洋纱层组合而成,所述碳化型耐热纤维B的基于JIS K-7201-2(2007年)的LOI值为25以上。

  (2)根据(1)中记载的无纺布片材,其中,在所述无纺布片材中含有15~70质量%的非熔融纤维A。

  (3)根据(1)或(2)中记载的无纺布片材,其中,在所述无纺布片材中含有30~85质量%的碳化型耐热纤维B。

  (4)根据(1)~(3)中任一项记载的无纺布片材,其中,在所述无纺布片材中含有20质量%以下的除所述非熔融纤维A及碳化型耐热纤维B之外的纤维C。

  (5)根据(1)~(4)中任一项记载的无纺布片材,其中,所述非熔融纤维A为耐燃化纤维或间位芳族聚酰胺系纤维。

  (6)根据(1)~(5)中任一项记载的无纺布片材,其中,所述碳化型耐热纤维B是由选自各向异性熔融聚酯、阻燃性聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、阻燃性聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、阻燃性聚砜、聚(醚-醚-酮)、聚(醚-酮-酮)、聚醚砜、聚芳酯、聚芳硫醚、聚苯砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、间位芳族聚酰胺、对位芳族聚酰胺及它们的混合物的组中的树脂形成的纤维。

  发明效果

  本发明的无纺布片材通过具备上述构成而具备高阻隔火焰性、隔热性和耐磨损性。

  附图说明

  图1是用于说明阻隔火焰性和隔热性的评价用的燃烧试验的图。

  具体实施方式

  本发明的无纺布片材包含至少1层由含非熔融纤维A的网形成的防火层,所述非熔融纤维A的高温收缩率为3%以下、且基于ISO22007-3(2008年)的热导率为0.060W/m·K以下,所述无纺布片材由该防火层与包含碳化型耐热纤维B的稀洋纱层组合而成,所述碳化型耐热纤维B的基于JIS K-7201-2(2007年)的LOI值为25以上。

  《高温收缩率》

  本发明中,所谓高温收缩率,是指按照下述方法求出的数值:将成为无纺布的原料的纤维在标准状态(20℃、相对湿度65%)中放置12小时,然后施加0.1cN/dtex的张力,测定原长L0,不向该纤维施加负荷,在290℃的干热气氛中暴露30分钟,在标准状态(20℃、相对湿度65%)中充分冷却后,进而向纤维施加0.1cN/dtex的张力,测定长度L1,由L0和L1,利用以下的式子求出。

  高温收缩率=〔(L0-L1)/L0〕×100(%)

  使火焰接近而施加热时,非熔融纤维发生碳化,但由于非熔融纤维的高温收缩率为3%以下,因而成为高温的接触火焰部分附近不易收缩,不易因未接触火焰的低温部与高温部之间产生的热应力而发生断裂,因此即使防火层长时间暴露于火焰中,其形态也是稳定的。从该方面考虑,优选高温收缩率低,但是,尽管不收缩但在热的作用下大幅膨胀也会成为由热应力而发生防火层断裂的原因,因此高温收缩率优选为-5%以上。其中,高温收缩率优选为0~2%。

  《热导率》

  所谓热导率,是热的传导容易度的数值化表示,热导率小是指从一侧的面对材料进行加热时的、未被加热部分的温度上升较小。对于将单位面积重量为200g/m2、基于JISL1913(2010)的方法测得的厚度为2mm(密度100kg/m3)的毡作为试验体,利用基于ISO22007-3(2008年)的方法测得的热导率为0.060W/m·K以下的原材料而言,不易传导热量,制成无纺布并从一侧的面进行加热时,能够抑制未加热的相反侧的温度上升,即使在相反侧配置可燃物,可燃物起火的可能性也会降低。优选热导率低,但能获得的纤维材料中,0.020W/m·K左右为上限。

  《LOI值》

  LOI值是在氮和氧的混合气体中用于维持物质的燃烧所需要的最小氧气量的容积百分率,可以说LOI值越高,越难以燃烧。因此,基于JIS K7201-2(2007年)的LOI值为25以上的热塑性纤维不易燃烧,即使起火,若离开火源,则也会立即熄灭,通常在火势略微蔓延的部分形成碳化膜,该碳化部分能防止延烧。优选LOI值高,但现实中能获得的物质的LOI值的上限为65左右。

  《起火温度》

  起火温度是利用基于JIS K7193(2010年)的方法测得自燃温度。

  《熔点》

  熔点是利用基于JIS K7121(2012年)的方法测得的值。是指以10℃/分钟进行加热时的熔化峰温度的值。

  《防火层与稀洋纱层组合而成的无纺布片材》

  通过将由含后述的非熔融纤维A的网形成的防火层与稀洋纱层结合制成无纺布片材。稀洋纱层通过与防火层组合而作为所谓的补强层发挥功能。稀洋纱层优选由机织物或针织物构成。由此,相对于纤维无规取向而成的防火层,通过制成机织物、针织物等规则整齐且均匀的组织,从而能够形成接触火焰时的形态稳定、减少对防火层的损伤方面优异的无纺布片材。

  另外,在无纺布形态中,仅仅是纤维相互交织,在通常的使用环境下长时间使用的情况下,因磨损而导致构成无纺布的纤维脱落,无纺布变薄且容易破裂。另一方面,在稀洋纱层如机织针织物这样以规则整齐且均匀的组织构成的情况、丝条以特定的结构组织且该丝条的单纤维具有纺织、交织、加捻等组织的情况下,进一步地,单纤维将以相应的结构得以组织。因此,耐磨损性比防火层更优异。即,除如上所述的未接触火焰时的形态稳定、减少对防火层的损伤之外,稀洋纱层在未接触火焰的通常的使用环境下作为耐磨损层起作用,因此构成稀洋纱层的纤维在要求高LOI值和熔点范围之外,还要求机械强度。因此,本发明中,针对稀洋纱层,至少使用后述的碳化型耐热纤维B,但在不损害本发明的效果的范围内,还可以混合使用例如20质量%左右的后述的非熔融纤维A、纤维C这样的其他纤维。

  防火层至少使用后述的非熔融纤维A,但在不损害本发明的效果的范围内,还可以混合使用后述的碳化型耐热纤维B、纤维C这样的其他纤维。碳化型耐热纤维B通过碳化能提高阻燃性,因此在防火层中可以在不超过80质量%的范围内混合使用,纤维C可以混合使用20质量%左右。

  《非熔融纤维A》

  本发明中,所谓非熔融纤维A,是指在暴露于火焰时,保持纤维形状而不发生液化的纤维,优选在800℃的温度不发生液化和起火的纤维,进一步优选在1000℃以上的温度不发生液化和起火的纤维。作为上述高温收缩率在本发明中规定的范围内的非熔融纤维,例如可举出耐燃化纤维、间位芳族聚酰胺系纤维和玻璃纤维。耐燃化纤维是以选自丙烯腈系、沥青系、纤维素系、酚系纤维等中的纤维为原料进行耐燃化处理而得到的纤维。它们可以单独使用,也可以同时使用2种以上。其中,优选高温收缩率低、且因热使碳化进行的耐燃化纤维,在各种耐燃化纤维中,作为比重小、柔软、且阻燃性优异的纤维,更优选使用丙烯腈系耐燃化纤维,所述耐燃化纤维可通过在高温的空气中对作为前体的丙烯酸系纤维进行加热、氧化而得到。作为市售品,可举出在后述的实施例及比较例中使用的、Zoltek公司制耐燃化纤维PYRON(注册商标),还可举出东邦テナックス(株)パイロメックス(Pyromex)(注册商标)等。另外,通常,间位芳族聚酰胺系纤维的高温收缩率高,不满足本发明中规定的高温收缩率,但如果是通过对高温收缩率进行抑制处理从而使高温收缩率在本发明的范围内的间位芳族聚酰胺系纤维,则可优选使用。另外,本发明中优选使用的非熔融纤维可单独使用非熔融纤维,或者以与不同原材料进行复合的方法使用,纤维长度优选在30~120mm的范围内,更优选在38~70mm的范围内。若纤维长度在38~70mm的范围内,则能够通过通常的针刺法、水流交织法制成无纺布,容易与不同原材料复合。另外,对于非熔融纤维的单纤维的粗细没有特别限制,但从梳理工序的通过性的方面考虑,单纤维纤度优选在0.1~10dtex的范围内。

  无纺布片材中的非熔融纤维的含有率过低时,作为骨架材料的功能变得不充分,因此,无纺布中的非熔融纤维A的混合率优选为15质量%以上,更优选为20质量%以上。作为上限,优选为70质量%以下。

  《碳化型耐热纤维B》

  作为本发明中使用的碳化型耐热纤维B,是指上述LOI值在本发明中规定的范围内且在空气中于300℃加热5分钟时的质量残渣率为10质量%以上的纤维,可以是非熔融的纤维,也可以是热塑性的纤维。

  此处,所谓非熔融的纤维,是指暴露于火焰中时保持纤维形状而不发生液化的纤维,是指800℃的温度下不发生液化和起火的纤维,作为其具体例,可举出耐燃化纤维、间位芳族聚酰胺系纤维和玻璃纤维。耐燃化纤维可举出丙烯腈系、沥青系、纤维素系、酚系纤维等。

  作为热塑性的纤维,是熔点低于非熔融纤维A的起火温度的纤维。

  作为这些碳化型耐热纤维B的优选具体例,例如可举出由选自各向异性熔融聚酯、阻燃性聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、阻燃性聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、阻燃性聚砜、聚(醚-醚-酮)、聚(醚-酮-酮)、聚醚砜、聚芳酯、聚芳硫醚、聚苯砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、间位芳族聚酰胺、对位芳族聚酰胺等芳族聚酰胺及它们的混合物的组中的聚合物所构成的纤维。它们可单独使用,也可同时使用2种以上。通过使LOI值在本发明规定的范围内,对空气中的燃烧进行抑制,容易使聚合物碳化。

  使用非熔融性的纤维制成稀洋纱的情况下,通过加热而以稀洋纱的形状直接形成致密的碳化层,并且即使形成防火层的网的部分发生热收缩,也能够通过接收其应力而抑制无纺布片材整体的变形,因此能够长时间保持阻隔火焰性。

  另外,使用热塑性的纤维制成稀洋纱的情况下,通过使熔点低于非熔融纤维A的起火温度,熔融的聚合物在接触火焰侧表面形成致密的碳化层,因此缓和对防火层的热损伤,同时在非熔融纤维A的表面及纤维间也形成坚固的碳化皮膜,并且它们也发生碳化,从而对氧气进行阻断的效果提高,能够进一步抑制防火层中的非熔融纤维A的氧化劣化,因此能够长时间保持阻隔火焰性。这种情况下,熔点优选为比非熔融纤维A的起火温度低200℃以上,进一步优选低300℃以上。

  稀洋纱层中,从如上所述的接触火焰时的形态稳定、减轻对防火层的损伤、以及使其作为耐磨损层起作用的方面考虑,对构成稀洋纱层的纤维除要求高LOI值和熔点范围以外,还要求机械强度。所述碳化型耐热纤维B中,从获取的容易度的方面考虑,在非熔融纤维中优选间位芳族聚酰胺纤维、对位芳族聚酰胺纤维等芳族聚酰胺纤维,热塑性纤维中最优选聚苯硫醚纤维(以下,也称为PPS纤维)。

  另外,即使是自身的LOI值不在本发明规定的范围内的聚合物,若用阻燃剂进行处理从而使处理后的LOI值在本发明规定的范围内,则也可优选使用。由于表现出通过在聚合物结构中或者阻燃剂中包含磷原子或硫原子从而在聚合物或者阻燃剂的热分解时生成磷酸或硫酸、使聚合物基材脱水碳化的机理,最优选PPS,另外,使用阻燃剂的情况下,优选为磷系、硫系阻燃剂。

  本发明中使用的碳化型耐热纤维B可以将上述聚合物纤维单独或者以与不同原材料进行复合的方法来使用,可以是短纤维,也可以是长纤维。

  短纤维的情况下,纤维长度优选在30~120mm的范围内,更优选在38~51mm的范围内。若纤维长度在38~51mm的范围内,则容易通过通常的纺织工序制成纺织丝,通过通常的方法对得到的纺织丝进行织造或编织而制成机织物或针织物,形成稀洋纱。

  长纤维的情况下,可以直接使用原丝,也可以在进行通常公知的各种丝加工后,进行织造或编织,形成稀洋纱。

  对于碳化型耐热纤维B的单纤维的粗细没有特别限制,但短纤维的情况下,从梳理工序的通过性的方面考虑,单纤维纤度优选在0.1~10dtex的范围内。

  本发明中优选使用的PPS纤维是由聚合物结构单元以-(C6H4-S)-为主结构单元的聚合物形成的合成纤维。作为这些PPS聚合物的代表例,可举出聚苯硫醚、聚苯硫醚砜、聚苯硫醚酮、它们的无规共聚物、嵌段共聚物及它们的混合物等。作为特别优选的PPS聚合物,优选为含有优选90摩尔%以上的由-(C6H4-S)-表示的对苯硫醚单元作为聚合物的主结构单元的聚苯硫醚。从质量的观点考虑,优选为含有80质量%、进一步地90质量%以上的对苯硫醚单元的聚苯硫醚。

  本发明中使用的PPS纤维的制造方法优选为通过将上述的具有苯硫醚结构单元的聚合物在其熔点以上的温度下熔融,从喷丝头纺出而形成纤维状的方法。纺成的纤维若保持原样即为未拉伸的PPS纤维。未拉伸的PPS纤维的大部分是非晶结构,其断裂伸长率高。另一方面,这样的纤维由于缺乏对热的尺寸稳定性,因而在纺出之后进行热拉伸而使其取向从而提高了纤维的强度和热尺寸稳定性的拉伸丝在市场上销售。作为PPS纤维,“Torcon”(注册商标)(东丽制)、“Procon”(注册商标)(东洋纺织制)等多种产品在市场上流通。

  本发明中,在满足本发明范围的范围内,可并用上述未拉伸的PPS纤维和拉伸丝。需要说明的是,代替PPS纤维而并用满足本发明的范围的纤维的拉伸丝和未拉伸丝当然也是可以的。

  防火层的无纺布网中使用的纤维的纤维长度优选在30~120mm的范围内,更优选在38~70mm的范围内。若纤维长度在38~70mm的范围内,则能够通过通常的针刺法、水流交织法制成无纺布,容易与不同原材料复合。另外,对于单纤维的粗细没有特别限制,但从梳理工序的通过性的方面考虑,单纤维纤度优选在0.1~10dtex的范围内。

  在由防火层及稀洋纱形成的无纺布片材中,若碳化型耐热纤维B的混合率过低时,则碳化层的厚度变薄,阻隔火焰性降低。因此,无纺布片材中碳化型耐热纤维B的混合率优选为30~85质量%,进一步优选为40~60质量%。

  《非熔融纤维A及碳化型耐热纤维B之外的纤维C》

  为了进一步对无纺布片材赋予特定的性能,可以使其含有除非熔融纤维A及碳化型耐热纤维B之外的纤维C。例如,为了提高无纺布片材的吸湿性、吸水性,可以在防火层中混合使用维尼纶纤维,另外,为了提高无纺布片材整体的耐磨损性,防火层中及稀洋纱中可以混合使用聚酯纤维、尼龙纤维等。另外,上述无纺布片材中,纤维C的混合率在不损害本发明的效果的范围内没有特别限制,但优选上述非熔融纤维A及碳化型耐热纤维B之外的纤维C的混合率为20质量%以下,更优选为10质量%以下。

  作为本发明的无纺布片材的防火层部分中使用的纤维的形态,为了充分得到纤维彼此的交织性,优选纤维的卷曲数为7个/2.54cm以上,进一步优选为12个/2.54cm以上。需要说明的是,本发明的卷曲数是基于JIS L 1015(2000)测得的值。在防火层部分的网中除包含非熔融纤维A之外还包含碳化型耐热纤维B和其他纤维C的情况下,为了得到更均匀的网,各自的短纤维的长度优选为相同长度。需要说明的是,相同长度不必严格相同,可以存在相对于非熔融纤维A的长度而言碳化型耐热纤维B及其他纤维C为±5%左右的差异。从所述观点考虑,非熔融纤维A的纤维长度、碳化型耐热纤维B及其他纤维C的纤维长度均优选在30~120mm的范围内,更优选在38~70mm的范围内。

  本发明的无纺布片材为将使用上述短纤维制作而成的网、即防火层与包含碳化型耐热纤维B的稀洋纱通过针刺法、水流交织法等使其交织而制造。

  无纺布片材的结构只要在本发明规定的范围内则没有限制,但无纺布片材的单位面积重量越大,阻隔火焰的性能和耐磨损性越优异,因此优选为80(g/m2)以上。单位面积重量是将30cm见方的样品质量换算成每1平方米的质量而求得的。

  制造无纺布片材后,只要在本发明规定的范围内,则可以使用拉幅机进行热定型,也可以进行轧光加工。当然,也可以直接使用坯布。对于定型温度而言,为能够得到抑制高温收缩率的效果的温度即可,优选为160~240℃,更优选为190~230℃。轧光加工是调整无纺布的厚度、表面感的操作,只要在本发明规定的范围内,则对轧光速度、压力、温度没有限制。

  由此获得的本发明的无纺布的阻隔火焰性、隔热性和耐磨损性优异,因此适合使用于需要防止火灾的延烧的效果、且需要耐磨损性的墙壁材料、地板材料、垫子的防火材料等,特别适合使用于汽车、飞机等的氨基甲酸酯垫子的防火材料和床垫的防火材料。

  实施例

  接下来,基于实施例具体地说明本发明。但是,本发明并非仅限于这些实施例。可在不超出本发明的技术范围的范围内进行各种变形、修正。需要说明的是,本实施例中使用的各种特性的测定方法如下所述。

  [单位面积重量]

  对30cm见方的样品的质量进行测定,以每1m2的质量(g/m2)表示。

  [厚度]

  基于JIS L-1913(2010年)进行测定。

  [阻隔火焰性及隔热性评价]

  将富士橡胶产业株式会社贩售的软质氨基甲酸酯泡沫切割成纵向20cm、横向20cm、厚20cm,制成氨基甲酸酯泡沫1。将本发明的无纺布片材2以稀洋纱面成为外侧的方式被覆于氨基甲酸酯泡沫1,用棉线缝制图1的3所示部位,形成缝制部3。用燃烧器4从距样品5cm的位置进行5分钟的加热。燃烧器使用新富士バーナー株式会社制パワートーチRZ-730。使用热电偶将火焰温度调节为1000度。在加热5分钟后,将燃烧器的火焰熄灭,观察无纺布片材与内部的氨基甲酸酯的状态。将加热5分钟后无纺布片材仍未开孔的情况作为“具有阻隔火焰性”,评价为A。将5分钟的加热中在无纺布中发生开孔,火焰达到内部的氨基甲酸酯泡沫的情况作为“无阻隔火焰性”,评价为F。将在加热5分钟后熄灭燃烧器的火焰,在室温下冷却10分钟后,内部的氨基甲酸酯泡沫的质量减少率大于10质量%的情况作为对氨基甲酸酯泡沫“无隔热性”,评价为F。将氨基甲酸酯泡沫的质量减少率为10质量%以下的情况评价为B,将5质量%以下的情况评价为A。

  [耐磨损性评价]

  基于JIS L-1096E法(马丁代尔法),将标准摩擦布与无纺布片材的稀洋纱面在多个方向上进行摩擦,测定到结束点(end point)为止的摩擦次数。对于没有稀洋纱的无纺布片材,对毡表面进行摩擦。计算出3次平均值,并以10次单位表示。

  下面,对以下的实施例及比较例中的用语进行说明。

  《PPS纤维的拉伸丝》

  作为已被拉伸的PPS纤维,使用单纤维纤度为2.2dtex(直径14μm)、切割长度为51mm的东丽制“Torcon”(注册商标),商品编号S371。该PPS纤维的LOI值为34、熔点为284℃。该PPS纤维的卷曲数为13个/2.54cm。

  《耐燃化纤维》

  使用将1.7dtex的Zoltek公司制耐燃化纤维PYRON切割成51mm的纤维。PYRON的高温收缩率为1.6%。通过基于JIS K 7193(2010年)的方法进行了加热,结果即使是800℃也未确认到起火,起火温度为800℃以上。另外,热导率为0.042W/m·K。该耐燃化纤维的卷曲数为11个/2.54cm。

  《间位芳族聚酰胺纤维》

  使用将1.7dtex的Toray Chemical Korea Inc.制的间位芳族聚酰胺纤维切割成51mm的纤维。该间位芳族聚酰胺纤维的卷曲数为11个/2.54cm。

  《聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维》

  作为已被拉伸的PET纤维,使用单纤维纤度为2.2dtex(直径14μm),切割长度为51mm的东丽制“Torcon”(注册商标)。该PET纤维的LOI值为22,熔点为267℃。该PET纤维的卷曲数为15个/2.54cm。

  [实施例1]

  (纺织)

  通过开纤机将PPS纤维的拉伸丝进行混合,接着通过混棉机进一步混合,然后从梳棉机通过以制成棉条。得到的棉条的质量为20.19g/5.46m。接着,利用并条机并将总牵伸设定为8倍进行拉伸,制成18.69g/5.46m的棉条。然后,利用粗纺机以0.55T/2.54cm进行加捻并拉伸7.4倍,得到216.20g/5.46m的粗丝。然后利用精纺机以16.4T/2.54cm进行加捻并拉伸为总牵伸30倍而进行加捻,得到棉纱支数的30支的纺纱丝。将得到的纺织丝用倍捻机以64.7T/2.54cm进行上捻,制成30支双丝。

  (编织)

  将得到的纺织丝用剑杆织机以经138根/2.54cm、纬79根/10cm的平纹组织进行织造,得到94g/m2的稀洋纱。

  (无纺布片材的制作)

  通过开纤机将耐燃化纤维进行混合,接着通过混棉机进一步混合,然后从梳理机通过以制作成网。利用交叉铺网机将得到的网进行层叠后,与稀洋纱重叠并利用针刺机制成毡,得到由PPS纤维的拉伸丝及耐燃化纤维形成的无纺布片材。无纺布片材的PPS拉伸丝与耐燃化纤维丝的质量混合率为48比52,单位面积重量为194g/m2,厚度为1.81mm。

  (阻隔火焰性及隔热性评价)

  在5分钟内,火焰没有穿透无纺布,内部的氨基甲酸酯泡沫也没有起火,且氨基甲酸酯泡沫的质量减少率为1.5质量%,具有充分的阻隔火焰性和隔热性。

  (耐磨损性评价)

  无纺布片材的耐磨损性为2100次,耐磨损性优异。

  [实施例2]

  将实施例1中的网的PPS纤维的拉伸丝与耐燃化纤维的质量混合率变更为80比20,制成无纺布片材。无纺布片材的单位面积重量为194g/m2,厚度为1.83mm,PPS纤维的拉伸丝与耐燃化纤维的质量混合率为90比10。

  对于该无纺布片材而言,在5分钟内火焰没有穿透无纺布,内部的氨基甲酸酯泡沫也没有起火,且氨基甲酸酯泡沫的质量减少率为9.3质量%,具有充分的阻隔火焰性和隔热性。另外,耐磨损性为2230次,耐磨损性优异。

  [实施例3]

  将实施例1中的纺织丝的混合率从PPS纤维的拉伸丝100%变更为PPS纤维的拉伸丝比PET纤维(1.7dtex、切割成51mm)为50比50,制成30支双丝,将得到的纺织丝用剑杆织机以经138根/2.54cm、纬79根/10cm的平纹组织进行织造,得到94g/m2的稀洋纱。

  进而,通过开纤机将耐燃化纤维进行混合,接着通过混棉机进一步混合,然后从梳理机通过制作成网。利用交叉铺网机将得到的网进行层叠后,与稀洋纱重叠并利用针刺机制成毡,得到由PPS纤维的拉伸丝及耐燃化纤维形成的无纺布片材。无纺布片材的PPS纤维的拉伸丝与耐燃化纤维及PET纤维的质量混合率为24比52比24,单位面积重量为194g/m2,厚度为1.79mm。

  对于该无纺布片材而言,在5分钟内火焰没有穿透无纺布,内部的氨基甲酸酯泡沫也没有起火,且氨基甲酸酯泡沫的质量减少率为9.5质量%,具有充分的阻隔火焰性和隔热性。另外,耐磨损性为2370次,耐磨损性优异。

  [实施例4]

  将实施例1中的纺织丝的混合率从PPS纤维的拉伸丝100%变更为间位芳族聚酰胺纤维100%,制成30支双丝,将得到的纺织丝用剑杆织机以经138根/2.54cm、纬79根/10cm的平纹组织进行织造,得到94g/m2的稀洋纱。

  进而,通过开纤机将耐燃化纤维进行混合,接着通过混棉机进一步混合,然后从梳理机通过以制作成网。利用交叉铺网机将得到的网进行层叠后,与稀洋纱重叠并利用针刺机制成毡,得到由间位芳族聚酰胺纤维及耐燃化纤维形成的无纺布片材。无纺布片材的间位芳族聚酰胺纤维与耐燃化纤维的质量混合率为48比52,单位面积重量为194g/m2,厚度为1.78mm。

  对于该无纺布而言,在5分钟内火焰没有穿透无纺布,内部的氨基甲酸酯泡沫也没有起火,且氨基甲酸酯泡沫的质量减少率为2.1质量%,具有充分的阻隔火焰性和隔热性。另外,耐磨损性为2610次,耐磨损性优异。

  [比较例1]

  将实施例1中的纺织丝的混合率从PPS纤维的拉伸丝100%变更为PET纤维(1.7dtex、切割成51mm)100%,制成30支双丝,将得到的纺织丝用剑杆织机以经138根/2.54cm、纬79根/10cm的平纹组织进行织造,得到94g/m2的稀洋纱。

  进而,通过开纤机将耐燃化纤维进行混合,接着通过混棉机进一步混合,然后从梳理机通过以制作成网。利用交叉铺网机将得到的网进行层叠后,与稀洋纱重叠并利用针刺机制成毡,得到由PET纤维及耐燃化纤维形成的无纺布片材。无纺布片材的PET纤维与耐燃化纤维的质量混合率为48比52,单位面积重量为194g/m2,厚度为1.73mm。

  对于该无纺布片材而言,虽然在5分钟内火焰没有穿透无纺布,但在稀洋纱表面发生延烧,其热量传导至内部的氨基甲酸酯泡沫,氨基甲酸酯泡沫的质量减少率为16.4质量%,隔热性差。耐磨损性为2370次,耐磨损性优异。

  [比较例2]

  不使用稀洋纱,将耐燃化纤维与PPS纤维的拉伸丝以52比48的质量比投入到开纤机中进行混合,接着通过混棉机进一步混合,然后从梳理机通过以制作成网。利用交叉铺网机将得到的网进行层叠后,用针刺机制成毡,得到由PPS纤维的拉伸丝及耐燃化纤维形成的无纺布片材。单位面积重量为194g/m2,厚度为2.04mm。

  对于该无纺布片材而言,在5分钟内火焰没有穿透无纺布,氨基甲酸酯泡沫的质量减少率为4.3质量%,隔热性也优异。但是,耐磨损性为210次,耐磨损性差。

  [比较例3]

  将1.7dtex的Zoltek公司制耐燃化纤维PYRON、1.0dtex的东丽公司制PPS拉伸丝“Torcon”(注册商标)及3.0dtex的东丽公司制PPS未拉伸丝“Torcon”(注册商标)分别切断成6mm,以该耐燃化纤维与PPS纤维的未拉伸丝与PPS纤维的拉伸丝的质量比率为40比30比30(即,耐燃化纤维40比PPS纤维60)进行准备。将它们分散于水中制成分散液。通过手动抄纸的抄纸机由分散液制成湿纸。使用旋转型干燥剂于110℃对湿纸进行70秒加热、干燥,接着将铁辊表面温度设为200℃、以线压490N/cm、辊旋转速度5m/分钟以对每单面分别1次、合计2次进行加热及加压,得到无纺布片材。得到的无纺布片材的单位面积重量为100g/m2,厚度为0.17mm。

  对于该无纺布片材而言,在2分30秒后,接触火焰而碳化的部分由于火焰的风压而开孔,未显示出充分的阻隔火焰性。由此,内部的氨基甲酸酯泡沫起火,且氨基甲酸酯泡沫全部燃烧。耐磨损性为340次,耐磨损性差。

  [表1]

  【表1】

  产业上的可利用性

  本发明对于防止火灾的延烧有效,适合使用于要求阻燃性的衣料材料、墙壁材料、地板材料、天花板材料、被覆材料等,特别适合使用于防火防护服、防止汽车、飞机等的氨基甲酸酯片材的延烧的被覆材料,以及防止床垫的延烧。

  附图标记说明

  1氨基甲酸酯泡沫

  2无纺布片材

  3缝制部

  4燃烧器

《无纺布片材.doc》
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