一种消防员避火服复合面料的制作方法

本发明涉及功能性纤维面料，具体是指一种消防员避火服复合面料。

背景技术：

1、消防避火服是消防员短期穿越高温明火火场，抢救人员和重要物资的最高等级热防护服装，发挥主要防护功能的外层材料需同时具备反射辐射热、耐明火和隔热等热防护性能。高温火场热流量中，辐射热占据80％以上，其波长范围是0.4-20μm啤，又称为热射线。由于辐射热在高温火场热流中所占比例很大，因此，需要针对该类热源进行重点防护。在高温火场中，由于外层织物直接接触高温明火，导致织物脆化，性状发生改变，减弱了织物对火场中占据较大比例的热辐射的防护效果，导致消防避火服的有效防护时间大幅降低，极易造成消防员在火场中被高温灼伤，降低救援效率。

2、消防避火服外层织物不仅承担着阻碍明火和高温热辐射穿透的防护任务，同时，作为与高温火场环境直接接触的防护层，必须保证具备稳定的机械性能，防止该防护层在复杂的火场环境中被尖锐物体轻易割伤、划破，导致外层织物出现防护疵点。

3、玄武岩纤维织物高温热稳定性能优异，同时具备良好的机械性能，因此，选择玄武岩纤维织物是消防避火服外层织物优选材料。

4、例如申请号:cn201410480046.8公开了一种基于阻燃玄武岩纤维的特种复合面料的制备方法，其特征是，包括以下工艺步骤：(1)采用玄武岩纤维通过机织的方式织造得到平纹或斜纹组织结构的玄武岩纤维面料；所述玄武岩纤维的细度为5～20μm；(2)将步骤(1)得到的玄武岩纤维面料采用有机粘合剂与其他面料进行复合；所述有机粘合剂的涂覆量为3～8g/㎡；其中，玄武岩纤维作为外层面料，其他面料作为内层面料；或者玄武岩纤维作为中层面料，其他面料作面外层和内层面料。其缺陷在于，其采用有机粘合剂将玄武岩纤维面料与其他面料复合，采用的其他面料本身具有可燃性，从而降低了复合面料的阻燃性能。

5、鉴于以上，有必要提出一种消防员避火服复合面料来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种消防员避火服复合面料。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种消防员避火服复合面料，包括耐辐射热层、隔热层、绝热层，所述耐辐射热层、隔热层、绝热层以玄武岩纤维织物为基材，覆盖在其表面形成多层复合结构；

3、所述绝热层包括有机硅树脂、气凝胶、云母粉、超细高岭土、滑石粉、偶联剂制备得绝热涂层液，将绝热涂层液整理在玄武岩纤维织物基材上；

4、所述隔热层包括有机硅树脂、空心陶瓷微珠、云母粉、超细高岭土、氧化铁、滑石粉、偶联剂制备得隔热涂层液，将隔热涂层液整理在玄武岩纤维织物基材上；

5、所述耐辐射热层包括有机硅树脂、纳米级六钛酸钾晶须或纳米二氧化硅、云母粉、超细高岭土、氧化铬、滑石粉、偶联剂制备得耐辐射热涂层液，将隔热涂层液整理在玄武岩纤维织物基材上；形成多层复合柔性材料。

6、进一步的，所述耐辐射热层中有机硅树脂为苯甲基硅树脂，所述偶联剂为kh550，还包括无水乙醇溶剂。

7、进一步的，所述耐辐射热涂层液的制备方法为：往分散机中加入有机桂树脂，分散机定时40min，转速为低速500r/min；依次缓慢加入经超声处理后的纳米级六钛酸钾晶须或纳米二氧化硅，并加入云母粉、超细高岭土、氧化铬和滑石粉；加料完毕后，将分散机调至高速1800r/min后加入偶联剂kh550；耐辐射热涂层液制备完毕。

8、进一步的，所述隔热层空心陶瓷微珠为200目，空心陶瓷微珠投加的质量分数为3-12％，所述偶联剂为kh550。

9、进一步的，所述隔热涂层液的制备方法为：往分散机中加入有机桂树脂，分散机定时40min，转速为低速500r/min；往分散机中缓慢加入200目的空心陶瓷微珠，并加入云母粉、超细高岭土、氧化铁和滑石粉填料。加料完毕后，将分散机调至高速1800r/min后加入偶联剂kh550；隔热涂层液制备完毕。

10、进一步的，所述绝热层中气凝胶采用二氧化硅气凝胶，所述气凝胶的投加量的质量分数为9％。

11、进一步的，所述绝热涂层液的制备方法为：分散机定时40min，低速500r/min下向有机桂树脂中依次缓慢加入气凝胶、云母粉、超细高岭土和滑石粉等填料。加料完毕后，将分散机调至高速1800r/min后加入偶联剂kh550；绝热涂层液制备完毕。

12、进一步的，多层复合结构的复合方法为：

13、1)将玄武岩纤维织物基材固定与涂层机针板架上，涂层机内添加绝热涂层液，涂层机速度控制在10mm/s，调整涂层厚度为0.37mm，制备完成后70℃预烘30min，绝热层制备完毕；

14、2)将步骤1所制备的绝热层柔性复合材料固定于涂层机针板架上进行涂层，涂层机中添加隔热涂层液，调整涂层机速度控制在10mm/s，调整涂层厚度为0.37mm，制备完成后70℃预烘30min，阻燃隔热层制备完毕；

15、3)将步骤2所制备的双层柔性复合材料固定于涂层机针板架上进行涂层，涂层机速度控制在10mm/s，调整涂层厚度为0.37mm，制备完成后70℃预烘30min，而后在220℃的温度下烘干1h，实施高温固化，三层涂层柔性复合材料制备完毕。

16、进一步的，织造所述玄武岩纤维的玄武岩长丝经上浆处理，上浆液包括聚乙烯醇、聚丙烯酸酯乳液、醋酸酯淀粉，按照3:2:2.14的比例称取聚乙烯醇、聚丙烯酸酯乳液、醋酸酯淀粉并混合，将溶液煮沸，再保温1h即可，采用浆纱机对玄武岩长丝进行上浆处理。

17、进一步的，还包括铝箔反射层，所述铝箔反射层采用高真空镀膜法复合在多层复合结构的外表面。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、1、本消防员避火服复合面料采用多层复合材料制成，外层的铝箔采用高真空镀膜技术可以与基材牢固结合，整体耐磨性好；不易变形，具有较高的弹性模量，材质在高温下柔软稳定。

20、2、本避火服材料的防火性能高，可防护强辐射热，阻隔热蒸汽，可以实现热辐射全反射，用于直接接触火焰，短时间进入火场使用，防护温度高达1200摄氏度；适用于化工厂、炼油厂、机场等场所的消防部门。

21、3、空心陶瓷微珠、纳米级六钛酸钾晶须的加入较为明显地提升了本消防员避火服复合面料的热防护性能；纳米多孔结构决定了二氧化硅气凝胶具备高效抑制固相和气相热传导的能力，使绝热层有较小的导热系数，从而确保本复合面料的隔热功能的持久性和稳定性。

技术特征：

1.一种消防员避火服复合面料，其特征在于，包括耐辐射热层、隔热层、绝热层，所述耐辐射热层、隔热层、绝热层以玄武岩纤维织物为基材，覆盖在其表面形成多层复合结构；

2.根据权利要求1所述的一种消防员避火服复合面料，其特征在于，所述耐辐射热层中有机硅树脂为苯甲基硅树脂，所述偶联剂为kh550，还包括无水乙醇溶剂。

3.根据权利要求2所述的一种消防员避火服复合面料，其特征在于，所述耐辐射热涂层液的制备方法为：往分散机中加入有机桂树脂，分散机定时40min，转速为低速500r/min；依次缓慢加入经超声处理后的纳米级六钛酸钾晶须或纳米二氧化硅，并加入云母粉、超细高岭土、氧化铬和滑石粉；加料完毕后，将分散机调至高速1800r/min后加入偶联剂kh550；耐辐射热涂层液制备完毕。

4.根据权利要求1所述的一种消防员避火服复合面料，其特征在于，所述隔热层空心陶瓷微珠为200目，空心陶瓷微珠投加的质量分数为3-12％，所述偶联剂为kh550。

5.根据权利要求4所述的一种消防员避火服复合面料，其特征在于，所述隔热涂层液的制备方法为：往分散机中加入有机桂树脂，分散机定时40min，转速为低速500r/min；往分散机中缓慢加入200目的空心陶瓷微珠，并加入云母粉、超细高岭土、氧化铁和滑石粉填料。加料完毕后，将分散机调至高速1800r/min后加入偶联剂kh550；隔热涂层液制备完毕。

6.根据权利要求1所述的一种消防员避火服复合面料，其特征在于，所述绝热层中气凝胶采用二氧化硅气凝胶，所述气凝胶的投加量的质量分数为9％。

7.根据权利要求6所述的一种消防员避火服复合面料，其特征在于，所述绝热涂层液的制备方法为：分散机定时40min，低速500r/min下向有机桂树脂中依次缓慢加入气凝胶、云母粉、超细高岭土和滑石粉等填料。加料完毕后，将分散机调至高速1800r/min后加入偶联剂kh550；绝热涂层液制备完毕。

8.根据权利要求1所述的一种消防员避火服复合面料，其特征在于，多层复合结构的复合方法为：

9.根据权利要求1所述的一种消防员避火服复合面料，其特征在于，织造所述玄武岩纤维的玄武岩长丝经上浆处理，上浆液包括聚乙烯醇、聚丙烯酸酯乳液、醋酸酯淀粉，按照3:2:2.14的比例称取聚乙烯醇、聚丙烯酸酯乳液、醋酸酯淀粉并混合，将溶液煮沸，再保温1h即可，采用浆纱机对玄武岩长丝进行上浆处理。

10.根据权利要求1所述的一种消防员避火服复合面料，其特征在于，还包括铝箔反射层，所述铝箔反射层采用高真空镀膜法复合在多层复合结构的外表面。

技术总结本发明公开了一种消防员避火服复合面料，包括耐辐射热层、隔热层、绝热层，所述辐射热层、隔热层、绝热层以玄武岩纤维织物为基材，覆盖在其表面形成多层复合结构；还包括铝箔反射层，所述铝箔反射层采用高真空镀膜法复合在多层复合结构的外表面。本消防员避火服复合面料采用多层复合材料制成，外层的铝箔采用高真空镀膜技术可以与基材牢固结合，整体耐磨性好；不易变形，具有较高的弹性模量，材质在高温下柔软稳定。本避火服材料的防火性能高，可防护强辐射热，阻隔热蒸汽，可以实现热辐射全反射，用于直接接触火焰，短时间进入火场使用，防护温度高达1200摄氏度；适用于化工厂、炼油厂、机场等场所的消防部门。技术研发人员：周洁,周永洪,陆锋,李锋受保护的技术使用者：圣华盾防护科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27