[发明专利]用聚吡啶并双咪唑与经阻燃处理纤维素纤维的混合物制备的织物及用其制备的制品

说明书

发明领域

本发明涉及阻燃织物及用其制备的制品，所述阻燃织物由聚吡啶并双咪唑纤维和纤维素纤维的混合物制备，所述纤维素纤维经过阻燃处理。

发明背景

聚吡啶并双咪唑聚合物为刚性棒状聚合物。已知用该聚合物(其一种聚合物组合物被称为PIPD且已知作为用于制备M5纤维的聚合物)制备的纤维用于耐切割和阻燃防护服装。例如参见PCT申请WO199902169和WO2005002376。用聚合物链之间具有强氢键的刚性棒状聚合物(例如聚吡啶并双咪唑)制备的纤维见述于授权予Sikkema等的美国专利5,674,969。聚吡啶并双咪唑的实例包括聚(1，4-(2，5-二羟基)亚苯基-2，6-吡啶并[2，3-d：5，6-d’]双咪唑)，该物质可通过四氨基吡啶和2，5-二羟基对苯二甲酸在多磷酸中的缩聚制备。Sikkema描述了在制备一维或二维物体如纤维、膜、带等时，希望聚吡啶并双咪唑具有高分子量，所述分子量对应25℃下在甲磺酸中以0.25g/dl的聚合物浓度测定的相对粘度(“V_rel”或“η_rel”)为至少约3.5，优选至少约5，更特别地等于或高于约10。Sikkema还公开了使用相对粘度大于约12的聚[吡啶并双咪唑-2，6-二基(2，5-二羟基-对-亚苯基)]得到良好的纤维纺纱结果，且可达到超过50的相对粘度(对应于比浓对数粘度大于约15.6dl/g)。

耐热阻燃防护服已被消防队员、应急人员、军人和竞赛人员以及产业工人用来挽救生命并降低由于火和其他热事件引起的伤害。尽管聚吡啶并双咪唑纤维具有优良的阻燃性，在许多方面比大多数其他纤维优异，但是其还具有高弹性模量。使用这种纤维时的一种顾虑为这种纤维具有高模量且制成的织物可能较硬且穿着不舒服。但是，希望将聚吡啶并双咪唑纤维的优异阻燃性结合到织物中以利用其优异的阻燃性。因此，需要一种既舒适又能提供良好阻燃性的包含聚吡啶并双咪唑的织物。

发明概述

在一方面，本发明涉及一种阻燃织物，所述织物包含聚吡啶并双咪唑纤维和经阻燃处理的纤维素纤维。所述聚吡啶并双咪唑纤维与所述纤维素纤维的重量比为约1∶1-约1∶35。在某些实施方案中，所述聚吡啶并双咪唑纤维与所述纤维素纤维的重量比为约1∶10-约1∶35。在其他实施方案中，所述聚吡啶并双咪唑纤维与所述纤维素纤维的重量比为约1∶20-约1∶35。

可用于本发明的聚吡啶并双咪唑纤维的比浓对数粘度为至少20dl/g。某些纤维的比浓对数粘度为至少25dl/g或28dl/g。在某些实施方案中，所述聚吡啶并双咪唑纤维采用聚[2，6-二咪唑并[4，5-b：4，5-e]吡啶亚基-1，4-(2，5-二羟基)亚苯基](PIPD)聚合物制备。

所述纤维素纤维包括棉、人造丝、醋酯纤维、三醋酯纤维和莱塞尔纤维(Lyocell)。本发明的某些实施方案中，所述纤维素纤维是棉纤维。

在某些实施方案中，所述聚吡啶并双咪唑纤维和纤维素纤维为短纤维。在某些实施方案中，纤维为长丝纤维。

在某些实施方案中，短纤维以短纤纱形式结合到织物中。在一些织物中，所述聚吡啶并双咪唑纤维和纤维素纤维为长丝纱。

在某些实施方案中，所述织物为机织/针织织物。在其他实施方案中，所述织物为非织造织物。

本发明还涉及包含本发明阻燃织物的防护服装。在另一个实施方案中，本发明涉及包含本发明阻燃织物的防护制品。

本发明另一方面涉及一种制备阻燃织物的方法，所述方法包括将纤维织造，所述纤维包括(a)聚吡啶并双咪唑纤维和(b)经阻燃处理的纤维素纤维；所述聚吡啶并双咪唑纤维与所述纤维素纤维的重量比为1∶1-1∶35；且所述聚吡啶并双咪唑纤维的比浓对数粘度大于20dl/g。在一个优选的实施方案中，所述聚吡啶并双咪唑纤维为聚[2，6-二咪唑并[4，5-b：4，5-e]吡啶亚基-1，4-(2，5-二羟基)亚苯基]纤维且所述纤维素纤维为棉。

本发明另一方面涉及一种制备阻燃织造或非织造织物的方法，所述方法包括以下步骤：a)形成包含聚吡啶并双咪唑纤维和纤维素纤维的织物，所述聚吡啶并双咪唑纤维与所述纤维素纤维的重量比为1∶1-1∶35且所述聚吡啶并双咪唑纤维的比浓对数粘度大于20dl/g；和b)用与所述纤维素纤维和聚吡啶并双咪唑纤维相容的阻燃化学品处理所述织物。在一个优选的实施方案中，所述聚吡啶并双咪唑纤维为聚[2，6-二咪唑并[4，5-b：4，5-e]吡啶亚基-1，4-(2，5-二羟基)亚苯基]纤维且所述纤维素纤维为棉。

示例性实施方案的详细描述