[发明专利]由得自二氨基二苯砜的纤维和纺织用纤维的共混物制成的阻燃短纤纱和由其制得的织物和服装以及它们的制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及阻燃短纤纱和由这些纱线构成的织物和服装以及它们的制备方法。所述纱线具有25至90重量份的聚合物短纤维和10至75重量份的纺织用短纤维，所述聚合物短纤维包含得自单体的结构体，所述单体选自4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二氨基二苯砜、以及它们的混合物；所述纺织用短纤维具有21或更高的极限氧指数，所述重量份是按所述纱线中的聚合物纤维和纺织用纤维共100重量份计的。

发明背景

暴露于火焰、高温和/或电弧等中的工作者需要穿着由耐热纤维制成的防护服和制品。这些防护制品的有效性的任何增强，或在保持防护性能的同时这些制品的舒适性或耐久性的任何增强均是受欢迎的。

被称为聚磺酰胺纤维(PSA)的纤维由聚(砜-酰胺)聚合物制得，并且由于其芳香族化合物含量而具有良好的耐热性，并且还具有低模量，这向由该纤维制得的织物赋予柔韧性；然而该纤维具有低拉伸断裂强度。纤维的这种低拉伸强度对于由这些纤维制得的织物的机械特性具有重大影响，最显著的结果是由所述纤维制得的织物和制品的耐久性降低。这种低耐久性限制了这些舒适纤维应用于防护服装中的可能性。因此，需要一种方法，该方法能将PSA掺入到纱线内以在利用PSA纤维有益效果的防护服装中使用，同时抵消纤维的局限性。

发明概述

在一些实施方案中，本发明涉及阻燃短纤纱、织造织物和防护服，其包含25至90重量份的聚合物短纤维和10至75重量份的纺织用短纤维，所述聚合物短纤维包含得自单体的聚合物或共聚物，所述单体选自4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二氨基二苯砜、以及它们的混合物；所述纺织用短纤维具有21或更高的极限氧指数，所述重量份是按所述纱线中的聚合物纤维和纺织用纤维共100重量份计的。

在某些其他实施方案中，本发明涉及制备阻燃短纤纱的方法，所述方法包括：形成纤维混合物，并且将所述纤维混合物纺成短纤纱，所述混合物包含25至90重量份的聚合短纤维和10至75重量份的纺织用短纤维，所述聚合短纤维包含得自单体的聚合物或共混物，所述单体选自4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二氨基二苯砜、以及它们的混合物；所述纺织用短纤维具有21或更高的极限氧指数，所述重量份是按所述纱线中的聚合物纤维和纺织用纤维共100重量份计的。

发明详述

本发明涉及由聚合物短纤维和纺织用短纤维制得的阻燃短纤纱，所述聚合物短纤维得自二氨基二苯砜单体，所述纺织用短纤维具有21或更高的极限氧指数。所谓“阻燃”是指短纤纱或由所述短纤纱制得的织物在空气中将不会维持火焰燃烧。在优选的实施方案中，所述织物具有26和更高的极限氧指数(LOI)。

就本文目的而言，术语“纤维”被定义为相对柔韧、宏观上均匀的实体，所述实体具有高比率的长度与垂直于该长度方向的横截面积宽度比。所述纤维横截面可为任何形状，但通常为圆形。本文术语“长丝”或“连续长丝”与术语“纤维”可互换使用。

当与长丝比较时，如本文所用，术语“短纤维”是指切成所需长度或被拉断的纤维，或天然存在或制得的纤维，所述纤维具有低比率的长度与垂直于该长度方向的横截面积宽度比。将人工制得的短纤维切割成或制成适于在棉、羊毛或精纺毛纱纺丝设备上加工处理的长度。所述短纤维可具有(a)大体上均匀的长度，(b)变化或无规的长度，或(c)一部分短纤维具有大体上均匀的长度，并且其他部分中的短纤维具有不同的长度，将所述部分中的短纤维混合在一起形成大体上均匀的分布。

在一些实施方案中，适宜的短纤维具有0.25cm(0.1in)至约30cm(12in)的长度。在一些实施方案中，短纤维长度为1cm(0.39in)至约20cm(8in)。在一些优选实施方案中，由短纤维工艺制得的短纤维具有1cm(0.39in)至6cm(2.4in)的短纤维长度。

所述短纤维可由任何方法制得。例如，短纤维可采用转刀或剪断机由连续直纤维切割而得，获得直的(即不卷曲的)短纤维，或还可沿着短纤维长度方向由具有锯齿形卷曲的卷曲连续纤维切割而得，卷曲(或重复弯曲)频率优选不超过8个卷曲/厘米。

短纤维还可通过将连续纤维拉断而形成，从而获得具有变形部分的短纤维，所述变形部分用作卷曲。拉断短纤维可通过在拉断操作期间将一扎或一束连续长丝拉断来制得，所述拉断操作具有一个或多个指定距离的拉断区域，从而形成无规变化的纤维团，所述纤维具有可经由拉断区域调节来控制的平均切断长度。