[发明专利]由得自二氨基二苯砜的纤维、低热缩纤维、阻燃纤维和防静电纤维的共混物制得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、含有这些短纤纱的织物和服装、以及它们的制备方法。所述短纤纱包含下列纤维的共混物：聚合物短纤维，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；具有低热收缩性的短纤维；防静电短纤维；以及具有21或更大极限氧指数的阻燃纤维。

发明背景

暴露在火焰、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。

E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington，Delaware)提供了若干用于纱线、织物和防护服装中的纤维共混物。目前，这些共混物可以若干形式获得，包括以商品名NomexT-462提供的共混物，所述共混物是93％Nomex间位芳族聚酰胺纤维、5％Kevlar对位芳族聚酰胺纤维和2％防静电碳芯尼龙纤维的短纱共混物；和以商品名NomexN302提供的共混物，所述共混物是93％纺前着色的Nomex间位芳族聚酰胺纤维、5％纺前着色的Kevlar对位芳族聚酰胺纤维和2％防静电碳芯尼龙纤维的短纱共混物。

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，这赋予由所述纤维制得的织物更大的柔韧性；然而，所述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较大的影响，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，其包含至少25重量份的聚合物短纤维，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；2至15重量份的具有低热收缩性的纤维；1至5重量份的防静电纤维；以及其余的具有21或更大极限氧指数的阻燃纤维，所述重量份是以所述短纤纱中的聚合物纤维、低热收缩性纤维、防静电纤维和阻燃纤维的总计为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，所述纤维混合物包含至少25重量份的聚合物短纤维，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；2至15重量份的具有低热收缩性的纤维；1至5重量份的防静电纤维；以及其余的具有21或更大极限氧指数的阻燃纤维，所述重量份是以所述短纤纱中的聚合物纤维、低热收缩性纤维、防静电纤维和阻燃纤维的总计为100重量份计的；并且将所述纤维混合物纺成短纤纱。

发明详述

本发明涉及由混合物制得的阻燃短纤纱，所述混合物包括得自二氨基二苯砜单体的聚合物短纤维、具有低热收缩性的短纤维；和防静电短纤维，其余是极限氧指数为21或更大的阻燃纤维。所谓“阻燃”是指短纤纱或由该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，或天然存在的纤维或制得的纤维，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，而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。