[发明专利]一种聚酰亚胺防电弧服面料及防电弧服

说明书

一种聚酰亚胺防电弧服面料及防电弧服。所述防电弧服面料包含相互独立的三层结构，由外到内分别为外防护层、隔热层和舒适层。所述的隔热层为聚酰亚胺中空纤维面料或者聚酰亚胺中空纤维无纺布絮片毡制备而成。该面料可以为一种原料单一制成，也可以是多种原料纤维混纺，可以根据所需防护等级不同，合理选择独立的单层。采用聚酰亚胺纤维制备防电弧服，不仅能够提高防电弧服面料的机械性能，而且还能够大幅度提高防电弧服面料的ATPV电弧值。同时，还将聚酰亚胺中空纤维应用到防电弧服中，聚酰亚胺中空纤维隔热层能够很好的减少热量穿透，提高防电弧服的防护性能，能够很好的起到减重效果。

技术领域

本发明涉及个人安全防护领域，特别是涉及一种防电弧服面料及防电弧服。

背景技术

电弧是指高压电器在短路或介质被击穿时产生的瞬时放电现象，短时间产生巨大热量和气流冲击，其核心温度可达10000℃以上，具有偶发性、不可预估的特点，一旦发生将对人体造成巨大的伤害。

防电弧服可在发生电弧事故时为作业人员提供庇护，其防护原理是防电弧服面料采用的纤维具有本质阻燃的性能，在遇到电弧爆炸时，原材料纤维能够迅速炭化，形成致密的碳化层，阻止热量向防电弧服内部传递，从而将人体皮肤与电弧热能的接触伤害降至最低；同时防电弧服面料还具有良好的机械性能，在热气流冲击作用下不产生破裂，否则易导致电弧防护失效。

目前的防电弧服为了提高防护等级，一般采取将防电弧服面料加厚的方法，通过增大面料的单位面积质量来减少热量穿透、并提高面料的机械性能，但是会带来防电弧服重量增大，不仅给作业人员带来身体负担，在夏季高温天气下人体热量不易散出，容易发生中暑的危险。

发明内容

为克服上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种防护性能好、重量轻、使用安全的防电弧服面料及防电弧服。聚酰亚胺纤维具有优异的阻燃性能(LOI35％)和耐高温性能(T_5％550℃)，因此聚酰亚胺纤维非常适合于防电弧服面料的开发。由于空气的导热率很小，约为0.027(W/m·℃)，所以当服装内静止空气层越厚，服装的热阻也就越大，故衣下空气层对着装人体热传递有着重要影响。因此，本公司开发的聚酰亚胺中空纤维应用于防电弧服优势会更为明显。聚酰亚胺中空纤维制备的面料和无纺布絮片毡具有很低的导热系数和低的克罗值，非常适合应用于羽绒服、消防服、防电弧服等领域。使用中空纤维制备的防电弧服具有很强的实用性，申请人根据使用环境的不同，设计两款防电弧服面料，夏季炎热采用中空纤维制备的面料为隔热层，使得防电弧服轻薄舒适，冬季寒冷采用中空纤维制备的无纺布絮片毡作为隔热层，使得防电弧服保暖性明显提升。聚酰亚胺中空纤维制备的防电弧服不仅可以大幅度提高防护性能，而且能够很好的起到减重效果。

实现上述目的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种聚酰亚胺防电弧服面料，其特征在于，所述聚酰亚胺防电弧服面料为相互独立的三层结构，由外到内分别为外防护层、隔热层和舒适层；层与层之间通过阻燃缝纫线缝合，或者通过热压胶热压粘接；所述隔热层是由聚酰亚胺中空纤维面料或者聚酰亚胺中空纤维无纺布絮片毡制备而成；其中聚酰亚胺中空纤维是由联苯环型聚酰亚胺制备而成；

所述联苯环型聚酰亚胺由二酐单体和二胺单体采用缩合聚合的方法制备，所述二酐选自均苯四甲酸酐、联苯四甲酸二酐、二苯醚二酐、联苯醚二酐、二苯甲酮四甲酸二酐、二苯硫醚二酐、二苯砜二酐、对苯二氧双邻苯二甲酸酐中的至少一种，所述二胺选自对苯二胺、二苯醚二胺、二甲基联苯二胺、2-(4-氨基苯基)-6-氨基苯并噁唑、2-(4-氨基苯基)-1,3-苯并噻唑-6-胺、嘧啶二胺、二氨基二苯甲酮中的至少一种；所述二酐单体和二胺单体的摩尔比为1：1。

在合成所用的单体中适当的引入含有醚键、硫醚键或酮键，能够通过向刚性的聚酰亚胺分子链中引入醚键、硫醚键、酮基等柔性基团来调节分子链的柔性。当纤维受外力作用时，分子链能够通过键角的调节和螺旋链的螺距的改变来实现应变的增长，从而赋予纤维较高的伸长率和柔韧性，进一步提高防电弧服面料的舒适性。