本發(fā)明涉及消防產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種安全保健消防服用隔熱材料及其加工工藝。

背景技術(shù)：

消防服是保護(hù)活躍在消防第一線的消防隊(duì)員人身安全的重要裝備品之一，它不僅是火災(zāi)救助現(xiàn)場不可或缺的必備品，也是保護(hù)消防隊(duì)員身體免受傷害的防火用具，因此，適應(yīng)火災(zāi)現(xiàn)場救助活動(dòng)的消防服就顯得尤為重要。消防服一般具有多層結(jié)構(gòu)，從外到內(nèi)依次為阻燃耐火材料層、防水透氣層、隔熱層和舒適層，目前的隔熱材料能提供對(duì)消防員的隔熱保護(hù)，免受高溫和輻射熱傷害，然而目前用于消防服的隔熱材料自身重量大，透氣性能差，隔熱效果不佳，影響了夏季穿著的舒適性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安全保健消防服用隔熱材料，具有良好的隔熱阻燃性，防燙隔熱效果好，防火等級(jí)高，防水效果好，重量輕，透氣性好，觸感涼爽，而且具有抗菌功能，可以促進(jìn)人體血液循環(huán)。

本發(fā)明的另一目的是提高該安全保健消防服用隔熱材料的加工工藝。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種安全保健消防服用隔熱材料，包括以下重量份的原料：改性混合纖維60-80份、電氣石粉5-10份、硅烷偶聯(lián)劑0.3-0.5份、水性聚氨酯10-12份、膨脹石墨1-3份、硅藻土1-3份、聚磷酸銨3-5份、六水氯化鎂10-15份、木槿皮3-5份、板栗殼3-5份、粘合助劑3-6份；

所述改性混合纖維由以下方法制備：

(1)按重量份將亞麻纖維30-45份、巖棉纖維20-30份、竹纖維10-20份、海泡石纖維10-20份、玉石纖維10-20份混合得混合纖維；

(2)取蒙脫土加入水中，持續(xù)攪拌使得蒙脫土均勻分散在水中，得到濃度為5-10g/L的蒙脫土分散液；將聚乙烯醇加入所得的蒙脫土分散液中，并加熱至80℃，持續(xù)攪拌至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇濃度為5-10g/L的改性液；

(3)將步驟(1)的混合纖維浸入步驟(2)的改性液中，并持續(xù)攪拌10-30分鐘，過篩將混合纖維濾出，并將濾出的混合纖維烘干至恒重；再將所得混合纖維浸入濃度為2-5％戊二醛水溶液中，并升溫至60℃保持10-30分鐘，而后過篩將混合纖維濾出，并將濾出的混合纖維干燥至恒重，得到改性混合纖維。

所述的粘合助劑由以下方法制備：按重量份取偏硅酸鈉10-15份、糯米粉5-10份、聚乙烯醇2-4份、桃膠4-6份、黃原膠2-4份、硼酸1-2份、水20-30份；制備步驟為：先向水中加入聚乙烯醇并于80-90℃條件下攪拌10-20分鐘，再加入桃膠、黃原膠和硼酸于60-80℃、400-600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌1-2小時(shí)，最好加入剩余原料攪拌4-6小時(shí)即得。

所述的安全保健消防服用隔熱材料的加工工藝，包括以下步驟：

(1)將電氣石粉與硅烷偶聯(lián)劑混合，加入混合物重量2倍的水，調(diào)漿后倒入球磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)研磨，球磨后過濾烘干得超細(xì)粉末，將超細(xì)粉末放入到攪拌器中，加入水性聚氨酯，升溫至40℃，以600-800轉(zhuǎn)/分的速度分散30分鐘，繼續(xù)升溫至60℃，保溫2-3小時(shí)后，降至室溫后，烘干即得表面活化的電氣石細(xì)粉；

(2)將膨脹石墨、硅藻土、木槿皮、板栗殼放入球磨機(jī)中干磨50-60分鐘后過180目篩形成混合粉末備用，將六水氯化鎂中加入2倍量的水將其充分溶解形成溶液，靜置24小時(shí)后放入攪拌機(jī)中，然后依次加入混合粉末、聚磷酸銨、粘合助劑以及步驟(1)得到的表面活化的電氣石細(xì)粉，以500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10-15分鐘，形成糊狀物料；

(3)將改性混合纖維經(jīng)過開松機(jī)開松，然后將步驟(2)的糊狀物料均勻倒入開松后的混合纖維之間，自然晾干2-3天，然后通過交叉鋪網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)然后進(jìn)入牽伸機(jī)形成交叉鋪網(wǎng)的纖維網(wǎng)，稱王后的材料經(jīng)水刺機(jī)中的水刺頭的水針和孔徑為0.1mm的水針板配合使用，并在水刺壓力為100-120bar的壓力下噴射加固，然后通過烘干機(jī)烘干即可。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

(1)本發(fā)明的安全保健消防服用隔熱材料，采用多種具有阻燃效果的纖維改性后共混紡織而成，阻燃效果顯著，其中亞麻纖維保健抑菌，防污抗靜電，防紫外線，并且阻燃效果極佳，適合夏季使用；海泡石纖維不僅具有超強(qiáng)的阻燃性，而且導(dǎo)熱慢，絕緣性好，對(duì)人體無不良刺激；玉石纖維和竹纖維的添加增加了面料的涼爽感，與皮膚接觸能改善微循環(huán)，促進(jìn)新陳代謝，消除疲勞感。

(2)本發(fā)明采用改性的混合纖維，由于加入的阻燃性纖維由于本身存在大量羥基，因而具有很強(qiáng)的親水性，同時(shí)，由于混合纖維本身所具有的多孔結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其有很強(qiáng)的吸水性吸濕氣性，從而導(dǎo)致混合纖維制成的消防服防水效果差，容易在濕熱環(huán)境下發(fā)生力學(xué)性能降低及尺寸不穩(wěn)定等現(xiàn)象。本發(fā)明將混合纖維進(jìn)行改性，首先在混合纖維表面吸附聚乙烯醇分子，而后利用聚乙烯醇與戊二醛交聯(lián)劑的高反應(yīng)活性，形成表面疏水結(jié)構(gòu)以降低混合纖維的吸水性，大大提高改性后混合纖維的表面取代度，可以取得較好的疏水效果，同時(shí)，采用蒙脫土作為改性劑改善混合纖維力學(xué)強(qiáng)度，蒙脫土在充分分散之后本身具有特殊的片狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是蒙脫土本身所具有的微觀形態(tài)，改性液中分散有蒙脫土納米粒子，同時(shí)溶解有聚乙烯醇，當(dāng)混合纖維與改性液混合有，表面同時(shí)吸附聚乙烯醇分子以及蒙脫土納米粒子，由于聚乙烯醇與蒙脫土已在改性液中充分混合，因此混合纖維表面吸附的聚乙烯醇分子與蒙脫土納米粒子也形成了均勻的混合，而后利用聚乙烯醇與戊二醛交聯(lián)劑的高反應(yīng)活性，形成表面疏水結(jié)構(gòu)以降低木纖維的吸水性，大大提高了改性后木纖維的表面取代度，可以取得較好的疏水效果，同時(shí)，由于蒙脫土與聚乙烯醇的充分混合，其片狀結(jié)構(gòu)均勻分散于聚乙烯醇基底之中，延長水分子擴(kuò)散路徑從而達(dá)到進(jìn)一步降低混合纖維吸水性的目的。

(3)本發(fā)明添加膨脹石墨、硅藻土作為填充料，配合聚磷酸銨，大大提高成品的防火效果，達(dá)到不燃的等級(jí)；添加表面改性的電氣石細(xì)粉以及木槿皮、板栗殼，能夠提高粉末的分散性，進(jìn)而提高粉末的遠(yuǎn)紅外線發(fā)射率以及負(fù)離子的釋放率，而且具有抗菌、滅菌功能和促進(jìn)人體血液循環(huán)的保健功效，提高了產(chǎn)品的性能；

(4)本發(fā)明的安全保健消防服用隔熱材料，具有良好的隔熱阻燃性，防燙隔熱效果好，防火等級(jí)高，防水效果好，重量輕，透氣性好，觸感涼爽，而且具有抗菌功能，可以促進(jìn)人體血液循環(huán)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明不僅限于這些實(shí)施例，在未脫離本發(fā)明宗旨的前提下，所作的任何改進(jìn)均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1：

一種安全保健消防服用隔熱材料，包括以下重量份的原料：改性混合纖維60份、電氣石粉5份、硅烷偶聯(lián)劑0.3份、水性聚氨酯10份、膨脹石墨1份、硅藻土3份、聚磷酸銨3份、六水氯化鎂10份、木槿皮3份、板栗殼5份、粘合助劑3份；

所述改性混合纖維由以下方法制備：

(1)按重量份將亞麻纖維30份、巖棉纖維30份、竹纖維10份、海泡石纖維20份、玉石纖維20份混合得混合纖維；

(2)取蒙脫土加入水中，持續(xù)攪拌使得蒙脫土均勻分散在水中，得到濃度為5g/L的蒙脫土分散液；將聚乙烯醇加入所得的蒙脫土分散液中，并加熱至80℃，持續(xù)攪拌至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇濃度為5g/L的改性液；

(3)將步驟(1)的混合纖維浸入步驟(2)的改性液中，并持續(xù)攪拌10分鐘，過篩將混合纖維濾出，并將濾出的混合纖維烘干至恒重；再將所得混合纖維浸入濃度為2％戊二醛水溶液中，并升溫至60℃保持30分鐘，而后過篩將混合纖維濾出，并將濾出的混合纖維干燥至恒重，得到改性混合纖維。

所述的粘合助劑由以下方法制備：按重量份取偏硅酸鈉10份、糯米粉5份、聚乙烯醇2份、桃膠4份、黃原膠4份、硼酸1份、水20份；制備步驟為：先向水中加入聚乙烯醇并于80℃條件下攪拌10分鐘，再加入桃膠、黃原膠和硼酸于60℃、400轉(zhuǎn)/分鐘攪拌2小時(shí)，最好加入剩余原料攪拌4小時(shí)即得。

所述的安全保健消防服用隔熱材料的加工工藝，包括以下步驟：

(1)將電氣石粉與硅烷偶聯(lián)劑混合，加入混合物重量2倍的水，調(diào)漿后倒入球磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)研磨，球磨后過濾烘干得超細(xì)粉末，將超細(xì)粉末放入到攪拌器中，加入水性聚氨酯，升溫至40℃，以600轉(zhuǎn)/分的速度分散30分鐘，繼續(xù)升溫至60℃，保溫2小時(shí)后，降至室溫后，烘干即得表面活化的電氣石細(xì)粉；

(2)將膨脹石墨、硅藻土、木槿皮、板栗殼放入球磨機(jī)中干磨50分鐘后過180目篩形成混合粉末備用，將六水氯化鎂中加入2倍量的水將其充分溶解形成溶液，靜置24小時(shí)后放入攪拌機(jī)中，然后依次加入混合粉末、聚磷酸銨、粘合助劑以及步驟(1)得到的表面活化的電氣石細(xì)粉，以500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘，形成糊狀物料；

(3)將改性混合纖維經(jīng)過開松機(jī)開松，然后將步驟(2)的糊狀物料均勻倒入開松后的混合纖維之間，自然晾干2天，然后通過交叉鋪網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)然后進(jìn)入牽伸機(jī)形成交叉鋪網(wǎng)的纖維網(wǎng)，稱王后的材料經(jīng)水刺機(jī)中的水刺頭的水針和孔徑為0.1mm的水針板配合使用，并在水刺壓力為100bar的壓力下噴射加固，然后通過烘干機(jī)烘干即可。

實(shí)施例2：

一種安全保健消防服用隔熱材料，包括以下重量份的原料：改性混合纖維70份、電氣石粉7份、硅烷偶聯(lián)劑0.4份、水性聚氨酯11份、膨脹石墨2份、硅藻土2份、聚磷酸銨4份、六水氯化鎂12份、木槿皮4份、板栗殼4份、粘合助劑5份；

所述改性混合纖維由以下方法制備：

(1)按重量份將亞麻纖維40份、巖棉纖維25份、竹纖維15份、海泡石纖維15份、玉石纖維15份混合得混合纖維；

(2)取蒙脫土加入水中，持續(xù)攪拌使得蒙脫土均勻分散在水中，得到濃度為8g/L的蒙脫土分散液；將聚乙烯醇加入所得的蒙脫土分散液中，并加熱至80℃，持續(xù)攪拌至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇濃度為8g/L的改性液；

(3)將步驟(1)的混合纖維浸入步驟(2)的改性液中，并持續(xù)攪拌20分鐘，過篩將混合纖維濾出，并將濾出的混合纖維烘干至恒重；再將所得混合纖維浸入濃度為3％戊二醛水溶液中，并升溫至60℃保持20分鐘，而后過篩將混合纖維濾出，并將濾出的混合纖維干燥至恒重，得到改性混合纖維。

所述的粘合助劑由以下方法制備：按重量份取偏硅酸鈉12份、糯米粉8份、聚乙烯醇3份、桃膠5份、黃原膠3份、硼酸2份、水25份；制備步驟為：先向水中加入聚乙烯醇并于85℃條件下攪拌15分鐘，再加入桃膠、黃原膠和硼酸于70℃、500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌2小時(shí)，最好加入剩余原料攪拌5小時(shí)即得。

所述的安全保健消防服用隔熱材料的加工工藝，包括以下步驟：

(1)將電氣石粉與硅烷偶聯(lián)劑混合，加入混合物重量2倍的水，調(diào)漿后倒入球磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)研磨，球磨后過濾烘干得超細(xì)粉末，將超細(xì)粉末放入到攪拌器中，加入水性聚氨酯，升溫至40℃，以700轉(zhuǎn)/分的速度分散30分鐘，繼續(xù)升溫至60℃，保溫2-3小時(shí)后，降至室溫后，烘干即得表面活化的電氣石細(xì)粉；

(2)將膨脹石墨、硅藻土、木槿皮、板栗殼放入球磨機(jī)中干磨60分鐘后過180目篩形成混合粉末備用，將六水氯化鎂中加入2倍量的水將其充分溶解形成溶液，靜置24小時(shí)后放入攪拌機(jī)中，然后依次加入混合粉末、聚磷酸銨、粘合助劑以及步驟(1)得到的表面活化的電氣石細(xì)粉，以500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘，形成糊狀物料；

(3)將改性混合纖維經(jīng)過開松機(jī)開松，然后將步驟(2)的糊狀物料均勻倒入開松后的混合纖維之間，自然晾干3天，然后通過交叉鋪網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)然后進(jìn)入牽伸機(jī)形成交叉鋪網(wǎng)的纖維網(wǎng)，稱王后的材料經(jīng)水刺機(jī)中的水刺頭的水針和孔徑為0.1mm的水針板配合使用，并在水刺壓力為120bar的壓力下噴射加固，然后通過烘干機(jī)烘干即可。

實(shí)施例3：

一種安全保健消防服用隔熱材料，包括以下重量份的原料：改性混合纖維80份、電氣石粉10份、硅烷偶聯(lián)劑0.5份、水性聚氨酯12份、膨脹石墨1份、硅藻土3份、聚磷酸銨5份、六水氯化鎂15份、木槿皮5份、板栗殼3份、粘合助劑6份；

所述改性混合纖維由以下方法制備：

(1)按重量份將亞麻纖維45份、巖棉纖維20份、竹纖維20份、海泡石纖維20份、玉石纖維10份混合得混合纖維；

(2)取蒙脫土加入水中，持續(xù)攪拌使得蒙脫土均勻分散在水中，得到濃度為10g/L的蒙脫土分散液；將聚乙烯醇加入所得的蒙脫土分散液中，并加熱至80℃，持續(xù)攪拌至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇濃度為10g/L的改性液；

(3)將步驟(1)的混合纖維浸入步驟(2)的改性液中，并持續(xù)攪拌30分鐘，過篩將混合纖維濾出，并將濾出的混合纖維烘干至恒重；再將所得混合纖維浸入濃度為5％戊二醛水溶液中，并升溫至60℃保持30分鐘，而后過篩將混合纖維濾出，并將濾出的混合纖維干燥至恒重，得到改性混合纖維。

所述的粘合助劑由以下方法制備：按重量份取偏硅酸鈉15份、糯米粉10份、聚乙烯醇4份、桃膠6份、黃原膠2份、硼酸2份、水30份；制備步驟為：先向水中加入聚乙烯醇并于90℃條件下攪拌20分鐘，再加入桃膠、黃原膠和硼酸于80℃、600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌2小時(shí)，最好加入剩余原料攪拌6小時(shí)即得。

所述的安全保健消防服用隔熱材料的加工工藝，包括以下步驟：

(1)將電氣石粉與硅烷偶聯(lián)劑混合，加入混合物重量2倍的水，調(diào)漿后倒入球磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)研磨，球磨后過濾烘干得超細(xì)粉末，將超細(xì)粉末放入到攪拌器中，加入水性聚氨酯，升溫至40℃，以800轉(zhuǎn)/分的速度分散30分鐘，繼續(xù)升溫至60℃，保溫2-3小時(shí)后，降至室溫后，烘干即得表面活化的電氣石細(xì)粉；

(2)將膨脹石墨、硅藻土、木槿皮、板栗殼放入球磨機(jī)中干磨60分鐘后過180目篩形成混合粉末備用，將六水氯化鎂中加入2倍量的水將其充分溶解形成溶液，靜置24小時(shí)后放入攪拌機(jī)中，然后依次加入混合粉末、聚磷酸銨、粘合助劑以及步驟(1)得到的表面活化的電氣石細(xì)粉，以500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌15分鐘，形成糊狀物料；

(3)將改性混合纖維經(jīng)過開松機(jī)開松，然后將步驟(2)的糊狀物料均勻倒入開松后的混合纖維之間，自然晾干2-3天，然后通過交叉鋪網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)然后進(jìn)入牽伸機(jī)形成交叉鋪網(wǎng)的纖維網(wǎng)，稱王后的材料經(jīng)水刺機(jī)中的水刺頭的水針和孔徑為0.1mm的水針板配合使用，并在水刺壓力為120bar的壓力下噴射加固，然后通過烘干機(jī)烘干即可。