Огнестойкие пряжи и ткани, включающие частично ароматическое полиамидное волокно и другие огнестойкие волокна



Огнестойкие пряжи и ткани, включающие частично ароматическое полиамидное волокно и другие огнестойкие волокна
Огнестойкие пряжи и ткани, включающие частично ароматическое полиамидное волокно и другие огнестойкие волокна
Огнестойкие пряжи и ткани, включающие частично ароматическое полиамидное волокно и другие огнестойкие волокна

 


Владельцы патента RU 2634242:

ИНВИСТА Текстайлс (Ю.К.) Лимитед (GB)

Представлено описание технических волокон и пряжей, изготовленных с использованием частично ароматических полиамидов и волокна, имеющего основанное на паровой фазе действие, как, например, огнеупорного целлюлозного волокна. Ткани, изготовленные из таких волокон и пряжей, обладают превосходными огнезащитными свойствами в сравнении с традиционными огнезащитными тканями из нейлона 6,6. Кроме того, раскрытые ткани и пряжи при смешивании с другими огнезащитными волокнами не обладают опасным "эффектом каркаса", характерным для тканей, смешанных с огнезащитным нейлоном 6,6. 25 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Изобретение относится к техническим волокнам, пряжам и тканям в целом и в частности к огнезащитным волокнам, пряжам и тканям, изготовленным из них, включая смеси частично ароматических полиамидных волокон, не содержащих огнезащитные добавки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Огнезащитные и огнестойкие (ОС) ткани имеют важнейшее значение как для военных, так и невоенных целей. Пожарные, автогонщики и работники нефтеперерабатывающей промышленности являются лишь небольшим примером невоенного применения дополнительной защиты с помощью огнезащитных тканей. Тем не менее в наше время реальные преимущества огнезащитных тканей связаны с военной отраслью. В дополнение к экстремальным условиям, в которых вынуждены действовать военные подразделения, нетрадиционные методы ведения войны создают еще более враждебные условия. В частности, использование самодельных взрывных устройств ("СВУ") для иммобилизации больших колонн военнослужащих делает индивидуальные способы защиты солдат критически важными.

[0003] В дополнение к баллистическим тканям и бронежилетам огнезащитные ткани играют критически важную роль в защите военнослужащих от СВУ. СВУ изготавливают из множества материалов (например, взрывчатые вещества, воспламеняемые жидкости, шрапнель и т.д.), одни из которых при детонации действуют как метательные снаряды, а другие - как зажигательные средства. Таким образом, ткани военного назначения должны иметь различное строение для противодействия разнообразному поражающему действию СВУ.

[0004] Для пошива защитной одежды, в основном, используют два типа огнезащитных тканей: (1) ткани, изготовленные из огнезащитных органических волокон (например, арамида, огнезащитной вискозы, полибензимидазола, модакриловых волокон и т.д.); и (2) огнезащитные ткани, изготовленные из обычных материалов (например, хлопка), подвергшихся последующей обработке для обеспечения огнезащитных свойств. Наиболее распространенными синтетическими огнезащитными волокнами являются ароматические полиамиды Nomex® и Kevlar®. Они изготовлены путем вплетения в среде раствора мета- или пара-ароматического полиамидного полимера в волокно. Ароматические полиамиды не плавятся при высокой температуре, по своей природе являются огнезащитными, но требуют плетения в среде раствора. К сожалению, Nomex® и KEVLAR® не отличаются комфортабельностью, а также сложны и дороги в производстве.

[0005] Другим волокном, используемым для изготовления защитной одежды, является модакрил, который является волокном, содержащим 30-70 массовых частей акрилонитрила и 70-30 массовых частей мономера, например галоген-содержащего мономера винилидена и/или галоген-содержащего мономера винила. Коммерческие примеры включают волокна PROTEX® С и PROTEX® М производства компании Kaneka. Известно, что при смешивании в соотношении приблизительно 1:1 модакриловые волокна придают огнестойкие свойства тканям, содержащим неогнестойкие целлюлозные волокна, например хлопок и лиоцелл. Примеры приведены в EP 1498522 и WO 2008027454.

[0006] Целлюлозные волокна, такие как ацетат, вискоза, лиоцелл и хлопок, могут получить огнестойкие свойства при добавлении в них фосфоро-азотных добавок при прядении либо при заключительной обработке волокна.

[0007] Механизмы огнестойкого действия модакриловых волокон и огнестойкой целлюлозы основаны на выделяющихся из волокон газах, которые разбавляют, охлаждают или химически нейтрализуют воспламеняемые газы (действие на основе паровой фазы), а также которые образуют вспучивающиеся обугливающиеся барьеры (действие на основе конденсированной фазы).

[0008] Огнезащитные вещества, которыми в последующем обрабатывают ткани, можно разделить на две основные категории: (1) стойкие огнезащитные вещества и (2) нестойкие огнезащитные вещества. В случае с защитной одеждой обработка должна выдерживать стирку, поэтому выбирают только стойкие огнезащитные вещества. В настоящее время, чаще всего, химические процессы стойких огнезащитных веществ основаны на использовании фосфорных ОС средств и химических веществ или смол, которые фиксируют ОС средства на волокнах.

[0009] Одним из наиболее изученных (по причине высоких эксплуатационных характеристик и прочности) полимерных волокон является волокно нейлона 6,6. Для получения ткани в пряже небольшое количество (около 12%) алифатических нейлоновых волокон может быть смешано с хлопком, при этом полученную пряжу и/или ткань, изготовленную из них, обрабатывают химическими веществами для получения огнезащитной ткани. Поскольку основным волоконным компонентом является хлопок, такую ткань можно называть тканью из "ОС хлопка". Нейлоновые волокна придают тканям и одежде из ОС хлопка превосходную износостойкость. Однако, поскольку нейлон является перерабатываемым в расплаве (т.е. термопластичным) и не обладает собственной огнестойкостью, количество нейлоновых волокон в составе ОС ткани, например в обработанной ОС ткани из хлопка, ограничено. Попытки повысить содержание нейлоновых волокон путем химической модификации алифатических нейлоновых волокон или путем разработки новых способов огнезащитной обработки ткани не увенчались успехом.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0010] Проблема использования смесей термопластических волокон с неплавящимися огнестойкими волокнами (например, алифатическими полиамидами и обработанным ОС хлопком) называется "эффектом каркаса" (См. Horrocks et al. Fire Retardant Materials at 148, § 4.5.2 (2001)). В общем, термопластические волокна, включая обработанные или модифицированные ОС средствами, самогасятся, сжимаясь в направлении от источника огня, либо при перемещении расплавленного полимера в направлении от источника огня с последующим гашением. ОС полиэстеровое волокно является волокном именно с такими свойствами. Если ОС полиэстеровое волокно смешано с неплавящимся огнезащитным волокном, например, с обработанным на предмет ОС хлопком, неплавящееся волокно образует углеродный каркас, и термопластическое ОС полиэстеровое волокно удерживается в огне и продолжает гореть. По сути, при испытании вертикальной воспламеняемости термопластические полимерные волокна плавятся и стекают по нетермопластическому каркасу, поддерживая горение, в результате чего вся ткань сгорает полностью. Кроме того, в случае с одеждой расплавленный полимер может попасть на кожу человека и прилипнуть к ней, вызвав дополнительные повреждения у носителя одежды.

[0011] Существует необходимость в улучшенной огнезащитной пряже, включающей более простые и дешевые в производстве термопластические волокна. Идеальная пряжа с термопластическими волокнами должна позволить получить ткани и одежду, у которой нет "эффекта каркаса", с хорошими огнезащитными свойствами, отсутствием протекания и прилипания расплавленного полимера, с возможностью окрашивания, комфортабельную и износостойкую. Следовательно, желательно найти комбинацию из перерабатываемого в расплаве полимера, который может быть смешан или другим образом скомбинирован по меньшей мере с одним другим ОС волокном с целью получения пряжи, которая может быть связана или соткана, или приготовлена для получения нетканой самогасящейся, не протекающей при расплавлении, долговечной огнезащитной ткани, накидки или одежды.

[0012] Один аспект предлагает изделие, проявляющее огнестойкие или огнезащитные свойства, включая первичную пряжу, при этом первичная пряжа включает огнестойкие или огнезащитные (03) волокна, обладающие значительным действием на основе паровой фазы, такие как модакриловые или ОС целлюлозные волокна, а также волокна, отличные от указанных огнестойких или огнезащитных волокон, включая частично ароматическое полиамидное волокно, при этом частично ароматический полиамидный полимер без ОС добавок вплетен с плавлением в волокно. Другими словами, частично ароматическое полиамидное волокно исключает ОС добавки, которые являются составной частью волокна. Изделие может быть пряжей. Однако изделие также может быть тканью или одеждой, включающей огнестойкую пряжу.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] Термины "огнестойкий", "огнезащитный" и "ОС" в данной области техники имеют незначительное различие. Различие состоит в использовании этих терминов относительно описания тканей, которые либо сопротивляются горению, горят медленнее и способны к самогашению в таких условиях как испытание вертикальной воспламеняемости. В целях данного изобретения термины "огнестойкий" и "огнезащитный" применяются взаимозаменяемо и означают включение любой ткани, которая обладает одним или более нужных свойств, таких как сопротивление горению, медленное горение, самогашение и т.д.

[0014] Термин "действие на основе паровой фазы" для тканей, пригодных для данного изобретения, предполагает включение волокон, которые разбавляют, охлаждают или химически нейтрализуют воспламеняемые газы. Механизмы огнестойкого действия модакриловых волокон и огнестойкой целлюлозы основаны на выделяющихся из волокон газах, которые разбавляют, охлаждают или химически нейтрализуют воспламеняемые газы (действие на основе паровой фазы), а также которые образуют вспучивающиеся обугливающиеся барьеры (действие на основе конденсированной фазы).

[0015] Изделия, в частности пряжи, ткани и одежда, проявляют огнестойкие и/или огнезащитные свойства. Пряжи включают по меньшей мере одно волокно, которое является частично ароматическим полиамидом. Пряжа, включающая частично ароматическое волокно, в формуле изобретения упоминается как "первичная пряжа". Термин "первичная пряжа" не призван обозначить какой-либо относительный вес в процентах пряжи в сравнении с другими видами пряжей, которые могут присутствовать в изделии, но взамен предназначен для различия между этой пряжей и другими видами пряжей. Первичная пряжа должна включать частично ароматическое волокно, исключающее вплетенные ОС добавки, комбинированные с ОС волокном, например ОС целлюлозным волокном, модакриловым волокном и их смесями.

[0016] Частично ароматические волокна исключают вплетенные ОС добавки. Частично ароматический полиамид может включать полимеры или сополимеры, включая мономеры, выбранные из группы, состоящей из ароматических диаминовых мономеров, алифатических диаминовых мономеров, ароматических диацидных мономеров, алифатических диацидных мономеров и их комбинаций. Частично ароматический полиамид также может включать или представлять собой только MXD6, который включает ароматический диамин или неароматический диацид. Другие частично ароматические полиамиды могут быть основаны на ароматическом диациде, например терефталевой кислоте (полиамид 6Т) или изофталевой кислоте (полиамид 6I), либо их смеси (полиамид 6T/6I). Температура плавления или обработки частично ароматических полиамидов варьирует от приблизительно 240°C (для MXD6) до приблизительно 355°C (для полиамидимида), включая приблизительно 260°C, 280°C, 300°C, 320°C и 340°C. Температуры плавления нейлона 6 и нейлона 6,6 составляют приблизительно 220°C и 260°C соответственно. Чем ниже температура плавления, тем проще ввести полиамидный полимер в волокно. Ниже приведен список распространенных частично ароматических полимеров и, для сравнения, некоторых неароматических полимеров, а также связанные с ними температуры плавления.

Полимер Торговое название Температура плавления, °C
Нейлон 6 (неароматический) Различные 220
Нейлон 66 (неароматический) Различные 260
MXD6 MXD6 240
Нейлон 6/6Т Grivory 295
Полифталамид (PPA) Zytel, LNP 300
Нейлон 6T Arlen 310
Нейлон 6I/6T Grivory 325
Полиамидимид Torlon 355

[0017] Частично ароматические полиамиды также могут включать сополимеры или смеси различных частично ароматических амидов. Например, MXD6 может быть смешан с Нейлоном 6/6T перед созданием волокна. Кроме того, частично ароматические полимеры могут быть смешаны с алифатическим полиамидом, или сополимерами, или смесями различных алифатических полиамидов. Например, MXD6 может быть смешан с Нейлоном 6,6 перед созданием волокна.

[0018] Частично ароматическое волокно может представлять собой штапельное волокно или пряжу из непрерывной нити. Частично ароматическое волокно также может содержаться в нетканом полотне, например нетканом волокне из расплава, нетканом волокне из расплава с аэродинамической обработкой или в их комбинации. Участок пересечения нитей может иметь любую форму, включая круглую, треугольную, звездообразную, квадратную, овальную, двудольную, трехдольную или плоскую. Более того, нить может быть уложена с использованием известных способов текстурирования. Как было описано выше, вплетение частично ароматических полиамидов в волокна также может включать дополнительные частично ароматические или алифатические полимеры. При прядении таких волокон предварительно в пряжу может быть введена смесь из более чем одного полиамидного полимера либо может быть произведена многофиламентарная пряжа, содержащая по меньшей мере один частично ароматический полиамидный полимер, а также дополнительный частично ароматический полиамидный полимер либо алифатический полимер в бикомпонентной форме, например, в параллельной конфигурации или в конфигурации ядро с оболочкой.

[0019] Частично ароматическое волокно будет скомбинировано с ОС волокном, обладающим значительным действием на основе паровой фазы, например, модакриловым или ОС целлюлозным волокном, для образования первичной пряжи. Пряжа может включать только частично ароматическое волокно и ОС волокно; в качестве альтернативы могут быть включены другие волокна, такие как ОС или не-ОС волокна. Полезное количество частично ароматического волокна варьирует. Подходящее количество частично ароматического волокна включает от приблизительно 5% до приблизительно 75% по массе первичной пряжи, от приблизительно 5% до приблизительно 60% по массе первичной пряжи и от приблизительно 25% до приблизительно 50% по массе первичной пряжи. Комбинированная пряжа может быть приготовлена любым подходящим способом. Например, пряжа может представлять собой смешанную штапельную пряжу. Смешанная штапельная пряжа может представлять собой однородную смесь, в которой частично ароматическое волокно и ОС волокно равномерно распределены по всей пряже. В качестве альтернативы пряжа может представлять собой, среди прочего, одинарную пряжу, крутку крученой пряжи, пряжу с оплеткой нити (включая одинарное и двойное покрытие) либо армированную пряжу.

[0020] Первичная пряжа должна включать по меньшей мере одно ОС волокно, обладающее значительным действием на основе паровой фазы, например модакриловые или ОС целлюлозные волокна, а также их комбинации. ОС волокно также может быть ОС целлюлозой, где к ОС целлюлозе при производстве волокна добавлена ОС добавка. В качестве альтернативы к изделию, включая необработанное целлюлозное волокно, может быть применена ОС обработка. Примеры подходящих целлюлозных волокон включают хлопок, вискозу или лиоцелл. Подразумевается, что изделия, которые включают ОС целлюлозу, включают изделия, в которых составной компонент, такой как пряжа, предварительно обрабатывается до включения в изделие. Кроме того, подразумевается, что изделия, которые включают ОС целлюлозу, также включают изделия, которые обрабатываются после включения целлюлозы в пряжу, а также изделия, которые обрабатываются после создания из пряжи ткани или одежды. Согласно описанному здесь целлюлоза включает, но не ограничивается этим, ацетат, хлопок, вискозу, лиоцелл и их комбинации. В первичной пряже могут быть скомбинированы один или более видов целлюлозного волокна, между собой и/или в комбинации с модакрилом. Количество ОС волокна со значительным действием на основе паровой фазы может варьировать. Подходящее количество этого волокна включает от приблизительно 25% до приблизительно 75% по массе первичной пряжи, от более чем 25% до приблизительно 75% по массе первичной пряжи, от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе первичной пряжи и от приблизительно 50% до приблизительно 75% по массе первичной пряжи.

[0021] Первичная пряжа может также включать другие ОС волокна, хорошо известные в этой области техники. Обычно их комбинируют в меньшем количестве, например, от 0 до приблизительно 50% по массе пряжи. Другие подходящие количества включают более чем 0, например, более чем приблизительно 5%, более чем приблизительно 10% и до приблизительно 30% по массе от первичной пряжи. Примеры включают, но не ограничиваются этим, ОС полиэстер, ОС нейлон, m-арамид, p-арамид, новолоид, меламин, поли(p-фениленбензобисоксазол) (РВО), полибензимидазол (PBI), полисульфонамид (PSA), частично оксисленный полиакрилонитрил (PAN) и их комбинации.

[0022] Количество частично ароматического волокна в первичной пряже будет зависеть от того, какое еще ОС волокно и/или другие волокна (ОС или не-ОС) также включены в пряжу. Например, частично ароматическое полиамидное волокно может присутствовать в указанной первичной пряже в количестве от приблизительно 5% до приблизительно 75% по массе первичной пряжи; в качестве альтернативы частично ароматическое полиамидное волокно может присутствовать в указанной первичной пряже в количестве от приблизительно 5% до приблизительно 60% по массе первичной пряжи. Другие подходящие диапазоны включают таковые, где минимальное количество частично ароматического волокна составляет приблизительно 25%, например, где количество частично ароматического волокна составляет от приблизительно 25% до приблизительно 75% по массе первичной пряжи или от приблизительно 25% до приблизительно 60% по массе первичной пряжи. Частично ароматический полиамид также может присутствовать в количестве от приблизительно 40% до приблизительно 60% или приблизительно 50% по массе первичной пряжи. Тип ОС волокна, использованного в совокупности с частично ароматическим волокном, будет влиять на необходимую массовую процентную долю каждого компонента на основании общей массы первичной пряжи. Когда первичная пряжа включена в ткань, при испытании вертикальной воспламеняемости ткань характеризуется самогашением (ASTM D6416). В частности, изделие согласно одному аспекту является тканью, способной иметь время после воздействия открытым огнем меньше чем приблизительно 10 секунд при испытании вертикальной воспламеняемости.

[0023] Дополнительные волокна, которые могут быть включены в первичную пряжу, в штапельной или филаментарной форме (в зависимости от волокна), как огнезащитные, так и неогнезащитные, являются полезными для создания других видов пряжи, ткани или одежды. Дополнительные волокна могут включать целлюлозу (ОС или не-ОС), например, хлопок, вискозу или лиоцелл, пара-арамид, мета-арамид, модакрил, поли(p-фениленбензобисоксазол) (РВО), полибензимидазол (PBI), полисульфонамид (PSA), окисленное акриловое волокно, частично окисленное акриловое волокна (включая частично окисленный полиакрилонитрил), новолоид, шерсть, лен, пенька, шелк, нейлон (ОС или не-ОС), полиэстер (ОС или не-ОС), антистатические волокна и их комбинации. Некоторые волокна, такие как пара-арамид, PBI или РВО, сохраняют свою прочность после воздействия огнем при использовании в составе смешанной пряжи и тканей, а также эффективны в сокращении зоны обугливания ткани после испытания на воспламеняемость.

[0024] Изделие в одном аспекте может дополнительно включать по меньшей мере одну различную по составу дополнительную пряжу в сравнении с указанной первичной пряжей. "Различная по составу " означает, что дополнительная пряжа отличается от первичной пряжи по меньшей мере по одному из множества аспектов, например по включению в состав различных волокон, различному количеству одних и тех же волокон, различному пересечению волокон, различным добавкам, различным цветам и т.д. Изделие дополнительно может включать по меньшей мере две дополнительные пряжи, которые по составу отличаются друг от друга и по составу отличаются от указанной первичной пряжи. Кроме того, дополнительная пряжа может быть ОС пряжей или может быть не-ОС пряжей.

[0025] Ткани, изготовленные из первичной пряжи, также могут включать дополнительные виды пряжи, например, целлюлозу (ОС или не-ОС), включая хлопок, вискозу или лиоцелл, пара-арамид, мета-арамид, модакрил, меламин, поли(p-фениленбензобисоксазол) (РВО), полибензимидазол (PBI), полисульфонамид (PSA), окисленное акриловое волокно, частично окисленное акриловое волокна (включая частично окисленный полиакрилонитрил), новолоид, шерсть, лен, пеньку, шелк, нейлон (ОС или не-ОС), полиэстер (ОС или не-ОС), антистатические волокна и их комбинации.

[0026] Ткани, содержащие не-ОС целлюлозы, при необходимости, могут быть обработаны дополнительными огнезащитными добавками и, при необходимости, - покрытиями. Примерный способ обработки хлопка обнаружен в техническом бюллетене "Fabric Flame Retardant Treatment" ("Способы огнезащитной обработки ткани") (2003), опубликованном компанией Cotton Incorporated, Cary, Северная Каролина, полностью включенном сюда путем ссылки. Полотно может быть тканым, вязаным или нетканым полотном. Нетканые виды полотна включают полотна, изготовленные из кардочесанных сетей, посредством влажного раскладывания или изготовления из расплава или из расплава с аэродинамической обработкой.

[0027] Волокна, пряжа и ткани также могут содержать дополнительные компоненты, такие как: УФ-стабилизаторы, противомикробные средства, отбеливающие средства, оптические отбеливатели, антиокислители, пигменты, красители, гразеотталкивающие средства, пятноотталкивающие средства, наночастицы и водоотталкивающие средства. УФ-стабилизаторы, противомикробные средства, оптические отбеливатели, антиокислители, наночастицы и пигменты могут быть добавлены к огнезащитному полимеру до процесса прядения волокна из расплава или могут быть добавлены в качестве последующей обработки после изготовления волокна. Красители, гразеотталкивающие средства, пятноотталкивающие средства, наночастицы и водоотталкивающие средства могут быть добавлены в качестве последующей обработки после изготовления волокна и/или ткани. Ткани, изготовленные из раскрытого здесь огнезащитного волокна, также могут иметь покрытие или ламинирующую пленку для обеспечения сопротивления абразивному износу или для обеспечения контроля над проницаемостью жидкости/паров.

[0028] Определения:

[0029] Догорание означает "Стойкое горение материала после удаления источника возгорания" [Источник: ATSM D6413-11 Standard test Method for Flame Resistance of Textiles (Vertical Method)].

[0030] Зона обугливания означает "Расстояние от края ткани, на которое непосредственно воздействовало открытое пламя, до противоположной границы видимого повреждения ткани после воздействия специальной истирающей силы" [Источник: ATSM D6413-11 Standard test Method for Flame Resistance of Textiles (Vertical Method)].

[0031] Капание означает "Истечение жидкости, количества или давления которой не достаточно для образования непрерывного потока" [Источник: National Fire Protection Association (NFPA) Standard 2112, 2007 Edition, Standard on Flame-Resistant Garments for Protection of Industrial Personnel Against Flash Fire].

[0032] Плавление означает "Реакция материала на тепловое воздействие, проявляющееся признаками истечения или капания" [Источник: National Fire Protection Association (NFPA) Standard 2112, 2007 Edition, Standard on Flame-Resistant Garments for Protection of Industrial Personnel Against Flash Fire].

[0033] Самогашение означает "Материал не продолжает непрерывно гореть после удаления источника возгорания ИЛИ горение останавливается до полного сгорания всего образца". При испытании по методике ATSM D6413-11 Standard test Method for Flame Resistance of Textiles (Vertical Method).

ПРИМЕРЫ

Способы испытаний:

Огнезащитные свойства определяли в соответствии с методом ASTM D-6413-11, Стандартный метод испытания огнезащитных свойств тканей (испытание вертикальной воспламеняемости).

Было проведено два набора экспериментов (см. Таблицы 1 и 2). Каждая из тканей - по изобретению и ткань сравнения (как указано) - были сотканы из пряжи в соответствии с указанными смесями волокон. Догорание указывали в секундах, а зону обугливания измеряли в дюймах. Сравнительные примеры приведены примерами 1-5, 8-21, 26 и 30-35. Примеры по изобретению, где волокна MXD6 изготовлены без ОС добавок, показаны примерами 6-7, 22-25, 27-29 и 36-46.

Таблица 1, примеры: филаментарная MXD6 пряжа и другие виды пряже были скручены со штапельной пряжей из ОС вискозных волокон и связаны в носки для испытания на воспламеняемость. Примеры 6 и 7 показали, что смешанные ткани, включая содержащие до 60% MXD6 волокна, обладают незначительным догоранием, но характеризуются самогашением. При сравнении сходная смесь, где волокна MXD6 заменены РА 66 (пример 4) или РА 6 (пример 5), сгорали полностью и не характеризовались самогашением [Примечание: длина образцов, используемых в испытании вертикальной воспламеняемости, составляет 12 дюймов. Зона обугливания в 12 дюймов означала полное сгорание образца без признаков самогашения].

Таблица 2, примеры: однородно смешанные ткани, включая MXD6 и ОС вискозу или штапельные хлопковые волокна, а также необязательное обугливающееся упрочняющее волокно были смешаны и скручены для изготовления пряжей из штапельных волокон. Затем из пряжи были связаны носки. В случае использования хлопковой смеси ткань проходила ОС обработку с использованием пре-конденсирующей системы ТНР, отвержденной аммонием; этот процесс известен под названием "Proban". Все ткани были подвергнуты испытанию вертикальной воспламеняемости. Примеры 22-24, 27-28 и 39-46 показывают, что пряжа, включающая однородную смесь до 50% MXD6 волокон либо с ОС вискозными, либо ОС-обработанными хлопковыми волокнами, проявляет самогашение. Примеры 25 и 29 указывают на то, что большее количество MXD6 (до 75% или выше) может быть полезно, в зависимости от дополняющего ОС целлюлозного волокна. В противоположность, сравнительные примеры 15-20 указывают на то, что пряжа, включающая однородную смесь более чем 25% по массе волокон нейлона 66, горит. Примеры 39-46 указывают на то, что второе ОС волокно, такое как p-арамид, окисленный полиакрилонитрил или волокно меламина, может быт использовано в качестве вспомогательного волоконного компонента для сокращения зоны обугливания ткани при испытании вертикальной воспламеняемости.

В таблице 2 волокно, обозначенное как Ox. PAN, является волокном из окисленного полиакрилонитрила, присутствующего на рынке под названием PYRON® (производства компании Zoltek Corp., St. Louis, МО). Другие волокна Ох. PAN включают коммерческие волокна TECGEN® производства компании Ashburn Hill Corp., Greenville, SC. Волокно, обозначенное как меламин, присутствует на рынке под названием BASOFIL® (производства компании Basofil Fibers LLC, Hickory, NC).

Каждый из примеров, демонстрирующих виды пряжи, включающей смесь частично ароматического волокна (MXD6) с одним или более вспомогательных ОС волокон, являются включенными в качестве примеров по изобретению.

Таблица 1, примеры:
Испытание вертикальной воспламеняемости тканей, содержащих скрученные пряжи
Пр. Пряжа А % Пряжа В % Догорание (с) Зона обугливания (дюйм)
1 Полиамид 66 100 Нет 0 0,0 4,0
2 MXD6 100 Нет 0 0,0 4,3
3 ОС вискоза 100 Нет 0 0,0 6,7
4 Полиамид 66 50 ОС вискоза 50 33,2 12,0
5 Полиамид 6 50 ОС вискоза 50 44,0 12,0
6 MXD6 50 ОС вискоза 50 3,0 4,3
7 MXD6 60 ОС вискоза 40 5,0 5,7

При сравнении примеров 1 и 2 видно, что все носки, содержащие только термопластическую пряжу, не обладали догоранием. Объяснением является тот факт, что при испытании вертикальной воспламеняемости все чисто термопластические ткани сокращаются и не подвергаются воздействию огнем в полной мере. Однако при смешивании с огнестойким волокном, которое не сокращается в направлении от огня, преимущество изобретения очевидно. В таблице 1 примеры 6 и 7 указывают на то, что сложенная пряжа, включающая до приблизительно 60% MXD6 филаментарной пряжи и штапельную пряжу из ОС вискозных волокон, будет проявлять самогашение, тогда как алифатические полиамиды 6 и 66 не характеризуются самогашением.

Несмотря на представленное здесь описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения, специалистам в данной области техники будет очевидно, что изменения и модификации возможны без отступления от сути изобретения и все подобные изменения и модификации подразумеваются такими, которые не выходят за действительные рамки данного изобретения.

1. Изделие, проявляющее огнестойкие или огнезащитные свойства и включающее первичную пряжу, при этом указанная первичная пряжа включает огнестойкие или огнезащитные (ОС) волокна, обладающие действием на основе паровой фазы, а также волокна, отличные от указанных огнестойких или огнезащитных волокон, включая частично ароматическое полиамидное волокно, при этом указанный частично ароматический полиамид вплетен в волокно без ОС добавок, при этом частично ароматический полиамид дополнительно включает ароматические диаминовые мономеры и алифатические диацидные мономеры.

2. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что частично ароматическим полиамидом является MXD6.

3. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанное частично ароматическое полиамидное волокно представлено в форме штапельного волокна.

4. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанное частично ароматическое полиамидное волокно представлено в форме непрерывного филамента.

5. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанное частично ароматическое полиамидное волокно представлено в форме плоского волокна.

6. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанная первичная пряжа является скрученной пряжей или сложенной и скрученной пряжей.

7. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанная первичная пряжа является текстурированной пряжей.

8. Изделие по п. 3, отличающееся тем, что указанная первичная пряжа является смешанной штапельной пряжей.

9. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанное частично ароматическое полиамидное волокно присутствует в указанной первичной пряже в количестве от приблизительно 5% до приблизительно 75% по массе от первичной пряжи.

10. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанное частично ароматическое полиамидное волокно присутствует в указанной первичной пряже в количестве от приблизительно 5% до приблизительно 60% по массе от первичной пряжи.

11. Изделие по п. 9, отличающееся тем, что указанная первичная пряжа включает только указанное частично ароматическое волокно и указанное ОС волокно.

12. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанное ОС волокно, обладающее значительным действием на основе паровой фазы, выбрано из модакрилового волокна, ОС целлюлозного волокна и их комбинаций.

13. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанная первичная пряжа дополнительно включает ОС волокно, выбранное из группы, состоящей из ОС полиэстера, ОС нейлона, ОС вискозы, m-арамида, p-арамида, модакрила, новолоида, меламина, поли(p-фениленбензобисоксазола) (РВО), полибензимидазола (PBI), полисульфонамида (PSA), окисленного акрилового волокна, частично окисленного акрилового волокна и их комбинаций.

14. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанное ОС волокно включает ОС целлюлозное волокно, при этом ОС-обработка выбрана из группы, состоящей из (а) применения указанного ОС целлюлозного волокна, (б) вплетения в указанное ОС целлюлозное волокно при прядении волокна и (в) местного нанесения ОС-обработки на указанное изделие, включающее необработанное целлюлозное волокно.

15. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно включает добавочное не-ОС волокно.

16. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанное изделие является пряжей.

17. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанное изделие является тканью.

18. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанное изделие является одеждой.

19. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно включает по меньшей мере одну различную по составу добавочную пряжу в сравнении с указанной первичной пряжей.

20. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно включает по меньшей мере две различные по составу добавочные пряжи в сравнении друг с другом и с указанной первичной пряжей.

21. Изделие по п. 19, отличающееся тем, что указанная добавочная пряжа является ОС пряжей.

22. Изделие по п. 19, отличающееся тем, что указанная добавочная пряжа является не-ОС пряжей.

23. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что указанное изделие является тканью, способной к самогашению и имеющей время догорания после воздействия открытым огнем меньше чем приблизительно 10 секунд при испытании вертикальной воспламеняемости.

24. Изделие по п. 16, отличающееся тем, что указанное изделие окрашено.

25. Изделие по п. 17, отличающееся тем, что указанное изделие окрашено.

26. Изделие по п. 17, отличающееся тем, что указанное изделие покрыто печатью.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к текстильной промышленности, в частности к производству защитной одежды специального назначения. Термостойкая ткань образована переплетением основных и уточных нитей комбинированным полотняным переплетением, по основе основным репсом и по утку уточным репсом.

Изобретение относится к способу прядения волокна, содержащего полипептидный полимер, а также к продуктам, включающим упомянутое полимерное волокно. Способ прядения волокна включает вытяжку волокна из прядильного раствора, содержащего полимер, предпочтительно полипептид шелка, который может быть введен в водный раствор с концентрацией, составляющей по меньшей мере 0,15 мг/мл, полиакриламид (ПАА), который увеличивает продольную вязкость прядильного раствора, и растворитель.

Предложенная огнестойкая пряжа содержит волокно на полиарилатной основе и волокно на акриловой основе, содержащее соединение сурьмы, а также содержит от 1 до 30 мас.% волокна на полиарилатной основе по отношению к суммарной массе огнестойкой пряжи.
Изобретение относится к рыболовной леске, имеющей структуру «сердцевина-оболочка». .
Изобретение относится к двухкомпонентным волокнам типа серцевина-оболочка с улучшенной способностью к биоразложению, к текстильным листам типа нетканых материалов, включающим эти волокна, которые могут быть использованы в изделиях персонального ухода.
Изобретение относится к текстильной промышленности и касается термостойкой, огнестойкой и антистатической пряжи для тканых и трикотажных изделий. .

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к производству огнестойкой пряжи для получения тканых и трикотажных изделий, которые не подвержены горению и которые могут быть использованы для создания огнестойких материалов, применяемых в различных областях народного хозяйства.
Наверх