消防员防护服隔热层新材料的研制工艺介绍

为使消防员在消防作业中节 省体力， 提高服装的穿着舒适性， 减 少或防止消防员中暑现象的发生， 当前有必要采用新的加工工艺和 原材料， 研制重量轻， 隔热阻燃性能 好的新型隔热层材料。水刺技术是 当今世界上最先进的无纺技术之 一， 与针刺法相比， 用水刺法生产的 隔热层具有三维立体结构， 表面平 整， 均匀度好， 隔热性能强， 适合于 加工消防员防护服隔热层。 １ 水刺技术工艺流程
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难点， 从而掌握了消防员防护服隔 内受到牵伸， 而处于边缘的纤维仅
第五道水刺压力设置
热层的工艺控制。
ห้องสมุดไป่ตู้
在某一侧面受到牵伸， 随着纤网的 １４０ ～１８０ ｂａｒ；
２．１ 梳理成网
宽度减小， 横向边缘不均匀性更为
通过科研技术人员的努力，
均匀度是无纺布产品质量中 突出。为解决该问题， 采用一套 采用水刺技术， 我国已经成功地
要采用芳纶和开夫拉纤维， 从无纺 造成纤维网两边厚中间薄的横向
第一、二道水刺压力设置
布结构方面， 除 了 应 具 有 较 高 强 力 均匀度问题。此外， 牵伸过程中纤 ６０ ～１００ ｂａｒ；
外， 对厚度的均匀性要求也较高。 网边缘和中央纤维牵伸效果不同，
第三、四道水刺压力设置
通 过反复试验， 解 决 了 一 系 列 技 术 靠 近 中 心 的 纤 维 在 整 个 截 面 范 围 １００ ～１４０ ｂａｒ；
纤维经过充分开松后， 要保持 均匀度。
热 层 可 减 重 ０．５ ｋｇ， 将 隔 热 层 与 防
筵棉密度均匀一致， 调整道夫与锡 ２．２ 水刺加固
水透汽层复合在一起， 则整套消
林的间距， 利于纤维的凝聚和转移，
水刺工艺参数的设定对纤维 防员灭火防护服的重量可降 低
梳理单元速比的配置合理， 既保证 的缠结十分重要。无纺布的强力与 ２．５ ｋｇ 左 右 ， 提 高 了 消 防 员 灭 火 防
ＣＰＰＥ综 述 Ｃｈｉｎａ Ｐｅｒ ｓｏｎａｌ Ｐｒ ｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
２ 消防员防护服隔热层生产工艺 梳理机是在不变的全速下运行的，
目前国产克重 ５５ ｇ ／ｍ２ 消防员
控制
因而出现梳理机超喂给铺网机的 防护服隔热层芳纶材料水刺布压
消防员防护服隔热层原料主 现象， 超喂的纤网铺到输出帘上会 力设置为：
一 项 很 重 要 的 指 标 ， 纤 网 的 均 匀 ｐｒｏｄｙｎ（ 非制造生产技术） 系统— —— 开 发 了 轻 型 消 防 员 防 护 服 隔 热
度 对 产 品 的 后 继 加 工 性 以 及 最 横向自检自调均匀系统， 把梳理铺 层， 经国家消防装备产品质量监
终 使 用 性 能 都 有 很 大 的 影 响 。 因 网、牵伸、水刺、干燥看成一个整体， 督 检 验 中 心 检 测 ， 其 性 能 符 合 ＧＡ
ＣＰＰＥ 综 述
Ｃｈｉｎａ Ｐｅｒ ｓｏｎａｌ Ｐｒ ｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
消防员防护服隔热层新材料的 研制工艺介绍
黄锐镇 １ 曹永强 ２ （ １ 恒盛新材料技术发展有限公司 绍兴市 ３１２０６９ ２ 公安部上海市消防研究所）
消防员防护服是用于保护消 防员身体免受各种伤害的防护装 备。通常消防员防护服由多层面料 组成。其中隔热层是消防员防护服 重要组成部分， 起到耐高温隔热作 用， 确保消防员灭火作业时， 免受高 温和辐射热伤害。消防员灭火防护 服的隔热层主要采用针刺无纺方法 加工的阻燃粘胶或碳纤维毡材料， 如果要达到标准规定的性能要求， 隔热层的重量一般要超过 １ ｋｇ。而 国外已 经 开 发 成 功 克 重 数 为 ５０ ｇ ／ ｍ２ 的隔热层材料， 使隔热层重量降 至 ０．５ ｋｇ 左右。
控制其喂入的稳定性， 保证箱内纤 性能。
维的动态平衡， 筵棉均匀一致。同
经过水刺加固后含有大量水
时采用自调匀整装置来控制生产 分的纤网需要进行烘干， 一方面除
线上的纤网克重。
去纤网中的水分， 另一方面， 在高
１．３ 铺网及牵伸
温区对水刺无纺布起到热定型的
为了改善产品横向强力和提 作用。
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容易出现交叉铺网时纤网边缘超 提高则不明显， 而压力过大， 则会使
喂问题。由于交叉铺网机的铺网小 水刺布表面不平整， 外观受到影响。
车改变方向时， 梳理网会发生超喂 因此压力需合理配置， 力争达到以
现象， 当跑车改变方向时， 速度必须 较小的压力获得比较理想的缠结效
先降低到零， 然后再加速到全速。 果。
之间相互缠结， 从而使纤网得到压
由于铺网机输出的纤网的纵
缩加固。
横向强力比差异较大， 因此需要通
１．１ 前梳理
过牵伸机缓慢牵伸作用减少纵横
前梳理是指纤维进 入 梳 理 机 强力比差异。牵伸区域越多， 牵伸
之前的开棉工艺。前梳理加工质量 倍数越高， 越能够灵活设置， 满足产
直接影响了输出纤网的质量。纤维 品纵横强力比的要求。
出 系 统 — ——ＬＤＳ 线 性 剥 棉 系 统 和 ＷＩＤ 纤网导入装置， 能使梳理机输 出的纤网在没有牵伸的情况下从 一个输送帘转移到下道输入帘上， 以确保纤维网在输送过程中均匀 度不受破坏。把梳理出来的纤网通 过交叉铺网机在铺网帘上铺成若干 层的棉网， 改善产品横向强力， 提高 定量。通过牵伸可减少断裂强力和 撕裂强力在纵横向上的差异， 但也
单 纤 化 的 形 成 又 要 避 免 纤 维 因 作 纤维的种类、规格、纤维的缠结效果 护 服 的 舒 适 性 ， 有 利 于 增 强 消 防
用力过大而使长度损失严重。为使 有关。当纤维种类、规格、产品的克 员 的 灭 火 救 援 战 斗 力 。
输出的纤网均匀， 采用新型纤网输 重确定后， 影响无纺布强力的主要
因素就是纤维缠结的好坏。影响纤 维缠结效果的主要因素有高压水的 压力及“反射水针”的反射强度和状 况， 水针的规格、水刺道数等因素。
水刺压力对水刺布的强度及 外观有很大影响， 一般认为， 压力越 大纤维缠结越好， 产品的密度提高， 强力随之提高。但水刺布的强力并 不随水刺压力的增加呈线性增加， 特别是压力升到一定高位时， 强力
此 如 何 提 高 纤 网 的 均 匀 度 是 消 检测成品的质量反馈至筵棉喂入系 １０－ ２００２ 《消 防 员 灭 火 防 护 服 》标
防 员 防 护 服 隔 热 层 工 艺 控 制 的 统， 自动调整纤网不匀率。这样 ＣＶ 准 要 求 。 应 用 于 消 防 员 灭 火 防 护
关键之一。
值可以下降 ２％左右， 提高无纺布的 服 ， 替 代 原 有 的 隔 热 层 材 料 ， 仅 隔
参考文献 ［ １］ 李 瑜 璋．阻 燃 纺 织 品 在 消 防 员 防 护
服 中 的 应 用 ［ ＥＢ ／ＯＬ］ ． ｈｔｔｐ： ／ ／ｉｎｆｏ． ｆｉｒｅ．ｈｃ３６０．ｃｏｍ ／Ｈｔｍｌ ／００１ ／００５ ／ ００２ ／００３ ／１１４６６．ｈｔｍ．２００４－ ０４－ ０６． ［ ２］ 公 安 部 上 海 消 防 科 学 研 究 所．消 防 员火场防护基本技术参数及热防 护试验装置的研究［ Ｒ ］ ．１９９６． ［ ３］ 陈 政．我 国 水 刺 非 织 造 布 行 业 发 展 状况的探讨［ Ｊ］ ．福建轻纺， ２００７（ １） ．
水刺法的加工原理是将纤维
经开松梳理铺网后形成一定厚度、 高定量， 把梳理出来的纤网通过交
定量和致密度的纤网输送到水刺 叉铺网机在铺网帘上铺成若干层
机的托网上， 利用高压水针对纤网 的棉网。铺网层数量根据产品所需
进行穿刺， 水针 射 到 纤 网 上 产 生 无 的克重、网帘速度、生产速度等相关
规则反弹对纤维进行反射， 使纤维 工艺参数确定。
之间相互缠结， 纤网得到压缩加
梳理成网是水刺加工过程中 固， 从而使加工的无纺布克重更
最关键的工序。其加工质量直接反 低 ， 厚 度 均 匀 。 水 刺 压 力 、水 刺 道
映出纤网的均匀度。为了保证筵棉 数 、水 针 板 孔 径 、水 刺 托 网 帘 规 格
质量采用气压式棉箱， 通过气压来 都会影响水刺无纺布的物理机械
开包后经输送帘和角针帘喂入， 由 １．４ 水刺及烘干
电子秤精确秤重， 定量输送至粗开
从牵伸机输出的纤网输送到
松机和混棉箱， 然后进入精开松机， 水刺机的托网上， 由高压水针对纤
进行精细开松， 通过输棉风机的作 网进行穿刺， 水针射到纤网上产生
用进入储棉箱。
无规则反弹对纤网进行反射， 纤维
１．２ 梳理