包含含砜基的芳香族聚合物纖維的阻燃紗線和由其制得的織物及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種包含含砜基的芳香族聚合物纖維的阻燃紗線和由其制得的織物 和服裝，以及他們的制備方法。本發(fā)明的紗線主要應(yīng)用制備于永久阻燃、耐磨、舒適性能好 的防護迷彩織物和服裝。
【背景技術(shù)】
[0002] 消防人員、緊急響應(yīng)人員、賽車人員、軍事人員、工業(yè)生產(chǎn)人員經(jīng)常會暴露在火焰 或高溫中，他們需要的防護服或者防護制品除了需要具有耐高溫和永久阻燃性能以外，還 需要具有優(yōu)異的耐磨性能，同時由于人體劇烈的運動和高溫場合使得人體的排汗量成倍排 出，所以用于此種場合的面料還需要具有良好的舒適性、透濕性、透氣性和消除異味等功 能。
[0003] 目前用于上述用途的織物或服裝使用的大多為棉或棉與其他化纖混紡后做阻燃 整理的產(chǎn)品，存在著棉易霉、強度差，阻燃效果不持久，抗熱性能不佳等缺陷。而使用阻燃 滌綸、尼龍等纖維，由于熔滴現(xiàn)象明顯，以產(chǎn)生二次傷害。目前使用的具有耐高溫纖維（如 芳族聚酰胺類纖維、聚酰亞胺纖維及其改性纖維、聚唑纖維、碳纖維預(yù)氧化絲等），可以解決 永久阻燃及熱防護的問題，但是在印染性方面（如染色上色率、染色色牢度、以及染色鮮艷 度）存在較難上染、不能染深色，色牢度低，上色率低，重現(xiàn)性差，成本高（玻璃化溫度250 °C 以上，染色溫度高）的缺陷；另外，使用上述耐高溫纖維的穿著不舒適感，也阻礙了上述耐 高溫纖維產(chǎn)品在上述領(lǐng)域中的的批量應(yīng)用。
[0004] 包含含砜基的芳香族聚合物纖維有砜基，雖然玻璃化溫度比鋼棒性纖維高，但是 砜基易上色。阻燃性差的纖維（尼龍、滌綸、腈綸）可以降低成本，提供印染性，黏膠可以提 供舒適性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)異耐高溫性能的纖 維，以及包含此種纖維的紗線、織物及制品。本發(fā)明的具有優(yōu)異耐高溫性能的纖維為一種含 砜基的芳香族聚合物纖維，該纖維具有較高的玻璃化溫度，優(yōu)異的耐高溫性能，同時由于分 子鏈上存在砜基，使纖維易染色。同時在紗線中加入阻燃性能較含砜基的芳香族聚合物纖 維差的其他纖維，如尼龍、滌綸、腈綸，可以降低紗線的成本；另外，在紗線中加入纖維素纖 維，可以增加紗線的穿著舒適性。
[0006] 本發(fā)明涉及一種紗線，其包含：
[0007] 耐高溫本質(zhì)阻燃纖維（A);
[0008] 常規(guī)阻燃纖維（B)，所述常規(guī)阻燃纖維選自阻燃尼龍、阻燃滌綸、阻燃腈綸；
[0009] 阻燃纖維素纖維（C)。
[0010] 優(yōu)選的，所述耐高溫本質(zhì)阻燃纖維（A)包含一種低強度耐高溫本質(zhì)阻燃纖維（Al) 和一種高強度耐高溫本質(zhì)阻燃纖維（A2)，所述低強度耐高溫本質(zhì)阻燃纖維（Al)的強度小 于等于lOcN/dtex以下，所述高強度耐高溫本質(zhì)阻燃纖維（A2)的強度為大于lOcN/dtex。
[0011] 優(yōu)選的，所述低強度耐高溫本質(zhì)阻燃纖維（Al)的玻璃化溫度在250°C以上。
[0012] 優(yōu)選的，所述低強度耐高溫本質(zhì)阻燃纖維（Al)的LOI值為26以上，更優(yōu)選為33 以上。
[0013] 優(yōu)選的，所述常規(guī)阻燃纖維（B)的LOI值為26以上。
[0014] 優(yōu)選的，所述常規(guī)阻燃纖維（B)的纖維斷裂強度為4. 5cN/dteX以上。
[0015] 優(yōu)選的，所述紗線中按重量計，含有耐高溫本質(zhì)阻燃纖維（A)25wt% -45wt%，常 規(guī)阻燃纖維（B)20wt% -40wt%，阻燃纖維素纖維（C)15wt% -35wt%。
[0016] 優(yōu)選的，所述紗線中按重量計，含有低強度耐高溫本質(zhì)阻燃纖維 (Al) 20wt % -40wt %，高強度耐高溫本質(zhì)阻燃纖維（A2) 5wt % -25wt %，常規(guī)阻燃纖維 (B) 20wt % -40wt %，阻燃纖維素纖維（C) 15wt % -35wt %。
[0017] 優(yōu)選的，所述紗線中包含導(dǎo)電纖維。
[0018] 優(yōu)選的，所述導(dǎo)電纖維在紗線中的含量為0. 5-5 %，優(yōu)選1-4 %，更優(yōu)選2-3 %。
[0019] 優(yōu)選的，所述低強度耐高溫本質(zhì)阻燃纖維（Al)選自含砜基的芳香族聚合物纖維 (All)、間位芳香族聚酰胺纖維（A12)、聚噁二唑纖維（A13)、聚苯硫醚纖維（A14)、聚酰亞胺 纖維（A15)，或上述一種或兩種以上纖維的混合。
[0020] 優(yōu)選的，所述聚噁二唑纖維（A13)中包含按摩爾數(shù)50%的化學(xué)單元為環(huán)狀芳族或 雜環(huán)芳族環(huán)單元；更優(yōu)選的，所述聚噁二唑纖維（A13)為聚芳噁二唑纖維。
[0021] 優(yōu)選的，所述高強度耐高溫本質(zhì)阻燃纖維（A2)選自對位芳香族聚酰胺纖維 (A21)、聚對苯撐苯并二噁唑纖維（A22)、碳纖維（A23)，或上述一種或兩種以上纖維的混 合。
[0022] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)由含砜基的芳香族聚合物制得， 所述含砜基的芳香族聚合物由以下三種單體聚合而成：
[0023] 間位的含有二胺基的芳香族單體（a);
[0024] 含砜基和氨基的單體（b);
[0025] 對位的含有二羧酸基團的芳香族單體或其鹵代物（C);
[0026] 在所述含砜基的芳香族聚合物中，砜基在聚合物中的質(zhì)量百分比含量為4-10%。
[0027] 優(yōu)選的，所述紗線中，按重量計含有，所述含砜基的芳香族聚合物纖維 (Al 1) 70-30 %，聚苯硫醚纖維（B) 30-70 % ;更優(yōu)選的，所述紗線中，按重量計含有，含砜基的 芳香族聚合物纖維（A) 60-40 %，聚苯硫醚纖維（B) 40-60 %。
[0028] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)中，所述間位的含有二胺基的芳 香族單體（a)的芳香環(huán)上的氫獨立地被選自鹵素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、酰氧基、 硝基、二烷基氨基、硫代烷基、羧基、磺酰基、羰基烷氧基中的一個或多個取代基所取代或不 取代。
[0029] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)中，所述間位的含有二胺基的芳 香族單體（a)為間苯二胺，或包含80摩爾％以上間苯二胺的混合間位芳香族二胺單體。
[0030] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)中，所述的含砜基和氨基的單體 (b)為R, R' -二氨基二苯砜。
[0031] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)中，所述的R，R'_二氨基二苯砜選 自3, 3' -二氨基二苯砜、4, 4' -二氨基二苯砜或它們的混合物。
[0032] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)中，所述的對位的含有二羧酸基 團的芳香族單體或其鹵代物（c)的芳香環(huán)上的氫獨立地被選自鹵素、C1-C4烷基、C1-C4烷 氧基、苯基、醜氧基、硝基、^燒基氣基、硫代燒基、幾基、橫醜基、幾基燒氧基中的個或多 個取代基所取代或不取代。
[0033] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)中，所述的對位的含有二羧酸基 團的芳香族單體或其鹵代物（c)為對苯二甲酰氯，或包含80摩爾％以上對苯二甲酰氯的混 合對位的含有二羧酸基團的芳香族單體或其鹵代物。
[0034] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)中，所述間位的含有二胺基的芳 香族單體（a)與含砜基和氨基的單體（b)的摩爾量之和與對位的含有二羧酸基團的芳香族 單體或其鹵代物（c)的摩爾量的比例為1 :0. 98-1 :1. 01，優(yōu)選為1 :1。
[0035] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)中，所述的間位的含有二胺基的 芳香族單體（a)與含砜基和氨基的單體（b)的摩爾量之比為50-80 :20-50,優(yōu)選60-75 :25 : 40,更優(yōu)選 70-75 :25-30。
[0036] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)具有300°C以上的玻璃化溫度，優(yōu) 選320°C以上的玻璃化溫度，更優(yōu)選340°C以上，最優(yōu)選345°C以上。
[0037] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)具有4cN/dteX以上的強度，優(yōu)選 4. 5cN/dtex 以上。
[0038] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)的細度為I. OT-5D。
[0039] 優(yōu)選的，所述含砜基的芳香族聚合物纖維（All)的長度為38mm-102mm。
[0040] 優(yōu)選的，所述阻燃纖維素纖維（C)選自天然纖維素纖維和/或再生纖維素纖維，其 阻燃功能即可以通過后整理獲得，或在紡絲過程中添加阻燃劑獲得。
[0041] 優(yōu)選的，所述阻燃纖維素纖維（C)選自阻燃粘膠纖維、阻燃棉纖維、阻燃麻纖維。
[0042] 優(yōu)選的，所述導(dǎo)電纖維選自金屬纖維、碳纖維、碳纖維/尼龍復(fù)合纖維、碳纖維/滌 綸復(fù)合纖維。