一种防护面料及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及熔融金属防护面料技术领域，尤其是涉及一种防护面料及其制备方法和应用，特别涉及一种高舒适熔融金属防护面料及其制备方法。


背景技术：

2.由于熔融金属温度极高，喷溅到织物表面后容易将其烧穿，使织物失去防护能力。铝液表面张力低，容易附着在织物表面，且铝液的凝固放热量大，更易引起二次烧伤。穿着熔融金属飞溅防护织物制备的服装可有效防护熔融铝的飞溅，特别是含有羊毛的防护织物得到了广泛的应用，这是由于羊毛的表面鳞片层能够对纤维起到一定的保护作用。
3.现有熔融金属飞溅防护织物专利大多是是通过纤维原料配比或织物结构的优化实现防护效果，比如采用具有一定阻燃、隔热功能的纤维原料进行纺纱、结构组织设计和织造制成的。要想达到较好的熔融金属飞溅防护效果需要很高的面密度常，一般要达到350g/m2以上，这就导致面料手感硬，服用性能差。
4.cn115323771a公开一种具有阻燃性能的改性毛织物的制备方法，包括如下步骤：(1)交联剂溶液的制备；(2)植酸/硅杂化溶胶的制备：将teos(四乙氧基硅烷)和乙醇组成的混合物在搅拌下滴加到植酸溶液中，加热搅拌，得到植酸/硅杂化溶胶。(3)功能阻燃复合织物的制备；(4)预处理：将功能阻燃复合织物置于交联剂溶液中浸泡处理，取出干燥；然后将功能阻燃复合织物置于植酸/硅杂化溶胶中，搅拌浸泡；(5)预干燥和固化处理制得具有阻燃性能的改性毛织物。改面料虽然具有一定的阻燃效果，但是无法达到较好的熔融金属飞溅防护效果。
5.cn114557506a公开一种轻柔透气羽绒服装面料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将所述纳米因子材料加入到有机溶剂中(纳米因子材料为pdms或ptfe，所述有机溶剂是正己烷)，密封加热搅拌，并降至室温，得到胶体涂布液，然后将胶体涂布液均匀涂布于羊毛面料上，最后将涂布后的面料本体置于加热装置中，烘烤至胶体涂布液完全烤干，从而在羊毛面料上形成防水透气纳米薄膜层，获得防钻绒层。盖饭通过在羊毛面料上涂覆pdms或ptfe胶体涂布液获得防水透气纳米薄膜，但该薄膜不具备隔热和阻燃的能力。
6.因此，亟待开发一种低表面能的隔热涂层，即可使熔融金属能快速从面料表面滑脱，又能提高隔热效果，对面料的舒适性也有明显的改善作用。为了提高熔融金属的滑脱性，可以从两方面入手：一是使用低表面能的涂层材料，二是形成纳米结构的粗糙表面。除了高滑脱性外，涂层材料也必须具有良好的隔热和阻燃性能。
7.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

8.本发明的目的之一在于提供一种防护面料，所述防护面料包括含有羊毛纤维的面料基层和包覆于所述面料基层上的无机氧化物空心微球/pdms涂层，通过形成低表面能的具有微纳粗糙结构的隔热、阻燃涂层，在提升织热防护性能的同时，提升了熔融金属的滑脱
性。该涂层轻薄、对织物透气性影响较小，且改善了羊毛混纺织物的毡缩性，可兼顾舒适性和抗熔融金属飞溅性能。
9.本发明的目的之二在于提供一种所述防护面料的制备方法，所述制备方法使无机氧化物空心微球/pdms对织物具有很好的渗透性，可均匀包裹到纱线的表面，保留多孔结构织物的空隙；且等离子体是处理手段，使得织物表面会产生一些高反应活性官能团，并起到一定程度的表面刻蚀作用，提升材料的表面复合效果。
10.本发明的目的之三在于一种所述防护面料在制备熔融金属飞溅防护面料中的应用。所述防护面料具有低表面能的隔热涂层，即可使熔融金属能快速从面料表面滑脱，又能提高隔热效果。
11.为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
12.第一方面，本发明提供一种防护面料，所述防护面料包括含有羊毛纤维的面料基层和包覆于所述面料基层上的无机氧化物空心微球/pdms涂层。
13.在本发明中，面料基层主要含有羊毛纤维，羊毛纤维是一种天然的蛋白纤维，具有特殊的结构和化学成分以及多种合成纤维所没有的特性和优势，尤其是羊毛纤维中含有大量的氮硫元素，具有自熄性能，能够离火自灭，且羊毛纤维的鳞片层虽然能起到一定的防护作用，但也正是鳞片效应也导致其混纺织物易毡缩，舒适性差等问题。因此，本发明利用无机氧化物空心微球/pdms涂层包覆于所述面料基层上，使得在提升织热防护性能的同时，提升了熔融金属的滑脱性。该涂层轻薄、对织物透气性影响较小，且改善了羊毛混纺织物的毡缩性。
14.其中，pdms(聚二甲基硅氧烷)是一种最广泛使用的硅基有机聚合物材料，具有导热系数低、表面能低、惰性高等特点，常用作疏水整理剂使用。无机氧化物空心微球具有密度低、耐高温、导热系数低等特点，因为内部为中空结构，静止空气能够有效地阻隔热量的传递，达到热防护效果。由于二者具有很好的相容性，可以通过共混，形成稳定的复合涂层。
15.由于pdms在固化之前粘度较低，对织物具有很好的渗透性，可均匀包裹到纱线的表面，保留多孔结构织物的空隙，且经处理后的羊毛鳞片效应减弱，降低了面料的水洗毡缩现象。另外，由于无机氧化物空心微球的密度小于pdms溶液，涂层溶液中pdms在固化过程中，无机氧化物空心微球会不断在溶液上层聚集并部分浮出溶液表面，形成梯度不匀分散和微-纳米结构凸起，即微纳米级的粗糙表面(如图1所示)
16.且pdms交联固化后形成的致密结构使得材料在高温条件下不仅保持低热量传导速率，还起到隔绝空气作用，阻止氧气向内部扩散，是常用的一种硅系阻燃剂。空心无机氧化物空心微球除了阻燃效果优异外，其内部的静止空气也很大程度阻碍了热量从涂层外部到内部的传递。二者相互配合，具有协同增效的作用，能够在提升织热防护性能的同时，进一步提升熔融金属的滑脱性。
17.优选地，所述面料基层还包括阻燃粘胶纤维和/或芳纶纤维。
18.优选地，所述面料基层由羊毛纤维、阻燃粘胶纤维和芳纶纤维经混纺制备得到。
19.在本发明中，所述面料基层采用羊毛、阻燃粘胶纤维和芳纶纤维具有阻燃、隔热功能的纤维原料进行纺纱、结构组织设计和织造制成的，在羊毛中掺杂了部分阻燃粘胶纤维和芳纶纤维以弥补羊毛阻燃性较差的缺点，提高了织物自身的阻燃性能，且阻燃粘胶纤维和芳纶纤维，对面料的舒适性也有明显的改善作用。
20.优选地，所述羊毛纤维、阻燃粘胶纤维和芳纶纤维的质量比为1:(0.5-1.5):(0.6-1.2)；
21.其中，“0.5-1.5”例如可以是0.5、0.6、0.8、1、1.2、1.5等；
22.其中，“0.6-1.2”例如可以是0.6、0.8、1、1.2等。
23.优选地，所述阻燃粘胶纤维为粘胶纤维通过接枝和/或共混含有硅氮系阻燃剂得到的。
24.其中，硅氮阻燃剂表面含有大量极性基团，因此与粘胶纺丝液相容性较好，能形成分散均匀的阻燃粘胶纺丝液，有利于阻燃粘胶纤维的制备，并且改善纤维的物理极限性能，得到高断裂强度的阻燃粘胶纤维；且粘胶纤维通过接枝和/或共混含有硅氮系阻燃剂后，纤维受热可在纤维表面形成致密的硅层结构，阻止热量的传导，同时还能产生不可燃性气体，稀释纤维分解出的可燃性气体并隔绝空气。
25.优选地，所述硅氮系阻燃剂选自磷腈、磷酰、磷酰胺、聚硅酸或聚硅酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
26.优选地，所述硅氮系阻燃剂占所述阻燃粘胶纤维总质量的10-40％，例如可以是10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％等。
27.优选地，所述无机氧化物空心微球/pdms涂层为通过在聚二甲基硅氧烷中掺杂无机氧化物空心微球后经固化形成。
28.优选地，所述无机氧化物空心微球/pdms涂层具有微纳粗糙结构。
29.优选地，所述无机氧化物空心微球为空心二氧化硅微球和/或空心氧化铝微球，优选为空心二氧化硅微球。
30.优选地，所述无机氧化物空心微球的粒径为100-1000nm，例如可以是100nm、200nm、400nm、600nm、800nm、1000nm等，所述无机氧化物空心微球的壳层厚度为10-20nm，例如可以是10nm、12nm、14nm、16nm、18nm、20nm等。
31.优选地，所述无机氧化物空心微球/pdms涂层的制备原料按质量百分含量计包括：pdms预聚体50-70％、无机氧化物空心微球23-45％和固化剂5-7％；
32.以所述无机氧化物空心微球/pdms涂层的制备原料总质量为100％计，pdms预聚体的含量为50-70％，例如可以是50％、52％、54％、56％、58％、60％、62％、64％、66％、68％、70％等。
33.以所述无机氧化物空心微球/pdms涂层的制备原料总质量为100％计，无机氧化物空心微球的含量为23-45％，例如可以是23％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％、42％、45％等。
34.以所述无机氧化物空心微球/pdms涂层的制备原料总质量为100％计，固化剂的含量为5-7％，例如可以是5％、5.2％、5.4％、5.6％、5.8％、6％、6.2％、6.4％、6.6％、6.8％、7％等。
35.优选地，所述固化剂为有机硅固化剂。
36.优选地，所述面料基层的面密度为240-280g/m2，例如可以是240g/m2、245g/m2、250g/m2、255g/m2、260g/m2、265g/m2、270g/m2、275g/m2、280g/m2等。
37.优选地，所述无机氧化物空心微球/pdms涂层的厚度为10-50μm，优选为10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm等。
38.优选地，所述防护面料的导热系数为0.025-0.05w
·
m-1
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，例如可以是0.025w
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、0.03w
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、0.035w
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、0.04w
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、0.045w
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、0.05w
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m-1
·
k-1
等。
39.优选地，所述防护面料的透湿率为5000-8000g/m2/24h，例如可以是5000g/m2/24h、5500g/m2/24h、6000g/m2/24h、6500g/m2/24h、7000g/m2/24h、7500g/m2/24h、8000g/m2/24h等。
40.优选地，所述防护面料的a法下的续燃时间≤2s(例如可以是2s、1.8s、1.6s、1.4s、1.2s、1s、0.8s、0.5s等)，阴燃时间≤2s(例如可以是2s、1.8s、1.6s、1.4s、1.2s、1s、0.8s、0.5s等)，且无熔滴，无破洞。
41.优选地，所述防护面料的水洗尺寸变化率为5-8％，例如可以是5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％等。
42.第二方面，本发明提供一种如第一方面所述防护面料的制备方法，所述制备方法为：
43.将无机氧化物空心微球/pdms涂层液涂覆于含有羊毛纤维的面料基层表面，经固化，得到所述防护面料。
44.优选地，涂覆前需对含有羊毛纤维的面料基层进行等离子体表面改性处理。
45.在本发明中，利用常压等离子体对织物进行表面改性，一方面对羊毛鳞片层和芳纶纤维表面进行刻蚀，提高比表面积和表面反应活性，有利于pdms在纱线表面的均匀包覆，并提升与涂层间的结合力。
46.优选地，所述等离子体表面改性处理的参数为处理电压100-200v，例如可以是100v、120v、140v、160v、180v、200v等，电流为0.5-2a，例如可以是0.5a、0.6a、0.8a、1a、1.2a、1.5a、2a等，处理间距为2-5mm，例如可以是2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm等，处理时间为15-120s，例如可以是15s、20s、40s、60s、80s、100s、120s等。
47.优选地，所述无机氧化物空心微球/pdms涂层液由以下步骤制备得到：
48.将固化剂和pdms预聚体混合后，再与无机氧化物空心微球混合，超声分散处理，得到无机氧化物空心微球/pdms涂层液。
49.优选地，所述超声分散处理的时间为10-30min，例如可以是10min、15min、20min、25min、30min等，超声分散处理的功率为300-800w，例如可以是300w、400w、500w、600w、700w、800w等，超声分散处理的温度为5-50℃，例如可以是5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃等。
50.优选地，所述涂覆具体为：利用浸渍工艺将无机氧化物空心微球/pdms涂层液涂覆在面料基层表面。
51.优选地，所述固化的温度为30-80℃，例如可以是30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃等，固化的时间为2-12h，例如可以是2h、4h、6h、8h、10h等。
52.优选地，所述固化在超声处理下进行，超声处理的功率为100-300w，例如可以是100w、150w、200w、250w、300w等。
53.在本发明中，固化过程中将其放置在超声处理装置中，除了起到一定的脱泡作用，还可以加速无机氧化物空心微球在溶液中的上浮，最终形成微纳粗糙结构表面。
54.第三方面，本发明提供一种如第一方面所述防护面料在制备熔融金属飞溅防护面
料中的应用。
55.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
56.(1)本发明通过形成低表面能的具有微纳粗糙结构的隔热、阻燃涂层，在提升织热防护性能的同时，提升了熔融金属的滑脱性。该涂层轻薄、对织物透气性影响较小，且改善了羊毛混纺织物的毡缩性，可兼顾舒适性和抗熔融金属飞溅性能；
57.(2)本发明所述防护面料的隔热性指标：导热系数：0.025-0.05w
·
m-1
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；阻燃性：a法续燃时间≤2s，阴燃时间≤2s，无熔滴，无破洞；透气性指标：透湿率：5000-8000g/m2/24h；毡缩性指标：-5～5％≤水洗尺寸变化率≤-8～8％。
附图说明
58.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
59.图1为本发明所述防护面料的结构示意图；
60.其中，1为无机氧化物空心微球/pdms涂层、2为含有羊毛纤维的面料基层。
具体实施方式
61.除非本文另有定义，连同本发明使用的科学和技术术语应具有本领域普通技术人员通常理解的含义。术语的含义和范围应当清晰，然而，在任何潜在不明确性的情况下，本文提供的定义优先于任何字典或外来定义。在本技术中，除非另有说明，“或”的使用意味着“和/或”。此外，术语“包括”及其他形式的使用是非限制性的。
62.一般地，连同本文描述的细胞和组织培养、分子生物学、免疫学、微生物学、遗传学以及蛋白和核酸化学和杂交使用的命名法和其技术是本领域众所周知和通常使用的那些。除非另有说明，本发明的方法和技术一般根据本领域众所周知，且如各种一般和更具体的参考文献中所述的常规方法来进行，所述参考文献在本说明书自始至终引用和讨论。酶促反应和纯化技术根据制造商的说明书、如本领域通常实现的或如本文所述来进行。连同本文描述的分析化学、合成有机化学以及医学和药物化学使用的命名法、以及其实验室程序和技术是本领域众所周知和通常使用的那些。
63.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
64.下面通过实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明，实施例中的材料为根据现有方法制备而得，或直接从市场上购得。
65.以下各实施例中原料名称来源如下所示：
[0066][0067][0068]
dowsylgard184，主要成分为聚合体和交联剂；聚合体和交联剂按重量比例10:1进行混合。
[0069]
实施例1
[0070]
本实施例提供一种防护面料，所述防护面料由以下方法制备得到：
[0071]
(1)面料基层的制备：将质量比为1:1:1的羊毛纤维、阻燃粘胶纤维和芳纶纤维进行混纺，得到260g/m2面料基层；
[0072]
(2)面料基层的改性处理：对上述含有羊毛纤维的面料基层进行等离子体表面改性处理，所述等离子体表面改性处理的参数为处理电压150v，电流为1a，处理间距为4mm，处理时间为60s；
[0073]
(3)sio2/pdms涂层的制备：将6份的固化剂和60份的pdms预聚体混合后，再与34份的空心二氧化硅混合，超声分散处理，所述超声分散处理的时间为20min，超声分散处理的功率为500w，超声分散处理的温度为20℃，得到sio2/pdms涂层液；
[0074]
利用浸渍工艺将上述配置得到的sio2/pdms涂层液涂覆在改性处理后的面料基层表面，进行固化，所述固化的温度为50℃，固化的时间为6h，且该固化过程中将其放置在超声处理装置中，超声处理功率为200w，最终在面料基层纤维上形成的具有微纳粗糙结构的sio2/pdms涂层。
[0075]
实施例2
[0076]
本实施例提供一种防护面料，所述防护面料由以下方法制备得到：
[0077]
(1)面料基层的制备：将质量比为1:0.8:1.2的羊毛纤维、阻燃粘胶纤维和芳纶纤维进行混纺，得到面料基层，得到250g/m2面料基层；
[0078]
(2)面料基层的改性处理：对上述含有羊毛纤维的面料基层进行等离子体表面改
性处理，所述等离子体表面改性处理的参数为处理电压100v，电流为2a，处理间距为5mm，处理时间为30s；
[0079]
(3)sio2/pdms涂层的制备：将7份的固化剂和70份的pdms预聚体混合后，再与23份的空心二氧化硅混合，超声分散处理，所述超声分散处理的时间为15min，超声分散处理的功率为400w，超声分散处理的温度为40℃，得到sio2/pdms涂层液；
[0080]
利用浸渍工艺将上述配置得到的sio2/pdms涂层液涂覆在改性处理后的面料基层表面，进行固化，所述固化的温度为40℃，固化的时间为8h，且该固化过程中将其放置在超声处理装置中，超声处理功率为250w，最终在面料基层纤维上形成具有微纳粗糙结构的sio2/pdms涂层。
[0081]
实施例3
[0082]
本实施例提供一种防护面料，所述防护面料由以下方法制备得到：
[0083]
(1)面料基层的制备：将质量比为1:1.2:0.8的羊毛纤维、阻燃粘胶纤维和芳纶纤维进行混纺，得到面料基层，得到270g/m2面料基层；
[0084]
(2)面料基层的改性处理：对上述含有羊毛纤维的面料基层进行等离子体表面改性处理，所述等离子体表面改性处理的参数为处理电压200v，电流为0.5a，处理间距为2mm，处理时间为90s；
[0085]
(3)sio2/pdms涂层的制备：将5份的固化剂和50份的pdms预聚体混合后，再与45份的空心二氧化硅混合，超声分散处理，所述超声分散处理的时间为25min，超声分散处理的功率为600w，超声分散处理的温度为20℃，得到sio2/pdms涂层液；
[0086]
利用浸渍工艺将上述配置得到的sio2/pdms涂层液涂覆在改性处理后的面料基层表面，进行固化，所述固化的温度为60℃，固化的时间为4h，且该固化过程中将其放置在超声处理装置中，超声处理功率为150w，最终在面料基层纤维上形成具有微纳粗糙结构的sio2/pdms涂层。
[0087]
实施例4
[0088]
本实施例提供一种防护面料，与实施例1的区别仅在于，步骤(1)的面料基层的制备：将质量比为1:1的羊毛纤维和阻燃粘胶纤维进行混纺，得到260g/m2面料基层；其他步骤与实施例1相同。
[0089]
实施例5
[0090]
本实施例提供一种防护面料，与实施例1的区别仅在于，步骤(1)的面料基层的制备：将质量比为1:1的羊毛纤维和芳纶纤维进行混纺，得到260g/m2面料基层；其他步骤与实施例1相同。
[0091]
实施例6
[0092]
本实施例提供一种防护面料，与实施例1的区别仅在于，将步骤(1)阻燃粘胶纤维替换为等质量的接枝磷系阻燃剂磷酸三苯酯的阻燃粘胶纤维；其他步骤与实施例1相同。
[0093]
实施例7
[0094]
本实施例提供一种防护面料，与实施例1的区别仅在于，不进行步骤(2)面料基层的改性处理，而直接将配置得到sio2/pdms涂层液涂覆于(1)未经等离子体表面改性处理的面料基层；其他步骤与实施例1相同。
[0095]
实施例8
[0096]
本实施例提供一种防护面料，与实施例1的区别仅在于，步骤(2)所述等离子体表面改性处理的参数为处理电压300v，电流为3a，处理间距为1mm，处理时间为150s；其他步骤与实施例1相同。
[0097]
实施例9
[0098]
本实施例提供一种防护面料，与实施例1的区别仅在于，将步骤(3)sio2/pdms涂层液中的空心二氧化硅替换为等质量的实心二氧化硅；其他步骤与实施例1相同。
[0099]
实施例10
[0100]
本实施例提供一种防护面料，与实施例1的区别仅在于，步骤(3)固化过程不在超声处理装置中进行，只是将改性处理后的面料基层浸渍于sio2/pdms涂层液中；其他步骤与实施例1相同。
[0101]
实施例11
[0102]
本实施例提供一种防护面料，所述防护面料由以下方法制备得到：
[0103]
(1)面料基层的制备：将质量比为1:1:1的羊毛纤维、阻燃粘胶纤维和芳纶纤维进行混纺，得到260g/m2面料基层；
[0104]
(2)面料基层的改性处理：对上述含有羊毛纤维的面料基层进行等离子体表面改性处理，所述等离子体表面改性处理的参数为处理电压150v，电流为1a，处理间距为4mm，处理时间为60s；
[0105]
(3)al2o3/pdms涂层的制备：将6份的固化剂和60份的pdms预聚体混合后，再与34份的空心al2o3混合，超声分散处理，所述超声分散处理的时间为20min，超声分散处理的功率为500w，超声分散处理的温度为20℃，得到al2o3/pdms涂层液；
[0106]
利用浸渍工艺将上述配置得到的al2o3/pdms涂层液涂覆在改性处理后的面料基层表面，进行固化，所述固化的温度为50℃，固化的时间为6h，且该固化过程中将其放置在超声处理装置中，超声处理功率为200w，最终在面料基层纤维上形成的具有微纳粗糙结构的al2o3/pdms涂层。
[0107]
对比例1
[0108]
本对比例提供一种防护面料，所述防护面料由以下方法制备得到：
[0109]
(1)面料基层的制备：将质量比为1:1:1的羊毛纤维、阻燃粘胶纤维和芳纶纤维进行混纺，得到350g/m2面料基层；
[0110]
(2)面料基层的改性处理：对上述含有羊毛纤维的面料基层进行等离子体表面改性处理，所述等离子体表面改性处理的参数为处理电压150v，电流为1a，处理间距为4mm，处理时间为60s。
[0111]
对比例2
[0112]
本对比例提供一种防护面料，所述防护面料由以下方法制备得到：
[0113]
(1)面料基层的制备：将质量比为1:1:1的羊毛纤维、阻燃粘胶纤维和芳纶纤维进行混纺，得到260g/m2面料基层；
[0114]
(2)面料基层的改性处理：对上述含有羊毛纤维的面料基层进行等离子体表面改性处理，所述等离子体表面改性处理的参数为处理电压150v，电流为1a，处理间距为4mm，处理时间为60s；
[0115]
(3)pdms涂层的制备：将10份的固化剂和90份的pdms预聚体混合后，超声分散处
理，所述超声分散处理的时间为20min，超声分散处理的功率为500w，超声分散处理的温度为20℃，得到pdms涂层液；
[0116]
利用浸渍工艺将上述配置得到的pdms涂层液涂覆在改性处理后的面料基层表面，进行固化，所述固化的温度为50℃，固化的时间为6h，且该固化过程中将其放置在超声处理装置中，超声处理功率为200w，最终在面料基层纤维上形成的具有微纳粗糙结构的pdms涂层。
[0117]
测试例
[0118]
测试样品：实施例1-11制备得到的防护面料和对比例1-2提供的防护面料；
[0119]
测试标准：中国行业标准fz/t 64083-2021防熔融金属飞溅织物；
[0120]
具体测试结果如下表1所示：
[0121]
表1
[0122][0123]
由表1测试数据可知，本发明所述防护面料的隔热性指标：导热系数：0.025-0.05w
·
m-1
·
k-1
；阻燃性：a法续燃时间≤2s，阴燃时间≤2s，无熔滴，无破洞；透气性指标：透湿率：5000-8000g/m2/24h；毡缩性指标：-5～5％≤水洗尺寸变化率≤-8～8％。由此充分佐证，本发明通过形成低表面能的具有微纳粗糙结构的隔热、阻燃涂层，在提升织热防护性能的同时，提升了熔融金属的滑脱性。该涂层轻薄、对织物透气性影响较小，且改善了羊毛混纺织物的毡缩性，可兼顾舒适性和抗熔融金属飞溅性能。
[0124]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种防护面料，其特征在于，所述防护面料包括含有羊毛纤维的面料基层和包覆于所述面料基层上的无机氧化物空心微球/pdms涂层。2.根据权利要求1所述防护面料，其特征在于，所述面料基层还包括阻燃粘胶纤维和/或芳纶纤维；优选地，所述面料基层由羊毛纤维、阻燃粘胶纤维和芳纶纤维经混纺制备得到；优选地，所述羊毛纤维、阻燃粘胶纤维和芳纶纤维的质量比为1:(0.5-1.5):(0.6-1.2)；优选地，所述阻燃粘胶纤维为粘胶纤维通过接枝和/或共混含有硅氮系阻燃剂得到的；优选地，所述硅氮系阻燃剂选自磷腈、磷酰、磷酰胺、磷酸酯、聚硅酸或聚硅酸盐中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述硅氮系阻燃剂占所述阻燃粘胶纤维总质量的10-40％。3.根据权利要求1或2所述防护面料，其特征在于，所述无机氧化物空心微球/pdms涂层为通过在聚二甲基硅氧烷中掺杂无机氧化物空心微球后经固化形成；优选地，所述无机氧化物空心微球/pdms涂层具有微纳粗糙结构；优选地，所述无机氧化物空心微球为空心二氧化硅微球和/或空心氧化铝微球，优选为空心二氧化硅微球；优选地，所述无机氧化物空心微球的粒径为100-1000nm，所述无机氧化物空心微球的壳层厚度为10-20nm；优选地，所述无机氧化物空心微球/pdms涂层的制备原料按质量百分含量计包括：pdms预聚体50-70％、无机氧化物空心微球23-45％和固化剂5-7％；优选地，所述固化剂为有机硅固化剂。4.根据权利要求1-3中任一项所述防护面料，其特征在于，所述面料基层的面密度为240-280g/m2；优选地，所述无机氧化物空心微球/pdms涂层的厚度为10-50μm。5.根据权利要求1-4中任一项所述防护面料，其特征在于，所述防护面料的导热系数为0.025-0.05w
·
m-1
·
k-1
；优选地，所述防护面料的透湿率为5000-8000g/m2/24h；优选地，所述防护面料的水洗尺寸变化率为5-8％。6.一种根据权利要求1-5中任一项所述防护面料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将无机氧化物空心微球/pdms涂层液涂覆于含有羊毛纤维的面料基层表面，经固化，得到所述防护面料。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，涂覆前需对含有羊毛纤维的面料基层进行等离子体表面改性处理；优选地，所述等离子体表面改性处理的参数为处理电压100-200v，电流为0.5-2a，处理间距为2-5mm，处理时间为15-120s。8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述无机氧化物空心微球/pdms涂层液由以下步骤制备得到：将固化剂和pdms预聚体混合后，再与无机氧化物空心微球混合，超声分散处理，得到无
机氧化物空心微球/pdms涂层液；优选地，所述超声分散处理的时间为10-30min，超声分散处理的功率为300-800w，超声分散处理的温度为5-50℃。9.根据权利要求6-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述涂覆具体为：利用浸渍工艺将无机氧化物空心微球/pdms涂层液涂覆在面料基层表面；优选地，所述固化的温度为30-80℃，固化的时间为2-12h；优选地，所述固化在超声处理下进行，超声处理的功率为100-300w。10.一种根据权利要求1-5中任一项所述防护面料在制备熔融金属飞溅防护面料中的应用。

技术总结
本发明提供了一种防护面料及其制备方法和应用。本发明所述防护面料包括含有羊毛纤维的面料基层和包覆于所述面料基层上的无机氧化物空心微球/PDMS涂层。本发明通过形成低表面能的具有微纳粗糙结构的隔热、阻燃涂层，在提升织热防护性能的同时，提升了熔融金属的滑脱性。该涂层轻薄、对织物透气性影响较小，且改善了羊毛混纺织物的毡缩性，可兼顾舒适性和抗熔融金属飞溅性能。熔融金属飞溅性能。熔融金属飞溅性能。


技术研发人员：曹丽霞 丁致家 钱俊 刘婉婉 孙启龙
受保护的技术使用者：常熟市宝沣特种纤维有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/6