防水透湿无纺隔热布表面硅胶发泡的方法.pdf

防水透湿无纺隔热布表面硅胶发泡的方法，包括硅胶发泡浆按重量份配制，聚四氟乙烯与无纺布粘合成复合层，在此无纺布表面压印硅胶圆点，将压印上硅胶圆点的无纺布升温发泡定型，使发泡硅胶圆点直径和高度增加，提高无纺布表面的散热透湿空间，硅胶圆点对强辐射热有很好的反射和阻燃作用。用压印发泡硅胶的芳纶无纺布作消防服装，可以省去第三层的芳纶无纺布，既提高消防服的热防护性能又降低消防服的重量，提高了消防服的创造性和灵活性。

权利要求书
1.  防水透湿无纺隔热布表面硅胶发泡的方法，其特征在于硅胶发泡浆的组成及各组分重量份数为：
20000cp二羟基聚二甲硅氧烷           95—100份；
     30cs二羟基聚二甲硅氧烷                4—5份；
     白碳黑                                8—10份；
     十溴二苯乙烷                          4—5份；
   三氧化二锑                             1—2份；
   甲基氢聚硅氧烷                        10—20份；
铂催化剂                              0.5—1份；
二氧化钛                             0.5—1份。

2.  防水透湿无纺隔热布表面硅胶发泡的方法，其特征在于包括以下步骤：
（一）硅胶发泡浆制备：按各组分重量份数，按下列顺序依次加料入搅拌机：20000cp二羟基聚二甲硅氧烷，白碳黑，十溴二苯乙烷，三氧化二锑，二氧化钛，甲基氢聚硅氧烷，铂催化剂与30cs二羟基聚二甲硅氧烷混合搅拌均匀，搅拌机转速为100—300r/min，拌料时间15—20 min；
（二）聚四氟乙烯微孔膜与芳纶无纺布复合层制备：将聚氨脂胶水以点状涂覆芳纶无纺布的一面，上胶量18—20克/平方米，涂覆率45%，复合辊筒车速1—15米/分可调，辊筒表面温度为80—100℃，制得复合层备用；
（三）在无纺布表面压印硅胶圆点：将已与聚四氟乙烯微孔膜粘合的芳纶无纺布的另一面朝向印花机的镂空圆筒网面，连体双刮刀置于镂空圆筒网内，将搅拌好的浆料用压力泵打入镂空圆筒网与连体刮刀之间，按需要调节印花圆筒转速，浆料通过双刮刀压入镂空圆筒网转印至芳纶无纺布的表面；
（四）硅胶圆点的发泡定型：将已印上硅胶圆点的无纺布引入升温发泡烘箱内，调节控制传送带速度为10～15米/分，先进入120～140℃升温发泡一区，经过140～160℃升温发泡二区，再到160～180℃升温定型区。

3.  根据权利要求2所述防水透湿无纺隔热布表面硅胶发泡的方法，其特征是（三）步在无纺布表面印上直径为3mm，高度为1mm的硅胶圆点，硅胶圆点总面积占无纺布总面积的15～20%。

4.  根据权利要求2所述防水透湿无纺隔热布表面硅胶发泡的方法，其特征是（四）步在硅胶圆点的发泡定型后，每个硅胶圆点直径为4.0～4.5mm，硅胶圆点高度为1.4～1.6mm，每个硅胶圆点体积增大1.8～2.1倍。

5.  根据权利要求2所述防水透湿无纺隔热布表面硅胶发泡的方法，其特征是（四）步硅胶圆点发泡定型后，硅胶圆点总面积占无纺布面积的27～30%，总厚度增加至1.85～2.05毫米。

6.  根据权利要求1和2所述防水透湿无纺隔热布表面硅胶发泡的方法，其特征是所述方法制备的防水透湿无纺隔热布的透湿量为5870～5925g/㎡.24h、耐静水压为95～96kpa、拒油4级、热稳定性收缩率3%。

7.  根据权利要求1和2所述防水透湿无纺隔热布表面硅胶发泡的方法，其特征是所述方法制备的防水透湿无纺隔热布制做减少一层芳化无纺布的消防服的热防护性能值为29.5～30.4 cal/cm2.sec。

说明书防水透湿无纺隔热布表面硅胶发泡的方法
技术领域
本发明涉及一种消防服面料的加工方法，具体地是关于一种防水透湿隔热无纺布表面硅胶发泡的方法。
背景技术
聚四氟乙烯微孔薄膜与芳纶无纺布层压的织物具有防水、透湿、耐腐蚀、耐高低温度等功能，广泛用于消防服中的防水透湿层。因织物较薄，其TPP值（热防护性能值）较低。目前我国公安部颁布的消防服共有四层组成，外层为芳纶机织布，第二层为聚四氟乙烯微孔膜层压芳纶无纺布即防水透湿层，第三层为芳纶无纺布隔热层，里层为舒适层。其中采用芳纶无纺布作隔热层不但增加了整套服装的重量，而且降低了穿着者的舒适性和使用过程中的灵活性，消防服面料存在的缺陷极待改进。
CN201310436869提出一种消防服面料，提出在面料表面涂防火涂料层，防火涂料包括绢云母粉、二硫化钼和高温粘合剂，表面喷涂防火涂料后虽然能提高阻燃和隔热性能，但同时也会降低透湿性能，增加不舒适感和服装重量，因此开发一种既可保持原有织物的防水、透湿、耐腐蚀、耐高低温度等性能，又保持其TPP值，而减少消防灭火防护服中的芳纶无纺布隔热层，使整套服装的重量减轻，舒适性和灵活性的消防服装面料显得很必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是在聚四氟乙烯微孔膜上层压芳纶无纺布表面用硅胶发泡的方法，代替一层芳纶无纺布隔热层，既保持原有防水透湿隔热性能，又达到减轻重量，提高舒适性和灵活性的目的。
防水透湿无纺隔热布表面硅胶发泡的方法，包括以下步骤：
硅胶发泡浆的组成及其各组分重量份数为：
20000cp二羟基聚二甲硅氧烷           95—100份；
     30cs二羟基聚二甲硅氧烷                4—5份；
     白碳黑                                8—10份；
     十溴二苯乙烷                          4—5份；
   三氧化二锑                             1—2份；
   甲基氢聚硅氧烷                        10—20份；
铂催化剂                              0.5—1份；
二氧化钛                             0.5—1份。
（一）硅胶发泡浆制备：按各组分重量份数，按下列顺序依次加料入搅拌机：20000cp二羟基聚二甲硅氧烷，白碳黑，十溴二苯乙烷，三氧化二锑，二氧化钛，甲基氢聚硅氧烷，铂催化剂与30cs二羟基聚二甲硅氧烷混合搅拌均匀，搅拌机转速为100—300r/min，拌料时间15—20 min。
（二）聚四氟乙烯微孔膜与芳纶无纺布复合层制备：将聚氨脂胶水以点状涂覆芳纶无纺布的一面，上胶量18—20克/平方米，涂覆率45%，复合辊筒车速1—15米/分可调，辊筒表面温度为80—100℃，制得复合层备用；
（三）在无纺布表面压印硅胶圆点：将已与聚四氟乙烯微孔膜粘合的芳纶无纺布的另一面朝向印花机的镂空圆筒网面，连体双刮刀置于镂空圆筒网内，将搅拌好的浆料用压力泵打入镂空圆筒网与连体刮刀之间，按需要调节印花圆筒转速，浆料通过双刮刀压入镂空圆筒网转印至芳纶无纺布的表面，在无纺布表面印上直径为3mm，高度为1mm的硅胶圆点，硅胶圆点总面积占无纺布总面积的15～20%；
（四）硅胶圆点的发泡定型：将已印上硅胶圆点的无纺布引入升温发泡烘箱内，调节控制传送带速度10～15米/分，先进入120～140℃升温发泡一区，经过140～160℃升温发泡二区，再到160～180℃升温定型区，经过1～2分钟发泡烘干定型，硅胶圆点直径为4.0～4.5mm，硅胶圆点高度为1.4～1.6mm，每个硅胶圆点体积增大1.8～2.1倍，硅胶圆点总面积占无纺布面积的27～30%，总厚度增加至1.85～2.05毫米。
有益效果：在无纺布表面滚印硅胶圆点，通过发泡后，发泡硅胶圆点直径和高度显著增加，提高无纺布表面的散热、透湿空间，当受到强热辐射照射时每个发泡硅胶的半圆面都是一个独立的反射面，对强热辐射有很好的反射和阻燃作用，从而降低了热照射的强度，由于硅胶发泡圆点高度比无纺布与聚四氟乙烯薄膜厚度大许多倍，形成许多透湿散热的通道孔均匀分布在无纺布表面形成隔热层，从而进一步提高透湿隔热保温性能，与表面涂覆防火隔热涂料相比，其防水透湿隔热性能显著提高，用压印发泡硅胶的芳纶无纺布作防水透湿隔热层布料，可以省去第三层的芳纶无纺布，由原来需要四层布料的消防服，变为只用三层布料作消防服，通过对比测试其热防护性能值（TPP）为29.5～30.4Cal/cm2.See，达到既提高消防服的热防护性能又降低消防服的重量，提高了消防服的舒适性和使用过程中的灵活性。
具体实施方式
原料和设备准备：
20000cp二羟基聚二甲硅氧烷，浙江新安化工集团股份有限公司，型号XHG-107，
30cs二羟基聚二甲硅氧烷，嘉兴凯华有机硅材料有限公司产品，型号KHS-806，
白碳黑，浙江英洛华硅材料有限公司产品，型号ZH-906，
十溴二苯乙烷，济南泰龙塑胶科技有限公司产品，型号DBDPE，
三氧化二锑，上海齐治化工有限公司产品，
甲基氢聚硅氧烷（含氢量1.55以上），嘉兴凯华有机硅材料有限公司产品，型号KHS-202A，
铂催化剂（铂含量5000ppm），浙江衢州骏顺有机硅有限公司产品，
二氧化钛 ，宣城晶瑞新材料有限公司产品，型号VK-T76。
芳纶无纺布，市售选用T70或T90，聚四氟乙烯微孔膜厚度0.04～0.06mm制膜拉伸为本公司现有技术。
印花机，转筒采用钢质镂空圆筒网，网壁厚1mm，花型为圆点，点直径3mm，圆点总面积占圆筒网面积的15%，转动速度为1～15m/min可调节控制，设置在圆筒网内刮刀为连体双刀。
发泡烘箱，烘箱分三段加温区，每段长5m，第一升温发泡区为120～140℃，第二升温发泡区为140～160℃，第三升温定型烘干区为160～180℃，传送带速度1～15m/min可调节控制。
实施例1
硅胶发泡浆按以下重量份数配制：
20000cp二羟基聚二甲硅氧烷95份，30cs二羟基聚二甲硅氧烷4份，白碳黑8份，十溴二苯乙烷 4份，三氧化二锑1份，甲基氢聚硅氧烷10份，铂催化剂 0.5份，二氧化钛 0.5份。
硅胶发泡浆制备：按各组分重量份数，按下列顺序依次将材料倒入搅拌机，20000cp二羟基聚二甲硅氧烷，白碳黑，十溴二苯乙烷，三氧化二锑，甲基氢聚硅氧烷，二氧化钛，铂催化剂与30cs二羟基聚二甲硅氧烷混合搅拌均匀，搅拌机转速为100—300r/min，拌料时间15—20 min，拌好的浆料应在6小时内用完，避免常温下粘度上升过快。
聚四氟乙烯微孔膜与芳纶无纺布复合层制备：将聚氨脂胶水以点状涂覆芳纶无纺布的一面，上胶量18—20克/平方米，涂覆率45%，复合辊筒车速1—15米/分可调辊筒表面温度为80—100℃，制得复合层备用。
在芳纶无纺布表面压印硅胶圆点，将与聚四氟乙烯微孔膜粘合的芳纶无纺布的另一面朝向印花机的镂空圆筒网面，将搅拌好的浆料用压力泵打入镂空圆筒网与连体双刮刀之间，按需要调节印花圆筒转速，使浆料通过双刮刀压入由镂空圆筒网转印至芳纶无纺布的表面，在无纺芳纶布表面印上直径为3m，高度为1mm的硅胶圆点。
硅胶圆点的发泡定型：将已印上硅胶圆点的芳纶无纺布引入升温发泡烘箱内，调节控制传送带速度10～15米/分，先进入120～140℃升温发泡一区，经过140～160℃升温发泡二区，再到160～180℃升温定型区，经过1～2分钟发泡烘干定型，每个硅胶圆点直径变为4.2mm左右，高度变为1.4mm左右，硅胶圆点体积增大1.8倍左右，硅胶圆点总面积占总面积为29%，总厚度增加至1.9mm左右。
通过上述方法制备的防水透湿芳纶无纺布表面硅胶点，依据中华人民共和国公共安全行业标准（GA10-2014）中规定防水透湿层所列内容测试，其透湿量5870g/㎡.24h、耐静水压96kpa、拒油4级、热稳定性收缩率3%。用于制成消防服装，减少一层芳纶无纺布，消防服装的TPP值为29.5 cal/cm2.sec。
实施例2
硅胶发泡浆按以下重量份数配制：
20000cp二羟基聚二甲硅氧烷100份，30cs二羟基聚二甲硅氧烷5份，白碳黑10份，十溴二苯乙烷 5份，三氧化二锑2份，甲基氢聚硅氧烷10份，铂催化剂 1份，二氧化钛 1份。
硅胶发泡浆制备：按各组份重量份数，按下列顺序依次将材料倒入搅拌机，20000cp二羟基聚二甲硅氧烷，白碳黑，十溴二苯乙烷，三氧化二锑，甲基氢聚硅氧烷，二氧化钛，铂催化剂与30cs二羟基聚二甲硅氧烷混合搅拌均匀，搅拌机转速为100—300r/min，拌料时间15—20 min，拌好的浆料应在6小时内用完，避免常温下粘度上升过快。
聚四氟乙烯微孔膜与芳纶无纺布复合层制备，与实施例1相同。
在芳纶无纺布表面压印硅胶圆点：与实施例1相同，参看实施例1。
硅胶圆点的发泡定型，与实施例1相同，参看实施例1。定型后硅胶圆点的直径为4.10mm左右，高度为1.50mm左右，硅胶圆点总面积占布总面积的28%左右，硅胶圆点体积增大1.9倍左右，总厚度增加到1.95mm左右。
通过上述方法制备的防水透湿芳纶无纺布，依据中华人民共和国公共安全行业标准（GA10-2014）中规定防水透湿层所列内容测试，其透湿量5925g/㎡.24h、耐静水压95kpa、拒油4级、热稳定性收缩率3%，制做消防服装减少一层芳纶无纺布，消防服的TPP值为29.8 cal/cm2.sec。
实施例3：
硅胶发泡浆按以下重量份数配制：
20000cp二羟基聚二甲硅氧烷100份，30cs二羟基聚二甲硅氧烷5份，白碳黑10份，十溴二苯乙烷 5份，三氧化二锑2份，甲基氢聚硅氧烷10份，铂催化剂 0.8份，二氧化钛 1份。
硅胶发泡浆制备：按各组分重量份数，按下列顺序依次将材料倒入搅拌机，20000cp二羟基聚二甲硅氧烷，白碳黑，十溴二苯乙烷，三氧化二锑，甲基氢聚硅氧烷，二氧化钛，铂催化剂与30cs二羟基聚二甲硅氧烷混合搅拌均匀，搅拌机转速为100—300r/min，拌料时间15—20 min，抖好的浆料应在6小时内用完，避免常温下粘度上升过快。
聚四氟乙烯微孔膜与芳纶无纺布复合层制备，与实施例1相同。
在芳纶无纺布表面滚印硅胶圆点：与实施例1相同。
硅胶圆点的发泡并定型与实施例1相同，定型后硅胶点的直径为4.3mm左右，高度为1.4mm左右，发泡硅胶圆点总面积占布总面积31%，总厚度增加到1.85mm在右。
通过上述方法制备的防水透湿芳纶无纺布表面硅胶点体积增大1.86倍，做过硅胶发泡点的无纺布其透湿量、耐静水压、拒油、热稳定性能，均超过GA10-2014标准中所规定的技术指标要求。制做成消防灭火服装减少一层芳纶无纺布，其TPP值为30.2 cal/cm2.sec。
实施例4：
硅胶发泡浆按以下重量份配制：
20000cp二羟基聚二甲硅氧烷100份，30cs二羟基聚二甲硅氧烷5份，白碳黑10份，十溴二苯乙烷 5份，三氧化二锑2份，甲基氢聚硅氧烷15份，铂催化剂 1份，二氧化钛 1份。
硅胶发泡浆制备：按各组分重量份数，按下列顺序依次将材料倒入搅拌机，20000cp二羟基聚二甲硅氧烷，白碳黑，十溴二苯乙烷，三氧化二锑，甲基氢聚硅氧烷，二氧化钛，铂催化剂与30cs二羟基聚二甲硅氧烷混合搅拌均匀，搅拌机转速为100—300r/min，拌料时间15—20 min，抖好的浆料应在6小时内用完，避免常温下粘度上升过快。
聚四氟乙烯微孔膜与芳纶无纺布复合层制备，与实施例1相同。
在芳纶无纺布表面压印硅胶圆点：与实施例1相同，参看实施例1。
硅胶圆点发泡并定型：与实施例1相同，参看实施例1，定型后硅胶圆点的直径为4mm左右，高度为1.6mm左右，硅胶圆点总面积占总面积的26.7%，总厚度增至2mm左右。
通过上述方法制备的防水透湿芳纶无纺布表面硅胶点体积增大2.05倍；做过硅胶发泡点的无纺布其透湿量、耐静水压、拒油、热稳定性能，均超过GA10-2014标准中所规定的技术指标要求。制做成消防灭火服装减少一层芳纶无纺布，其TPP值为30.4cal/cm2.sec。