折叠式隔热层面料、生产设备、生产方法及防护服与流程

1.本发明涉及面料及防护领域，尤其涉及一种折叠式隔热层面料及防护服。


背景技术：

2.消防员在消防作业时需要配备特制的消防装备，消防员灭火服(简称消防服)是消防员战士重要的个体防护装备，其需要具有阻燃、隔热、防水、透汽等防护功能，才能保障消防员在灭火作业中经受住热与火焰的考验。消防员作业在较大热流密度的恶劣环境中，为了达到阻断热源对人体的烧伤，消防员防护服多使用了多层结构材料组合，但是长时间穿着厚重的防护服会使穿着者行动不便或产生不良反应。
3.市场上常规的消防服多以四层结构面料来制作防护服，分别为防火外层、防水透汽层、隔热层和舒适层，多层结构的灭火防护服提供了稳定的防护功能，但是服装偏厚重，影响消防员的操控灵活性及体力，而且服装闷热，透汽性差。因此，如何在现有材料不变的前提下，为消防员减负增效，提高消防服的热防护性能成为消防服技术人员面前的一道难题。。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种应用范围广泛、抗高温性能更强且适应性强的折叠式隔热层面料、生产设备、生产方法及防护服。
5.为了实现上述目的，本发明公开了一种折叠式隔热层面料100，其中：
6.所述折叠式隔热层面料为水刺无纺面料经异形加工而成；
7.所述水刺无纺面料包括不可熔短纤维和可热固定的短纤维；
8.其中，经所述异形加工而成的结构为折叠型立体3d结构。。
9.进一步的，所述水刺无纺布包含75-100％重量的不可熔短纤维和0-25％重量的可热固定的短纤维。
10.进一步的，所述不可熔短纤维为间位芳纶、对位芳纶、宝德纶、聚酰亚胺中的至少一种。
11.进一步的，所述热固定纤维为低熔点聚酯短纤维。
12.进一步的，所述折叠型立体3d结构包括多层折叠结构，所述多层折叠结构相互折叠形成多层褶皱的立体结构。
13.进一步的，所述折叠型立体3d结构包括上折叠结构和下折叠结构的双层，所述上折叠结构101和下折叠结构102相互折叠形成双层褶皱的立体结构。
14.进一步的，所述折叠型立体3d结构中的折叠部分与非折叠部分交错分布，且所述折叠部分的宽度占面料总宽度的10％至50％。
15.进一步的，所述折叠式隔热层面料克重为50-200g/
㎡
。
16.根据本发明的另一方面，公开了一种折叠式隔热层面料的加工设备，包括：
17.退绕装置，用于通过水刺方式带动初始面料并将其引向下一装置；
18.折叠装置，用于将退绕的初始面料进行自行折叠形成具有折叠型样式的面料结构；
19.热轧定型装置，用于将所述具有折叠型样式的面料结构进行热轧定型；以及
20.卷绕装置，用于将热轧定型的面料进行卷绕形成成品面料。
21.进一步的，所述折叠装置根据所述隔热层面料的折叠结构的交错尺寸来调整所述折叠装置中折叠部分的宽度和非折叠部分的宽度。
22.根据本发明的另一方面，公开了一种折叠式隔热层面料的加工方法，包括：
23.通过水刺方式对初始面料进行退绕处理；
24.将经过退绕处理的初始面料进行自行折叠形成具有折叠型样式的面料结构；
25.将所述具有折叠型样式的面料结构进行热轧定型处理；以及
26.将热轧定型的面料进行卷绕处理。
27.根据本发明的另一方面，公开了一种防护服，所述的防护服包括衣物主体及上述所述的折叠式隔热层面料，所述的折叠式隔热层面料为所述防护服的主体面料。
28.本发明实施例公开了一种折叠式隔热层面料、生产设备、生产方法及采用该面料的防护服，所述折叠式隔热层面料为水刺无纺面料经异形加工而成；所述水刺无纺面料包括不可熔短纤维和可热固定的短纤维；其中，经所述异形加工而成的结构为折叠型立体3d结构。本发明中的折叠式隔热层面料，形成的立体3d面料，这样，既减轻了面料的重量，又在面料与人体间形成空隙层，有助于空气流动，且不会贴附在人体上造成危险和难受。其制成的灭火防护服更能保护人身安全，穿着更轻便舒适。
29.上述说明仅是本发明方案的概述，为了能更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
30.图1为一实施例中的折叠式隔热层面料的折叠结构示意图；
31.图2为一实施例中的折叠式隔热层面料的立体3d结构实拍放大示意图；
32.图3为一实施例中的折叠式隔热层面料经过折叠装置的面料俯视结构示意图；
33.图4为一实施例中的折叠式隔热层面料经过折叠装置的面料俯视结构实拍示意图；
34.图5为一实施例中的折叠式隔热层面料生产设备及工艺示意图；
35.图6为另一实施例中的防护服的结构示意图。
36.附图标记
37.100 折叠式隔热层面料
38.101 上折叠结构
39.102 下折叠结构
40.1 退绕装置
41.2 折叠装置
42.3 热轧定型装置
43.4 卷绕装置
具体实施方式
44.为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
45.以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
46.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。下面参考附图详细描述本发明的各实施方式。
47.如图1所示，在一实施例中，本发明的折叠式隔热层面料100，其中，所述折叠式隔热层面料为水刺无纺面料经异形加工而成；所述水刺无纺面料包括不可熔短纤维和可热固定的短纤维；其中，经所述异形加工而成的结构为折叠型立体3d结构。如图所示，所述折叠型立体3d结构包括上折叠结构101和下折叠结构102的双层，所述上折叠结构101和下折叠结构102相互折叠形成双层褶皱的立体结构。如图所示，所述折叠型立体3d结构中的折叠部分与非折叠部分交错分布，且所述折叠部分的宽度占面料总宽度的10％至50％，优选20％、30％，但不限于此比例。
48.其中，在本公开实施例中，所述水刺无纺布包含75-100％重量的不可熔短纤维和0-25％重量的可热固定的短纤维。其中的不可熔短纤维为间位芳纶、对位芳纶、宝德纶、聚酰亚胺中的至少一种。其中的热固定纤维为低熔点聚酯短纤维。其中上折叠结构101与下折叠结构102的材料成分可以相同，也可以不同。
49.其中，使用对位芳纶纤维产品的主要优势：降低磨损率、平滑和抛光效果、减少腐蚀、提高强度、提高边缘稳定性。
50.芳纶纤维特点：芳纶纤维具有极高的强度、模量、韧性，且具有优良的绝缘性能、耐高温性能。芳纶纤维的长短主要由产品的性能决定，规格在2-80mm，甚至更长。以其为原料制备的芳纶纸基材料具备高强高模、轻质阻燃、耐高温、耐腐蚀等特性以及优异的绝缘性能。
51.宝德纶宝德纶(podlon)，即改性聚芳噁二唑纤维，是一种高品质耐高温阻燃纤维。聚芳噁二唑纤维作为阻燃耐高温材料具有良好的热稳定性、化学稳定性和电绝缘性，但阻燃性能并不理想，极限氧指数loi仅为22～23％。宝德纶(podlon)对此进行了改性，使其阻燃等各项性能达到世界领先水平，在本质阻燃纤维领域占据主导作用。耐高温阻燃纤维被广泛应用于阻燃作战服、各类宇航服、消防服、警用镇暴服、赛车服、石油化工防火工作服、森林工作服和电工服等众多行业的专业服装，也在宾馆用纺织品及救生通道、防火毯、防火手套、儿童睡衣及床上用品等一般民用市场上占据一席之地，绝大多数防护制品、过滤材料、电绝缘材料、摩擦密封材料和其它工业织物也需要大量的本质耐高温阻燃纤维。宝德纶(podlon)的生产原料易得，工艺流程科学合理，工业废料可回收利用，因此，宝德纶(podlon)纤维势必成为阻燃耐高温纤维的翘楚，具有广阔的市场前景。
52.聚酰亚胺形成的纤维，弹性模量仅次于碳纤维，作为高温介质及放射性物质的过滤材料和防弹、防火织物。
53.聚酯短纤维又名涤纶短纤。涤纶短纤是由聚酯(即聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称
pet，由pta和meg聚合而成)再纺成丝束切断后得到的纤维。pet呈米粒状或是片状，品种多样颜色各异。平常我们接触很多的饮料瓶的主要成分就是聚酯，将他切片，一般经过前纺和后纺两道主要工序就可生产出涤纶短纤了，按不同的需求，在后纺中可以切成不同规格的涤纶短纤，一般是4d-22d的，按其卷曲的情况又可以分成二维和三维两种。75％用于化纤用涤纶，按纺织工业要求，制造涤纶短纤维和涤纶长丝。特点：耐磨性：涤纶的耐磨性仅次于锦纶，在合成纤维中居第二位；吸水性：涤纶的吸水回潮率低，绝缘性能好，但由于吸水性低，摩擦产生的静电大，染色性能较差。
54.另外，所述折叠型立体3d结构包括多层折叠结构，所述多层折叠结构相互折叠形成多层褶皱的立体结构。也就是说，本实施例中的折叠型立体3d结构不限于两层折叠结构，可以为n层，n为大于等于2的自然数。示例性的，按照面料的性能需要，可增加阻燃层、隔热层、防水层、透气层等功能层，形成多层褶皱的折叠型立体3d结构，当然，增加功能层不宜过多，会影响面料的厚度，从而整体增加消防服的厚度和重量，影响消防人员的活动灵活性和舒适度。
55.本公开实施例中，所述折叠式隔热层面料克重为50-200g/
㎡
。
56.图2示出了与图1对应的折叠式隔热层面料的立体3d结构实拍放大示意图。图中可以示出，折叠式隔热层面料为水刺无纺面料经异形加工而成，其中，经所述异形加工而成的结构为折叠型立体3d结构。如图所示，所述折叠型立体3d结构包括上折叠结构和下折叠结构的双层，所述上折叠结构和下折叠结构相互折叠形成双层褶皱的立体结构。所述折叠型立体3d结构中的折叠部分与非折叠部分交错分布，且所述折叠部分的宽度占面料总宽度的10％至50％，优选20％、30％，但不限于此比例。
57.图3所示，示出了实施例中的折叠式隔热层面料经过折叠装置的面料俯视结构示意图。图中所示，结合图1和2，该图3示出了初始面料经过折叠装置后的前后变化，其中初始面料可以是平整的、无褶皱的面料，也可以是具有一定褶皱形态的初始面料。其中初始面料经过折叠装置后，经过面料折叠后，面料的宽度会变窄，变窄的幅度介于10％-50％，这取决于折叠型立体3d结构中的折叠部分与非折叠部分交错分布比例，且所述折叠部分的宽度占面料总宽度的10％至50％，优选20％、30％，但不限于此比例。该图为俯视示意图，显示的为平面示意图，立体结构可参见图2。图4示出了与图3对应的折叠式隔热层面料经过折叠装置的面料俯视结构实拍示意图，具体结构描述参见图3的线条图描述，此处不再赘述。
58.如图5所示，示出了实施例中的折叠式隔热层面料生产设备及工艺示意图。如图所示，用于折叠式隔热层面料的生产设备包括：退绕装置1，用于通过水刺方式带动初始面料并将其引向下一装置；折叠装置2，用于将退绕的初始面料进行自行折叠形成具有折叠型样式的面料结构；热轧定型装置3，用于将所述具有折叠型样式的面料结构进行热轧定型；以及卷绕装置4，用于将热轧定型的面料进行卷绕形成成品面料。其中，折叠装置作为核心装置，与热轧定型装置一起，将经过退绕处理的面料进行异性加工(即多层面料折叠处理)形成折叠型立体3d结构。所述折叠装置根据所述隔热层面料的折叠结构的交错尺寸来调整所述折叠装置中折叠部分的宽度和非折叠部分的宽度。
59.同时，由图5可以示出折叠式隔热层面料的加工工艺(或加工方法)，该加工工艺包括：通过水刺方式对初始面料进行退绕处理；将经过退绕处理的初始面料进行自行折叠形成具有折叠型样式的面料结构；将所述具有折叠型样式的面料结构进行热轧定型处理；以
及将热轧定型的面料进行卷绕处理。。
60.另外，本发明的另一实施例，如图6所示，公开了一种防护服，所述的防护服包括衣物主体及上述的折叠式隔热层面料，所述的折叠式隔热层面料为所述防护服的主体面料。所述折叠式隔热层面料为水刺无纺面料经异形加工而成，所述水刺无纺面料包括不可熔短纤维和可热固定的短纤维，其中，经所述异形加工而成的结构为折叠型立体3d结构。所述折叠型立体3d结构包括多层折叠结构，以双层折叠结构为例，包括上折叠结构和下折叠结构的双层，所述上折叠结构和下折叠结构相互折叠形成双层褶皱的立体3d结构。这样，既减轻了面料的重量，又在面料与人体间形成空隙层，有助于空气流动，且不会贴附在人体上造成危险和难受。其制成的灭火防护服更能保护人身安全，穿着更轻便舒适。
61.防护服的防护价值在于防护功能和服用性能(服用性能是指织物的服用性能，包括基本性能和舒适性能)的平衡。即防护服一般不仅要考虑服装的防护性，也要考虑服装的服用性能，如易操作性、舒适性、轻便性等，如穿着厚重的消防防护服虽对外热危害具有优异的隔绝防护性能，但是防护服的厚重性也严重消耗消防员体力进而影响作战效率。本公开实施例中的防护服的主体面料采用变化的双层弹性结构，有效的减轻了防护服的整体重量，且此种高隔热阻燃舒适层面料，本质阻燃、强力高、弹性好。正面平整贴身穿着柔软舒适，背面起圈，具有高隔热的效果，且纱线硬挺度大，受压不易变形，长期使用不影响其隔热性。
62.根据本发明的另一实施例，在防护服的最外层增加一层温度指示层，通过对温度指示层中感温变色涂层的具体组成材料进行替换，可实现低温或高温显示预警，将相应的温度传感器设于防护服的衣物主体上，就可在极低温或极高温环境下进行应用，基于工作原理与上述进行高温预警时的工作原理一致，故此处不再赘述。
63.在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

技术特征：
1.一种折叠式隔热层面料(100)，其特征在于：所述折叠式隔热层面料为水刺无纺面料经异形加工而成；所述水刺无纺面料包括不可熔短纤维和可热固定的短纤维；其中，经所述异形加工而成的结构为折叠型立体3d结构。2.根据权利要求1所述的折叠式隔热层面料，其特征在于，所述水刺无纺布包含75-100％重量的不可熔短纤维和0-25％重量的可热固定的短纤维。3.根据权利要求1所述的折叠式隔热层面料，其特征在于，所述不可熔短纤维为间位芳纶、对位芳纶、宝德纶、聚酰亚胺中的至少一种。4.根据权利要求1所述的折叠式隔热层面料，其特征在于，所述热固定纤维为低熔点聚酯短纤维。5.根据权利要求1所述的折叠式隔热层面料，其特征在于，所述折叠型立体3d结构包括多层折叠结构，所述多层折叠结构相互折叠形成多层褶皱的立体结构。6.根据权利要求5所述的折叠式隔热层面料，其特征在于，所述折叠型立体3d结构包括上折叠结构(101)和下折叠结构(102)的双层，所述上折叠结构(101)和下折叠结构(102)相互折叠形成双层褶皱的立体结构。7.根据权利要求6所述的折叠式隔热层面料，其特征在于，所述折叠型立体3d结构中的折叠部分与非折叠部分交错分布，且所述折叠部分的宽度占面料总宽度的10％至50％。8.根据权利要求1所述的折叠式隔热层面料，其特征在于，所述折叠式隔热层面料克重为50-200g/
㎡
。9.一种折叠式隔热层面料的加工设备，其特征在于，包括：退绕装置(1)，用于通过水刺方式带动初始面料并将其引向下一装置；折叠装置(2)，用于将退绕的初始面料进行自行折叠形成具有折叠型样式的面料结构；热轧定型装置(3)，用于将所述具有折叠型样式的面料结构进行热轧定型；以及卷绕装置(4)，用于将热轧定型的面料进行卷绕形成成品面料。10.根据权利要求8所述的折叠式隔热层面料的加工设备，其特征在于，所述折叠装置根据所述隔热层面料的折叠结构的交错尺寸来调整所述折叠装置中折叠部分的宽度和非折叠部分的宽度。11.一种折叠式隔热层面料的加工方法，其特征在于：通过水刺方式对初始面料进行退绕处理；将经过退绕处理的初始面料进行自行折叠形成具有折叠型样式的面料结构；将所述具有折叠型样式的面料结构进行热轧定型处理；以及将热轧定型的面料进行卷绕处理。12.一种防护服，其特征在于，所述的防护服包括衣物主体及权利要求1至8中任一项所述的折叠式隔热层面料，所述的折叠式隔热层面料为所述防护服的主体面料。

技术总结
本发明提供了折叠式隔热层面料、生产设备、生产方法及采用该面料的防护服，所述折叠式隔热层面料为水刺无纺面料经异形加工而成；所述水刺无纺面料包括不可熔短纤维和可热固定的短纤维；其中，经所述异形加工而成的结构为折叠型立体3D结构。本发明中的折叠式隔热层面料，形成的立体3D面料，这样，既减轻了面料的重量，又在面料与人体间形成空隙层，有助于空气流动，且不会贴附在人体上造成危险和难受。其制成的灭火防护服更能保护人身安全，穿着更轻便舒适。轻便舒适。轻便舒适。


技术研发人员：朱超俊 廖雪梅 汤爱华 刘亚光 周凯 柳素燕 陈平 牟建奎 赵迎宾
受保护的技术使用者：应急管理部上海消防研究所
技术研发日：2022.03.01
技术公布日：2023/9/11