包含一种基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维和纤维素纤维的纱线、织物及制备方法.pdf

本发明涉及一种包含一种基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维和纤维素纤维的纱线、织物及其制品，以及他们的制备方法。本发明涉及一种纱线，所述纱线包含：基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)；和纤维素纤维(B)；所述一种基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)中包含40-98wt％的芳香族聚酰胺，2-60wt％的聚芳砜，所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的。所述的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)截面是呈不规则腰圆形，且纤维表面具有沟槽，大大增加了纤维的吸湿性和排湿性，同时还能够赋予纱线阻燃隔热性能，也增强了面料的阻燃耐洗涤效果，纤维素纤维(B)能够赋予纱线良好的手感、吸湿性和穿着舒适性能。本发明所涉及的纱线及其织物能够用于在高温环境下作业的工作服装，保障在极端环境下作业人员的穿着舒适性。

权利要求书
1.  一种纱线，所述纱线包含：
基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)；和
纤维素纤维(B)；
所述一种基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)中包含40-98wt％的芳香族 聚酰胺，2-60wt％的聚芳砜，所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的；
优选的，在所述纱线中含有按重量计基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A) 100wt％-50wt％，纤维素纤维(B)0wt％-50wt％；更优选的，在所述纱线中含有按 重量计基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)95-70％，纤维素纤维(B)5-30％。

2.  根据权利要求1所述的纱线，在所述纱线中还含有导电纤维；
优选的，所述导电纤维在纱线中的含量为0wt％-5wt％，更优选为2％-3％。

3.  根据权利要求1或2所述的纱线，所述芳香族聚酰胺为对苯二甲酰对苯二胺、 间苯二甲酰间苯二胺、聚砜酰胺、聚对苯甲酰胺。

4.  根据权利要求1-3任一项所述的纱线，所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混 纤维(A)在10％的NaOH溶液中85℃下浸泡5小时的强度保持率是70％以上，优 选80％以上，更优选85％以上；
优选的，所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)具有2.5cN/dtex以上 的强度，优选2.5-3.5cN/dtex，更优选2.8-3.2cN/dtex；
进一步优选的，所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)具有280℃以 上的玻璃化温度，优选300℃以上的玻璃化温度，更优选340℃以上，最优选350℃ 以上；
更优选的，所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)具有1D-5D的细度， 优选1.2D-3D，更优选1.5D-2D；
最优选的，所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)具有38mm-102mm 的长度，优选38mm-76mm，更优选51mm-65mm。

5.  根据权利要求1-4任一项所述的纱线，所述纤维素纤维(B)选自天然纤维素 纤维或再生纤维素纤维；
优选的，所述纤维素纤维(B)经过阻燃后整理；
更优选的，所述经过阻燃后整理的纤维素纤维(B)具有20以上的极限氧指数 LOI值。

6.  根据权利要求1-5任一项所述的纱线，所述导电纤维(C)选自金属纤维、碳 纤维、碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维；
优选的，所述碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维为皮芯结构。

7.  根据权利要求1-6任一项所述纱线的制备方法，所述方法包括：
(i)形成纤维混合物，所述纤维混合物包含基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混 纤维(A)，纤维素纤维(B)，导电纤维(C)；以及
(ii)将所述纤维混合物纺成纤维；
所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)中包含40-98wt％的芳香族聚酰 胺，2-60wt％的聚芳砜，所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的。
优选的，在所述纱线中含有按重量计基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A) 100wt％-50wt％，纤维素纤维(B)0wt％-50wt％；更优选的，在所述纱线中含有按 重量计含砜基的芳香族聚合物纤维(A)95-70％，纤维素纤维(B)5-30％。

8.  根据权利要求7所述的制备方法，在所述纱线中还含有导电纤维，所述导电纤 维在纱线中的含量为0wt％-5wt％，更优选为2％-3％。

9.  一种得自如权利要求1-7任一项所述纱线的织物。

10.  一种包含如权利要求9所述织物的制品。

说明书包含一种基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维和纤维素纤维的纱线、织物及制备方法
技术领域
本发明涉及一种包含一种基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维和纤维素 纤维的纱线、织物及其制品，以及他们的制备方法。
背景技术
在一些极端的工作环境中，如高温，电焊，钢铁厂等，作业人员在工作的时 候需要穿耐高温阻燃防护服，来保护作业人员的人身安全。目前市场上的这些防 护服主要分为两种，一种是使用常规纤维素纤维经过阻燃处理后，纺成纱线，制 成面料来用于制造防护服，另外一种则是使用高性能本质阻燃纤维如聚酰亚胺纤 维、聚苯硫醚纤维、芳纶纤维等，纺成纱线，制成面料来用于制造防护服。第一 种方法，对常规纤维素纤维进行阻燃处理，虽然材料具有阻燃效果，但是这种材 料阻燃性能不稳定，使用一段时间后，或者经过清洗后，阻燃剂会脱落，阻燃性 能会很快降低或者消失，存在很大的安全隐患。第二种方法，采用高性能本质阻 燃纤维所生产的纱线或者面料，虽然具有永久的阻燃性能，但是这些高温纤维吸 湿性较差，在高温情况下，作业人员出汗不容易排出，易造成作业人员的不舒适 感，影响作业效率。
因此，本发明的目的是为了解决现有技术中的阻燃纱线阻燃耐久性差、穿着 舒适性差的缺陷。
发明内容
本发明涉及一种纱线、织物及其制品，所述纱线包含一种基于芳香族聚酰胺 和聚芳砜的共混纤维(A)和纤维素纤维(B)。所述的基于芳香族聚酰胺和聚芳 砜的共混纤维(A)截面是呈不规则腰圆形，且纤维表面具有沟槽，大大增加了 纤维的吸湿性和排湿性，同时还能够赋予纱线阻燃隔热性能，也增强了面料的阻 燃耐洗涤效果，纤维素纤维(B)能够赋予纱线良好的手感、吸湿性和穿着舒适 性能。本发明所涉及的纱线及其织物能够用于在高温环境下作业的工作服装，保 障在极端环境下作业人员的穿着舒适性。
本发明涉及一种纱线，所述纱线包含：
基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)；和
纤维素纤维(B)；
所述一种基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)中包含40-98wt％的芳 香族聚酰胺，2-60wt％的聚芳砜，所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的。
优选的，在所述纱线中含有按重量计基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维 (A)100wt％-50wt％，纤维素纤维(B)0wt％-50wt％；更优选的，在所述纱线中 含有按重量计基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)95-70％，纤维素纤维 (B)5-30％。
优选的，在所述纱线中还含有导电纤维，所述导电纤维在纱线中的含量为 0wt％-5wt％，更优选为2％-3％。
优选的，所述芳香族聚酰胺为对苯二甲酰对苯二胺、间苯二甲酰间苯二胺、 聚砜酰胺、聚对苯甲酰胺。
优选的，所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)在10％的NaOH 溶液中85℃下浸泡5小时的强度保持率是70％以上，优选80％以上，更优选85％ 以上。
优选的，所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)具有2.5cN/dtex 以上的强度，优选2.5-3.5cN/dtex，更优选2.8-3.2cN/dtex。
优选的，所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)具有280℃以上 的玻璃化温度，优选300℃以上的玻璃化温度，更优选340℃以上，最优选350℃ 以上。
优选的，所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)具有1D-5D的细 度，优选1.2D-3D，更优选1.5D-2D。
优选的，所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)具有38mm-102mm 的长度，优选38mm-76mm，更优选51mm-65mm。
优选的，所述纤维素纤维(B)选自天然纤维素纤维或再生纤维素纤维。
优选的，所述纤维素纤维(B)经过阻燃后整理。
优选的，所述经过阻燃后整理的纤维素纤维(B)具有20以上的极限氧指数 LOI值。
优选的，所述导电纤维(C)选自金属纤维、碳纤维、碳纤维/尼龙复合纤维、 碳纤维/涤纶复合纤维。
优选的，所述碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维为皮芯结构。
本发明涉及上述纱线的制备方法，所述方法包括：
(i)形成纤维混合物，所述纤维混合物包含基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的 共混纤维(A)，纤维素纤维(B)，导电纤维(C)；以及
(ii)将所述纤维混合物纺成纤维；
所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)中包含40-98wt％的芳香族 聚酰胺，2-60wt％的聚芳砜，所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的。
优选的，在所述纱线中含有按重量计基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维 (A)100wt％-50wt％，纤维素纤维(B)0wt％-50wt％；更优选的，在所述纱线中 含有按重量计含砜基的芳香族聚合物纤维(A)95-70％，纤维素纤维(B)5-30％。
优选的，在所述纱线中还含有导电纤维，所述导电纤维在纱线中的含量为 0wt％-5wt％，更优选为2％-3％。
在另一些实施方案中，本发明涉及一种得自上述纱线的织物。
优选的，所述织物为机织物或针织物。
在另一些实施方案中，本发明还涉及一种包含上述织物的制品。
具体实施方式
通过参见本申请具体实施方式的内容可以更易于理解本发明，但是本发明并 不限于本文所述和/或所示的具体方法、条件或参数，并且本文中所用的术语仅 是为了以举例的方式描述具体实施方式，并不能限制本申请权利要求要求保护的 技术方案。在下文中，将描述本发明涉及的包含含砜基的芳香族聚合物纤维和纤 维素纤维的纱线、织物及其制品，以及他们的制备方法。
基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)
本发明所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)由下述方法制备：
通过向有机溶剂中加入芳香族聚酰胺、聚芳砜来制备芳香族聚酰胺和聚芳砜 的共混纺丝溶液，所述纺丝溶液中聚合物的质量百分比浓度为5-30wt％；其中芳 香族聚酰胺与聚芳砜的重量比为60-98：2-40，即使最终所得的纤维中包含 60-98wt％的芳香族聚酰胺，2-40wt％的聚芳砜。所得到的基于芳香族聚酰胺和聚 芳砜的共混纤维不仅能够保持芳香族聚酰胺纤维的耐温性能和力学性能，还能够 比芳香族聚酰胺纤维具有更好的耐碱性能。
本发明中的术语“芳香族聚酰胺”是指一种有足够高分子量能形成纤维的合 成聚合物材料，并主要是以下循环结构单位为特征：

其中，每一个R1是氢或是低级烷烃，而其中Ar1和Ar2可以是相同的或是 不同的，并且可以是一个未被取代的或已被取代的二价芳基，这些二价芳基与其 他基团的连接键主要是以间位或对位排列，所述二价芳基上的氢可以独立地被以 下一个或多个如下的取代基所取代或不取代，这些取代基包括卤素、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。其中，优选对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)、间苯二甲酰间苯二胺 (PMIA)。
本发明中的术语“芳香族聚酰胺”也可以理解其大分子链中的Ar1和Ar2可 以是相同的或是不同的具有如下结构：

其中，X、Y独立的选自-O-、-CH2-、-CO-、-CO2-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-，X 和Y可以是相同的或是不同的。其中，优选聚砜酰胺。
本发明中的术语“聚芳砜”具有如下通式Ⅰ或Ⅱ作为重复单元：
-O-A-SO2-A-(Ⅰ)
-O-A-SO2-A-O-B-(Ⅱ)
其中A和B可表示任选取代的芳族基。该芳族基由6-40个碳原子，优选6-21 个碳原子组成，即含有一个或多个任选芳基，其中所述芳基能够任选地含有杂原 子。这些芳基够任选地被线型或支化的或脂环族C1-C5基团或卤原子所取代。所 述芳基能够经由碳键或经由作为连接基团的杂原子来连接。其中，优选聚芳砜为 聚苯砜。
有机溶剂优选极性有机溶剂，可以是基于酰胺的有机溶剂、基于尿素的有机 溶剂，或者是他们的混合物，优选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰 胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜、六甲基磷酰三胺(HMPA)、 N,N,N’,N’-四甲基脲(TMU)中的一种或一种以上的混合物。
所述芳香族聚酰胺与聚芳砜的加入量按照比例50-98：2-50加入，优选60-95： 5-40，更优选70-90：10-30，最优选80-85：15-20。
所述纺丝溶液中聚合物的质量百分比浓度为5-30wt％，更优选10-22wt％， 最优选12-20wt％，以便获得优良的纤维特性。如果最终获得的聚合物的浓度小 于5wt％，则粘度太低，而无法成纤。如果纺丝液中聚合物的浓度增加，那么纺 丝液的粘度也会随之增加。但是，如果聚合物的浓度过高，则会导致纺丝液不稳 定，产生凝胶现象或者聚合物析出等问题。
本发明中的包含所述共聚物的纺丝溶液，可以使用任意方法纺制成丝。其中 湿法纺丝是优选的纺丝方式。其该纺丝方法是本领域熟知的，在CN1683431A、 CN101784710A、US5536408、CN101235552A中均有记载。优选经过例如以下说 明的纺丝及凝固成丝、拉伸、水洗、干燥、热拉伸、卷曲、切断等工序而制造的。
作为纺丝装置没有特别限定，可以使用以往公知的湿法纺丝装置。另外，只 要是能够稳定进行湿法纺丝，则对纺丝喷口的纺丝孔数。排列状态、孔形状等无 需特别限制，例如，可以使用孔数为500-30000个、纺丝孔径为0.05-0.15mm的 纤维用多孔纺丝喷口等。
经过喷丝孔喷出的初生纤维在含有有机溶剂和金属卤化物的凝固浴中凝固。 如果同时挤出多根长丝，它们可以在凝固步骤之前、期间或之后形成复丝。凝固 成丝步骤中凝固浴中包含极性有机溶剂、金属卤化物。极性有机溶剂的含量为 0-70wt％，金属卤化物的含量为0-10wt％。
凝固浴之后，对纤维进行拉伸。所述纤维可以使用拉伸溶液进行湿拉伸，所 述拉伸溶液包含水、盐和溶剂；所述盐优选金属卤化物。所述极性有机溶剂的含 量为5-65wt％，金属卤化物的含量为0-10wt％。
本发明中制备基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)时共混聚合物的 有机溶剂以及纤维凝固和拉伸时所采用的有机溶剂为极性有机溶剂，即那些作为 质子受体的溶剂，例如优选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、 N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜、六甲基磷酰三胺(HMPA)、N,N,N’,N’-四甲 基脲(TMU)中的一种或一种以上的混合物。这些有机溶剂在制备纤维的聚合物 溶剂过程中、凝固浴中、拉伸浴中可以是相同的也可以是不同的。
本发明中纤维凝固浴及拉伸中采用的金属卤化物，可以是卤代金属盐或卤代 碱土金属盐，例如钙、镁、铝等的氯盐或溴盐，即氯化钙、氯化镁、氯化铝、溴 化钙、溴化镁、溴化铝等。可以只加入一种无机盐，也可以加入两种或更多的无 机盐。这些金属卤化物在纤维凝固浴和拉伸浴中可以是相同的也可以是不同的。
拉伸之后，对纤维进行洗涤，洗涤的优选方式可使所述纤维与一个或多个洗 涤浴或洗涤箱接触。洗涤可通过将所述纤维浸入浴中或者通过用水溶液喷雾所述 纤维来完成。洗涤箱通常包括含有一个或多个辊的封闭箱，其中纱线在退出所述 封闭箱之前多次环绕并穿越所述辊行进。当纱线环绕辊行进时，会通过喷雾的方 式使洗涤流体与纤维接触。洗涤流体连续收集在洗涤箱的底部，并从底部排出箱 体。洗涤流体的温度优选高于40℃。也可以是蒸汽形式来施用洗涤流体，但以 液体形式使用更为方便。优选地，使用多个洗涤浴或洗涤箱，将清洗工序多阶段 化，并控制温度条件和酰胺系溶剂的浓度条件。
洗涤之后，纤维或复丝可在干燥器中干燥以去除水分和其它液体。可使用一 个或多个干燥器。在某些实施例中，所述干燥器可以是烘箱，热板、热辊等。干 燥器中可以是氮气或其他非反应性气氛。所述干燥步骤通常在大气压下进行。然 后，如果需要，所述干燥步骤也可以在减压下进行。
干燥步骤之后，优选对纤维进行热拉伸，加热温度可以达到260℃以上，优 选280℃以上，更优选300℃-400℃。该热拉伸步骤可以增加纤维的断裂延伸度， 并减少纤维长丝的机械应变性能，提高纤维的模量。在一些实施方式中，加热是 多步方法。例如，在第一步中，将所述纤维或复丝在260-270℃的温度下在一定 张力下加热，接着进行第二加热步骤，其中将纤维或复丝在280-290℃的温度下 在一定张力下加热，接着进行第三加热步骤，其中将纤维或复丝在300-320℃的 温度下在一定张力下加热。
最后，将纤维或复丝在卷绕装置上缠绕包装。如有需要，可以将长丝切断得 到短纤维。
本发明所述的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)也可另外包括但 不限于选自下列的成分：热稳定剂、抗静电剂、增量剂、有机和/或无机颜料(如 TiO2、碳黑)、吸酸剂(如氧化镁)、稳定剂、金属氧化物(如氧化锌)、金属硫 化物(如硫化锌)、金属羧酸盐(如碱土金属和过度金属的硬脂酸盐)、抗氧化剂、 阻燃剂、抑烟剂、颗粒填充剂、成核剂(如滑石粉)、云母、高岭土，或上述两 种或两种以上的混合物。上述成分的重量，基于纤维的总重量优选为0-30wt％， 更优选0-25wt％，最优选0-20wt％。
本发明的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)并不限于上面的方法 和体系。例如，在纺丝前，使用溶剂以溶解聚合物材料来制造纤维也是可以选择 的方式。本发明的纤维还可以采用纺粘法、熔喷法等来制备。
本发明的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)可以根据生产需要具 有非常广的直径范围，数均直径通常从1nm至100μm。纳米级的纤维可以具有 例如2、5、10、20、50、100或200nm的直径；微米级的纤维可以具有2、5、 10、20、50或100μm的直径。在本发明中为了获得作为过滤材料使用时必要的 强度，优选2-120mm的范围内。纤维长度不足2mm时，有时纤维之间的络合不 足，造成强度不够，这是不希望的。而超过120mm时，有时会发生纤维开纤不 良，这也是不希望的。
本发明的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)可具有不同的横截面 形状，如圆形、椭圆形、星形、核壳等。
本发明的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)在10％的NaOH溶液 中85℃下浸泡5小时的强度保持率是70％以上。
本发明所述的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)具有2.5CN/dtex 以上的强度，优选2.5-3.5CN/dtex，更优选2.8-3.2CN/dtex。
所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)具有280℃以上的玻璃化 温度，优选300℃以上的玻璃化温度，更优选340℃以上，最优选350℃以上。
另外，构成本发明所述的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)，其单 纤维纤度，着眼于纤维梳理时或针刺时难以引起纤维断丝、耐热性过滤器的强度 不降低，优选为0.1-15旦，更优选1-5旦。在这个范围内，补强织物织物既能提 高有适度的强度、又有优秀的高温形态保持性的耐热性过滤材料。如果纤维的总 纤度在0.1旦以下，单纤维强度低，并且通过针刺或水刺工艺，使纤维互相交络、 形成一体，得到的过滤材料在尺寸稳定性、强度提升方面得不到明显的效果。如 果纤维的总纤度超过15旦，过滤材料的尺寸稳定性、强度提升方面虽具有优势， 但就会由于纤度过粗，制丝时容易发生纤度不匀，耐热性过滤材料的透气量有降 低的趋势。过滤材料对粉尘的捕集效率虽然会变好，但实际使用时，初期的压力 损失变高，对耐热性过滤材料而言，最终将导致其寿命的缩减，而这种效果也是 不优选的。本发明所述的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维，具备永久阻燃 且250度良好的耐高温性性能，极限氧指数达到33，燃烧仅碳化无熔滴，并且 具有良好的柔韧性，且本身纤维截面呈不规则腰圆型，纤维表面具有沟槽，大大 增加了纤维的吸湿性和排湿性，具有良好的舒适性能。因此，将含砜基的芳香族 聚合物纤维和其他耐高温阻燃纤维混合使用，能增强面料服装的舒适性作用，且 保持或提升更好的阻燃热防护性能。
纤维素纤维(B)
本发明还包含至少一种纤维素纤维(B)，所述纤维素纤维(B)选自天然纤 维素纤维或再生纤维素纤维。在某些实施方案中，所述天然纤维素纤维选自棉纤 维，麻纤维等，再生纤维素纤维选自天丝、莫代尔、黏胶、木浆再生纤维素纤维、 麻浆再生纤维素纤维等。优选的纤维素纤维为棉。
用于本发明实践的纤维素纤维可为通常用于织物和服装应用的任何一种。阻 燃纤维素纤维由一种或多种纤维素纤维和一种或多种阻燃化合物组成。所述纤维 素纤维如人造丝、醋酯纤维、三醋酯纤维和莱塞尔纤维(Lyocell)(这些是衍生自纤 维素的纤维的通用术语)在本领域是众所周知的且可用于本发明。
纤维素纤维，尽管比固有阻燃纤维柔软且便宜，但其本身是不阻燃的。因此， 在一些优选的实施方式中，为了提高这些纤维的阻燃性，将一种或多种阻燃剂结 合到纤维素纤维中或与纤维素纤维结合。这种纤维可将阻燃化学品结合到所述纤 维中或所述纤维本身可经过局部处理。使纤维阻燃的最优选方法是：在制备包含 纤维素纤维的织物后，将阻燃化学品施加到所述织物上。上述阻燃剂可通过如下 方法结合：将阻燃剂纺丝到纤维素纤维、用阻燃剂将纤维素纤维涂布、使纤维素 纤维与阻燃剂接触并让所述纤维素纤维吸收所述阻燃剂，或将一种或多种阻燃剂 结合到纤维素纤维中或与纤维素纤维结合的任何其他方法。存在大量这种阻燃 剂，包括例如某些含磷化合物、某些含锑化合物等。因此，阻燃纤维素纤维如阻 燃人造丝、阻燃醋酯纤维、阻燃三醋酯纤维和阻燃莱塞尔纤维(Lyocell)可用于本 发明中。优选的，所述经过阻燃后整理的纤维素纤维(B)具有20以上的极限氧 指数LOI值。
导电纤维(C)
在本发明的另外一些实施方式中，本发明的纱线还含有按重量百分比计为纱 线重量0％-5％，优选1％-4％，更优选2％-3％，的导电纤维，所述导电纤维能够降 低静电在织物上积聚的倾向。
优选的，所述导电纤维选自金属纤维、碳纤维、碳纤维/尼龙复合纤维、碳 纤维/涤纶复合纤维。优选的，所述金属纤维选自不锈钢纤维、银纤维、铜纤维。
优选的，所述碳纤维/尼龙复合纤维、碳纤维/涤纶复合纤维为皮芯结构。在 一些优选的实施方案中，赋予此防静电特性的纤维是具有尼龙外皮和碳芯的皮- 芯纤维。
本发明所述的碳黑复合导电纤维可以从市场上购买得到，如美国杜邦公司生 产的P-140纤维、日本中纺公司生产的Belltron B31纤维、烟台泰和公司生产的 泰美达间位芳纶基导电纤维。
纱线
本发明涉及一种纱线，所述纱线包含：基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤 维(A)和纤维素纤维(B)；所述所述一种基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤 维(A)中包含40-98wt％的芳香族聚酰胺，2-60wt％的聚芳砜，所述芳香族聚酰 胺和聚芳砜是混合的。
本发明还涉及上述纱线的制备方法，所述方法包括：
(i)形成纤维混合物，所述纤维混合物包含基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的 共混纤维(A)，纤维素纤维(B)，导电纤维(C)；以及
(ii)将所述纤维混合物纺成纤维；
所述基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)中包含40-98wt％的芳香族 聚酰胺，2-60wt％的聚芳砜，所述芳香族聚酰胺和聚芳砜是混合的。
在一些优选的实施方案中，在所述纱线中含有按重量计基于芳香族聚酰胺和 聚芳砜的共混纤维(A)100wt％-50wt％，纤维素纤维(B)0wt％-50wt％；更优选 的，在所述纱线中含有按重量计基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A) 95-70％，纤维素纤维(B)5-30％。
在另一些优选的实施方案中，在所述纱线中还含有导电纤维，所述导电纤维 在纱线中的含量为0wt％-5wt％，更优选为2％-3％。
在一个实施方案中，可通过制得纤维的紧密共混物来形成所述纤维混合物。 如果需要，可使其他短纤维与该相对均匀的短纤维混合物组合。所述共混可通过 本领域已知的许多方法来实现，包括将许多连续长丝线筒放在线轴架上，并且同 时切割两种或更多种类型的长丝以形成切割短纤维的共混物的方法；或涉及开松 不同短纤维捆，然后在开棉机、共混机和梳理机中开松和共混各种纤维的方法； 或形成各种短纤维条，然后将其进一步加工形成混合物诸如在梳理机中形成纤维 混合物条的方法。可采用制备纤维紧密共混合物的其他方法，只要各种类型的不 同纤维可相对均匀地分布于整个共混物中。如果由所述共混物形成纱线，则所述 纱线同样具有相对均匀的短纤维的混合物。一般来讲，在最优选的实施方案中， 将单独的短纤维开松或分离至在纤维加工中可制得可用织物的正常程度，使得由 于短纤维不良开松造成的纤维结或纤维节以及其他主要缺陷不以有损于最终织 物品质的量存在。
在优选的方法中，如下制得短纤维紧密共混物：首先将得自开松捆的短纤维 与任何其他短纤维(如果是附加功能所需的)混合在一起。然后使用梳理机将纤维 共混物梳成条。在纤维产业中，通常使用梳理机来分离纤维，调整纤维，并且将 纤维递送到松散组合纤维的连续股线中，而无显著缠绕，其通常被称为生条。通 常通过但不限于两步拉伸法将生条加工成熟条。
将所述纤维混合物制成纱线的方式可以采用本领域常规的技术手段。如使用 本领域熟知的新型纺纱工艺制得纱线。其加工工艺流程为：抓包→棉箱混合→开 松机→棉箱→喂棉机→梳棉机→并条→第一道→第二道→转杯纺(或喷气纺)→ 基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)纤维素纤维混纺纱。也可以使用本 领域熟知的环锭纺工艺：抓包→棉箱混合→开松机→棉箱→喂棉机→梳棉机→并 条→粗纱→细纱→络筒→基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)纤维素纤 维混纺纱。将纱线送入后道织造工序。根据工艺设备的不同，本发明涉及的纱线 还可以采用赛络纺、紧密纺、赛络式紧密纺、气流纺、涡流纺等方式制造。
织物及其制品
本发明还涉及一种得自上述纱线的织物。所述可包括但不限于织造或针织织 物。一般的织物设计和构造是本领域技术人员熟知的。优选的，本发明的织物克 重为150gsm-300gsm，优选150gsm-250gsm，更优选180gsm-220gsm。
所谓“织造”织物是指，通常在织机(喷气织机、喷水织机、箭杆织机等) 上形成的通过经向或纬向交织纱线，并且使纱线彼此填充或交织以形成任何织物 组织(诸如平织、斜纹、缎纹、方平、缎纹、提花等)的织物。
所谓“针织”织物是指通常通过使用针将纱线圈互连而形成的织物通过大圆 机或横机设备加工生产制成。具体形成的产品还分为纬编针织物和经编针织物的 类型。。在许多情况下，为制得针织织物，将纱线喂入到将纱线转变成织物的针 织机中。如果需要，可向针织机中提供合股或未合股的多条经线或纱线；即使用 常规技术，将一束纱线或一束合股纱线同时装入到针织机中并且针织成织物，或 直接针织成衣着制品诸如手套。在一些实施方案中，希望通过将具有纤维紧密共 混物的一种或多种短纤纱与一种或多种其他短纱或连续长丝纱线同时喂入，从而 将功能性添加到针织织物中。可调节针织紧密度以满足任何具体的需要。已在例 如单面针织物和毛圈针织物花纹中发现了防护服装性能的非常有效的组合。
在一些实施方案中，纱线可用于制备具有舒适性提升、耐用性改善、热防护 性保障的阻燃防护服装。在一些实施方案中，所述服装具有基本上一层由本发明 的纱线制得的防护织物。示例性的此类服装包括消防人员或军事人员的连裤衫和 连衣工作服。此类套装通常用于罩在消防人员服装之外，并且用于跳伞进入到某 个区域以扑灭森林火灾。其他服装可包括在可能发生极度热事件的诸如化学处理 工业或工业电气/电力环境下可穿着的裤子、衬衫、手套、袖套等。在一些优选 的实施方案中，所述织物具有至少(0.8卡每平方厘米每盎司每平方码的耐电弧 性。
在一些优选的实施方式中，还可以对织物进行染色、印花或后整理处理。更 优选的，是对织物进行阻燃后整理。或者在织造前对纤维或者纱线进行阻燃整理， 再将其制成纱线或制成织物。
测试方法
吸湿快干性能测试：
GBT 21655.1-2008纺织品吸湿速干性的评定，样品调湿和试验环境均采用 GB 6529规定的标准大气。
5块试样，每块试样尺寸至少10cm×10cm，称取原始质量精确至0.001g， 记为m0，将试样放入盛入三级水的容器内，试样吸水后自然下沉。如不能自然 下沉，则可将试样压至水中后抬起，反复2～3次，完全浸润5min后取出，自然 平展地垂直悬挂，试样中水分自然下滴。当时试样不再滴水时(30s内没有滴水)， 立刻用镊子取出试样称取质量，精确至0.001g，记为m。计算吸湿率A＝(m-m0) /m0*100。吸湿率大，说明面料吸湿性能好，舒适性好。
5块试样，每块试样尺寸至少10cm×10cm，平放在试验平台上(使用时贴 人体皮肤的一面朝上)，用滴定管吸入适量的三级水，将约0.2mL的水轻轻地滴 在试样上，滴管口距试样表面应不超过1cm。观察水滴扩散情况，记录水滴接触 试样表面至完全扩散(不再呈镜面反射)所需时间，如水滴不能扩散，可以在三 级水中加入1g/L润湿剂，或以玻璃棒捣轧水滴，以使水滴渗入试样，如果水滴 仍不能扩散，则可停止试验，并报告试样不能吸水，无法测定蒸发速率/蒸发时 间。完全浸润后，称取质量记为m，随机悬挂于标准大气中，试样自然平展地垂 直悬挂，5min的时候称取一次质量m1，10min时称取第二次质量m2，其中称 取时间不超过30s，精确至0.001g。水分蒸发量△mi＝m-mi(i＝1,2)(i＝1时，表示第 一次称重时的蒸发量，i＝2时，表示计算第二次蒸发量)。蒸发量越大，表示吸 湿快干性能越好，舒适性好。
阻燃耐水洗性：
按GB/T 5455-1997纺织品垂直燃烧法规定，测定面料燃烧后碳化长度，记 为m；续燃时间，记为t，阴燃时间记为T。GB/T 17596-1998纺织品织物燃烧 试验前的商业洗涤标准中规定的水洗方法，所测试样分别洗涤30次，50次，100 次，按照GB/T5455-1997纺织品燃烧性能测试垂直法进行燃烧，30次水洗后碳 长记为L3，续燃时间记为t3，阴燃时间记为T3；50次水洗后碳长记为L5，续燃 时间记为t5，阴燃时间记为T5；100次水洗后碳长记为L10，续燃时间记为t10， 阴燃时间记为T10。
计算试样的碳化长度增长率μi＝(Li-L)/L(i＝3,5,10，分别表示水洗30次， 50次，100次)。
实施例和比较例
本发明可有下列实施例示例，但不限于下列实施例。以下实施例和对比例的 实验数据在表1中列出。
实施例1
纱线规格：32支，按重量计含有70wt％的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共 混纤维(A)和30wt％的棉纤维；
面料组织：机织平纹织物；
制备工艺步骤：
(i)阻燃整理：对原料棉纤维进行阻燃整理；
(ii)纺纱：将70％基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)纤维，30％ 阻燃棉纤维放置在抓包区域经过A2001D抓包机送入A035喂棉机→FA106开松机 →A092棉箱→喂棉机→FA201B梳棉机→FA317并条机→JW1415粗纱机→FA506 细纱机，制成电焊服用阻燃舒适纱线；
(iii)织造：制成的阻燃舒适纱线经GA013型络筒机制成纱筒，送到G1736 型剑杆织机上制成平纹织物；
(iiii)后整理：制成的平稳织物在SME-10染色机上进行染色，用来制造电 焊服。
实施例2
纱线规格：32支，按重量计含有50wt％的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共 混纤维(A)纤维和50wt％的莫代尔；
面料组织：机织平纹织物；
制备工艺步骤：
(i)将莫代尔纤维进行阻燃整理；
(ii)纺纱：将50％基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)纤维，50％ 阻燃莫代尔放置在抓包区域经过FB1001圆盘抓棉机送入FB1029多仓混棉机 →FB1115精开棉机→FB171A喂棉箱→FB1230梳棉机→FA317并条机 →JW1415粗纱机→FA506细纱机，制成炼钢服用纱线；
(iii)织造：制成的舒适阻燃纱线经GA013型络筒机制成纱筒，送到G1736 型剑杆织机上制成平纹织物，用来制作炼钢服；
(iiii)后整理：制成的平稳织物在SME-10染色机上进行染色，用来制造炼 钢服。
实施例3
纱线规格:32支，按重量计含有95wt％的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混 纤维(A)和5wt％的阻燃粘胶；
面料组织：机织斜纹织物；
制备工艺步骤：
(i)纺纱：将95％基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共混纤维(A)，5％阻燃粘 胶放置在抓包区域经过FB1001圆盘抓棉机送入FB1029多仓混棉机→FB1115 精开棉机→FB171A喂棉箱→FB1230梳棉机→FA317并条机→JW1415粗纱机 →FA506细纱机，制成炼钢服用常规纱线；
(ii)织造：制成的常规纱线经GA013型络筒机制成纱筒，送到G1736型剑 杆织机上制成平纹织物；
(iii)后整理：制成的平纹织物在SME-10染色机上进行染色，用来制造消 防服。
实施例4
纱线规格：32支，按重量计含有78wt％的基于芳香族聚酰胺和聚芳砜的共 混纤维(A)、20wt％的天丝、2wt％的不锈钢纤维；面料组织：机织平纹织物；
制备工艺步骤：
(i)将天丝进行阻燃整理。
(ii)纺纱：将78％含砜基的芳香族聚合物纤维(A)纤维，20％天丝，2％不 锈钢纤维放置在抓包区域经过FB1001圆盘抓棉机送入FB1029多仓混棉机 →FB1115精开棉机→FB171A喂棉箱→FB1230梳棉机→FA317并条机 →JW1415粗纱机→FA506细纱机，制成煤炭矿工用纱线；
(iii)织造：制成的纱线经GA013型络筒机制成纱筒，送到G1736型剑杆织 机上制成平纹织物；
(iiii)后整理：制成的阻燃平纹织物在SME-10染色机上进行染色，用来制 造煤炭矿工服。
对比例1
纱线规格：32支，按重量计含有70wt％的涤纶、30wt％的棉纤维；
面料组织：机织平纹织物；
制备工艺步骤：
(i)纺纱：将70％涤纶，30％棉纤维放置在抓包区域经过A2001D抓包机送 入A035喂棉机→FA106开松机→A092棉箱→喂棉机→FA201B梳棉机→FA317并 条机→JW1415粗纱机→FA506细纱机，制成电焊服用常规纱线；
(ii)织造：制成的纱线经GA013型络筒机制成纱筒，送到G1736型剑杆织 机上制成平纹织物；
(iii)后整理：制成的平稳织物在SME-10染色机上进行染色，染色以后进 行阻燃后整理，用来制造电焊服。
对比例2
纱线规格：32支，按重量计含有50wt％的涤纶纤维、50wt％的阻燃粘胶；
面料组织：机织平纹织物；
制备工艺步骤：
(i)纺纱：将50％涤纶，50％阻燃粘胶放置在抓包区域经过FB1001圆盘抓 棉机送入FB1029多仓混棉机→FB1115精开棉机→FB171A喂棉箱→FB1230 梳棉机→FA317并条机→JW1415粗纱机→FA506细纱机，制成炼钢服用纱线；
(ii)织造：制成的常规纱线经GA013型络筒机制成纱筒，送到G1736型剑 杆织机上制成平纹织物；
(iii)后整理：制成的平稳织物在SME-10染色机上进行染色，用来制造炼 钢服。
对比例3
纱线规格：32支，按重量计含有70wt％的芳纶、30wt％棉纤维；
面料组织：机织平纹织物；
制备工艺步骤：
(i)纺纱：将70％芳纶，30％棉纤维放置在抓包区域经过A2001D抓包机送 入A035喂棉机→FA106开松机→A092棉箱→喂棉机→FA201B梳棉机→FA317并 条机→JW1415粗纱机→FA506细纱机，制成电焊服用芳纶纱线。
(ii)织造：制成的纱线经GA013型络筒机制成纱筒，送到G1736型剑杆织 机上制成平纹织物。
(iii)后整理：制成的平稳织物在SME-10染色机上进行染色，染色以后进 行阻燃后整理，用来制造电焊服。
对比例4
纱线规格：32支，按重量计含有50wt％的芳纶纤维、50wt％的阻燃粘胶；
面料组织：机织平纹织物；
制备工艺步骤：
(i)纺纱：将50％芳纶，50％阻燃粘胶放置在抓包区域经过FB1001圆盘抓 棉机送入FB1029多仓混棉机→FB1115精开棉机→FB171A喂棉箱→FB1230 梳棉机→FA317并条机→JW1415粗纱机→FA506细纱机，制成炼钢服用芳纶纱线。
(ii)织造：制成的常规纱线经GA013型络筒机制成纱筒，送到G1736型剑 杆织机上制成平纹织物。
(iii)后整理：制成的平稳织物在SME-10染色机上进行染色用来制造炼钢 服。
对比例5
纱线规格：32支，按重量计含有90wt％的芳纶纤维、8wt％的莫代尔、2wt％ 的碳素纤维；
面料：机织平纹织物；
制备工艺步骤：
(i)纺纱：将90％芳纶纤维，8％莫代尔，2％碳素纤维放置在抓包区域经过 FB1001圆盘抓棉机送入FB1029多仓混棉机→FB1115精开棉机→FB171A喂 棉箱→FB1230梳棉机→FA317并条机→JW1415粗纱机→FA506细纱机，制成煤 炭矿工工作服纱线。
(ii)织造：制成的纱线经GA013型络筒机制成纱筒，送到G1736型剑杆织 机上制成平纹织物。
(iii)后整理：制成的平稳织物在SME-10染色机上进行染色用来制造煤炭 矿工工作服。
表1