技术领域
本发明涉及一种双层阻燃防电弧面料，属于纺织材料技术领域。
背景技术
电弧是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘介质（例如空气）所产生的瞬间电火花。当身体靠近高压电、但未接触时，藉由身体的感应作为桥梁会形成跳电，它最高可产生29400摄氏度的高温，大概是太阳表面温度的四倍，引起激烈的气爆及电烧伤。电弧发生时，巨大的能量在极短的时间内释放，金属导电元件会汽化并导致高温蒸汽和金属急剧膨胀，空气和金属汽化物迅速热膨胀会造成巨大声响的爆炸和巨大的压力。
防电弧服，适用于电力和社会企事业单位专职或兼职电力员工日常工作、潜在电弧环境、电弧爆炸事故逃生时穿着。
在电弧放电的情况下，防电弧服中的高科技材料就会迅速地膨胀、织物炭化从而使防电弧服组织密度加大并变厚，迅速地形成保护层，从而使得人体皮肤与电弧热能的接触伤害降至最低。所以，制作一款利用新型防电弧面料的有效且实用的防电弧服是非常重要的，而其中的防电弧面料则是重中之重。
随着工业的快速发展，出现了越来越多的电弧伤害事故，受害者在日益增多。面对这样的状况，如果现场人员穿着具有优异防火及防电弧性能的服装，在灾难中逃生和获救的希望就会越大，遭受的伤害也就越小。这也导致对防电弧面料的要求越来越高。
而目前的防电弧面料强力普遍偏低，手感偏硬，穿着舒适性和防爆裂性能不够高。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种双层阻燃防电弧面料，能够在具有优异的永久阻燃、抗静电和防电弧性能的同时，提高了防电弧面料的强力、防爆裂性能、隔热性、热防护性能及面料的穿着舒适性，从而延长每件防电弧服的使用寿命。
本发明的目的还在于提出一种由上述的双层阻燃防电弧面料制备的防电弧服。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
一种双层阻燃防电弧面料，其包括外层面料和里层面料，两层面料之间存在空隙；
以质量百分比总和为100%计，所述外层面料的原料包括73%-93%的间位芳纶、5%-25%的对位芳纶和2%的抗静电纤维；
以质量百分比总和为100%计，所述里外两层面料的总的原料包括70%-90%的间位芳纶、10%-30%的阻燃粘胶、5%-25%的对位芳纶和2%的抗静电纤维。
上述的双层阻燃防电弧面料中，所述空隙可以通过纱线的密度来调整大小，密度越小，在同样尺寸大小的面料中的接结点减少，空隙越大。
上述的双层阻燃防电弧面料中，优选的：
以质量百分比计，所述外层面料的原料包括93%的间位芳纶、5%的对位芳纶和2%的抗静电纤维；
以质量百分比计，所述里外两层面料的总的原料包括79%的间位芳纶、14%的吉沃尔阻燃粘胶、5%的对位芳纶和2%的抗静电纤维。
上述的双层阻燃防电弧面料中，所述吉尔沃阻燃粘胶即吉沃尔阻燃粘胶纤维，是吉林化纤集团有限公司研发生产的具有高效、无卤、永久阻燃特性的粘胶专用阻燃剂，是目前国内唯一实现工业化生产的磷系粘胶纤维阻燃剂。该纤维在生产过程中采用纺前注射共混技术，阻燃介质与纤维的完美结合确保了永久的阻燃保护性能，拥有低烟无毒、不熔融滴落、抗火防热等特性，其极限氧指数大于28%。吉沃尔阻燃粘胶纤维广泛用于各种热防护纺织品、安全服饰、家纺及装饰等领域，是一种有良好安全性、阻燃性、柔软性、吸湿透气性、染色性、天然抗静电性和可降解性的永久型环保阻燃纤维。
上述的双层阻燃防电弧面料中，优选的，所述间位芳纶包括美国杜邦的Nomex纤维，但不限于此。
上述的美国杜邦的Nomex纤维即间位芳香族聚酰胺纤维--芳纶1313，其最突出的特点就是耐高温性能好，可在220℃高温下长期使用而不老化，其电气性能与机械性能的有效性可保持10年之久，而且尺寸稳定性极佳，在250℃左右的热收缩率仅为1%，短时间暴露于300℃高温中也不会收缩、脆化、软化或者融熔，只在370℃以上的强温下才开始分解，400℃左右开始碳化，如此高的热稳定性在目前有机耐温纤维中出类拔萃。Nomex纤维是一种本质阻燃、耐高温的纤维，不会熔融、熔滴，不散发有害气体，在空气中也不会助燃，具有自熄性，极限氧指数大于28%。尤其在突遇900-1500℃的高温时，布面会迅速碳化及增厚，形成特有的绝热屏障，保护穿着者逃生。而且电绝缘性极佳，化学稳定性好，机械性能优良，耐辐射性能十分优异。
上述的双层阻燃防电弧面料中，优选的，所述对位芳纶包括美国杜邦的Kevlar纤维，但不限于此。
上述的美国杜邦的Kevlar纤维即对位芳香族聚酰胺纤维--芳纶1414，是美国杜邦（DuPont）公司研制的一种芳纶纤维复合材料，杜邦公司对此注册的品牌名为Kevlar，这重复合材料具有结合高强度及重量轻的优异特质，在同等重量条件下，为钢丝的5倍强度、E级玻璃纤维的2.5倍强度、铝的10倍强度，被认为是世界上最强的纤维。Kevlar有优异的耐温性能，不仅能在负196度到正204度的温度范围内连续使用而不会有很明显的变化或减损，同时还具有不溶解、防火性（不助燃）、仅会在427度开始碳化、能忍受温度高达538度短暂时间接触的优异耐温性能。Kevlar具有低延伸、高模数、断裂强度高、耐温性高、不熔解不助燃只会碳化、高抗化学性、高稳定性、低比重、优异电绝缘性等性能。
上述的双层阻燃防电弧面料中，优选的，所述抗静电纤维包括美国英威达公司生产的P140纤维，但不限于此。
上述的P140纤维是美国英威达公司生产的抗静电纤维，具有碳芯纤维成分，不易积聚静电荷，对于防止静电的产生和静电的消散具有非常优异的性能。在油气田，燃气站，加油站，矿井等特殊工作环境中，静电火花是非常危险的，导电纤维P-140可以有效阻止静电的产生，有效避免由静电产生的事故。
上述的双层阻燃防电弧面料中，优选的，所述外层面料包括美国杜邦NomexIIIA面料，但不限于此。
上述的双层阻燃防电弧面料中，优选的，所述双层阻燃防电弧面料是通过里层面料经纱与里层面料纬纱交织、外层面料经纱与外层面料纬纱交织、里层面料经纱与外层面料纬纱交织制备得到的；所述外层面料经纬纱为53S/2，里层面料经纱为53S/2，里层面料纬纱为35.5S/2。
上述的双层阻燃防电弧面料中，优选的，所述里层和外层的经纱上机密度为30根/cm，所述里层和外层的纬纱上机密度32根/cm。
上述的双层阻燃防电弧面料中，在双层阻燃防电弧面料制备时，采用常规的方法控制里层面料经纱与外层面料纬纱交织，使得外层面料与里层面料之间存在一定的空隙。
上述的双层阻燃防电弧面料中，优选的，所述双层阻燃防电弧面料是通过纺纱、织坯、染色后整制备得到的；
所述纺纱包括对纤维开松清理，然后梳棉、梳棉条、并条、制备粗纱、制备细纱、络筒、蒸纱、并纱、倍捻、再次蒸纱、制备得到纱线和对纱线进行检测的步骤；
所述织坯包括对纱线进行整经，然后穿综穿筘、上机织造制得坯布，并对坯布进行物性检测、修布和验坯的步骤；
所述染色后整包括对坯布进行前处理、染色、水洗、烘干、剪毛、定型、罐蒸，最后得到成品双层阻燃防电弧面料的步骤。
本发明还提供上述的双层阻燃防电弧面料制备得到的防电弧服。
本发明的突出效果为：
（1）本发明外层面料能够提高防电弧面料的强力和防爆裂性能；
（2）本发明里层面料中加入了Nomex和吉沃尔阻燃粘胶，Nomex可以提供较高的面料强力，而吉沃尔阻燃粘胶具有很好的透气性能和吸湿性能，从而提高了面料的穿着舒适性；
（3）两层面料之间通过里层经纱与外层纬纱交织，形成均匀分布的接结点，使两层面料牢固的结合在一起；同时两层面料之间存在一定空隙，两层面料与空气层形成了三层结构，面料整体厚度增加，但是重量较轻，相较于同等重量的其他防护面料提高了面料隔热性能和热防护性能。
附图说明
图1是实施例的双层阻燃防电弧面料的织造示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例
本实施例提供一种双层阻燃防电弧面料。该双层阻燃防电弧面料包括外层面料和里层面料，两层面料之间存在空隙；
以质量百分比计，所述外层面料的原料包括93%的间位芳纶、5%的对位芳纶和2%的抗静电纤维；或者，所述外层面料为美国杜邦NomexIIIA面料；
以质量百分比计，所述里外两层面料的总的原料包括79%的间位芳纶、14%的吉沃尔阻燃粘胶、5%的对位芳纶和2%的抗静电纤维。
其中，间位芳纶为美国杜邦的Nomex纤维，对位芳纶为美国杜邦的Kevlar纤维；抗静电纤维为美国英威达公司生产的P140纤维。
本实施例的双层阻燃防电弧面料是通过里层面料经纱与里层面料纬纱交织、外层面料经纱与外层面料纬纱交织、里层面料经纱与外层面料纬纱交织制备得到的，如图1所示（图中1、2、3、4表示外层经纬纱，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示里层的经纬纱）；同时在制备时采用常规的方法控制里层面料经纱与外层面料纬纱交织，使得外层面料与里层面料之间存在一定的空隙。
在交织时，控制外层面料经纬纱为53S/2，里层面料经纱为53S/2，里层面料纬纱为35.5S/2；里层和外层的经纱上机密度为30根/cm，里层和外层的纬纱上机密度32根/cm。
具体地，该双层阻燃防电弧面料是按照常规方法通过纺纱、织坯、染色后整制备得到的；所述纺纱包括对纤维开松清理，然后梳棉、梳棉条、并条、制备粗纱、制备细纱、络筒、蒸纱、并纱、倍捻、再次蒸纱、制备得到纱线和对纱线进行检测的步骤；所述织坯包括对纱线进行整经，然后穿综穿筘、上机织造制得坯布，并对坯布进行物性检测、修布和验坯的步骤；所述染色后整包括对坯布进行前处理、染色、水洗、烘干、剪毛、定型、罐蒸，最后得到成品双层阻燃防电弧面料的步骤。
对本实施例的双层阻燃防电弧面料进行测定，断裂强度测定参照ISO13934-1标准，经向断裂强度达到696N，纬向断裂强度达到641N；撕裂强度测定参照ISO13937-2标准，经向撕裂强度达到59N，纬向撕裂强度达到83N。透气性测定参照ISO9237标准，达到415.53mm/s；本实施例的双层阻燃防电弧面料能够耐260?C的高温，ATPV为9.7cal/cm2。
由上可见，本发明实施例的外层面料能够提高防电弧面料的强力和防爆裂性能；里层面料中加入了Nomex和吉沃尔阻燃粘胶，Nomex可以提供较高的面料强力，而吉沃尔阻燃粘胶具有很好的透气性能和吸湿性能，从而提高了面料的穿着舒适性；同时，两层面料之间通过里层经纱与外层纬纱交织，形成均匀分布的接结点，使两层面料牢固的结合在一起；同时两层面料之间存在一定空隙，两层面料与空气层形成了三层结构，面料整体厚度增加，但是重量较轻，相较于同等重量的其他防护面料提高了面料隔热性能和热防护性能。