一种透气型生化防护材料pdf-米乐M6(中国大陆)控股有限公司

一种透气型生化防护材料pdf

2025-09-05 13:28:48 小编大中小

一种透气型生化防护材料pdf

　　本发明涉及防护技术领域，具体涉及一种透气型生化防护材料；由自上而下的外阻隔防护层材料、双效吸收固定层材料及贴肤层材料通过热压复合而成，相邻层间通过粘合剂粘合，利用平板热压机升温使层间粘合剂融化并粘在织物上，加压后多层材料复合为一体；所述外阻隔防护层材料由双疏涂层及PTFE膜复合而成，所述双效吸收固定层材料由双效整理剂与非织造布复合而成，所述贴肤层材料的材质为聚丙烯非织造布；本发明防护材料平衡防护性能与热湿舒适性，采用本发明防护材料可以防护甲苯、芥子气等生化毒剂以及化工生产中的高浓度强酸碱，并保证

　　1.一种透气型生化防护材料，其特征在于，是由自上而下的外阻隔防护层材料、双效吸

　　收固定层材料及贴肤层材料通过热压复合而成，相邻层间通过粘合剂粘合，利用平板热压

　　机升温使层间粘合剂融化并粘在织物上，加压后多层材料复合为一体；所述外阻隔防护层

　　材料由双疏涂层及PTFE膜复合而成，所述双效吸收固定层材料由双效整理剂与非织造布复

　　合而成，所述贴肤层材料的材质为聚丙烯非织造布；所述透气型生化防护材料，透气量达到

　　100mm/s，透水汽量大于1920g/m·24h，有效防护芥子气2h，耐受98%浓硫酸、30%氢氧化钠

　　与“液‑气”甲苯大于1h，拒水等级5级以上，防油等级3级，断裂强度大于1500N。

　　2.根据权利要求1所述的一种透气型生化防护材料，其特征在于，所述外阻隔防护层材

　　料的基布规格为：PPTA机织布200D60g/m；所述双效吸收固定层材料的基布材料规格为：

　　120g/mPP非织造布；所述贴肤层材料的规格为：30g/mPP非织造布。

　　3.根据权利要求1所述的一种透气型生化防护材料，其特征在于，所述外阻隔防护层材

　　（2）然后配置拒油拒水整理剂，配置成20g/L的溶液，充分融合之后浸渍芳纶机织布

　　5min；所述拒油拒水整理剂包括以下质量份配比的原料：氟硅烷15份、有机硅树脂15份、

　　（3）取出芳纶机织布转移至线）将层间粘合剂裁剪成网格状覆盖在芳纶机织布一侧，继续覆盖PTFE微孔膜，转移至

　　4.根据权利要求3所述的一种透气型生化防护材料，其特征在于，步骤（3）中的干燥温

　　5.根据权利要求3所述的一种透气型生化防护材料，其特征在于，步骤（4）热压温度120

　　6.根据权利要求1所述的一种透气型生化防护材料，其特征在于，所述双效吸收固定层

　　（1）制备2030w.t.%PEI溶液200质量份，加入15质量份环糊精、15质量份片层石墨

　　（2）将分散液稀释至浓度为15%20w.t.%，转移分散液至金属托盘中，浸入PP无纺布，浸

　　7.根据权利要求6所述的一种透气型生化防护材料，其特征在于，步骤（3）烘燥温度为

　　8.根据权利要求1所述的一种透气型生化防护材料，其特征在于，所述透气型生化防护

　　（2）相邻层材料之间所用的层间粘合剂裁剪成条形使用，固定好多层材料后转移至热

　　9.根据权利要求8所述的一种透气型生化防护材料，其特征在于，所述层间粘合剂为

　　[0002]化学毒剂在战时作为生化武器使用，但是战后依然有未经处理直接抛弃在环境中

　　的弹体，给人民生产生活带来严重威胁，为避免抢险救援人员暴露于毒气中，必须开发防护

　　装备。在生活中，部分化学毒剂、腐蚀性强酸碱在工业生产中发挥重要作用，相关从业者及

　　科研人员也需要防护装备，防护对象逐渐呈现出多元化发展。因此，需要研制出能使毒剂与

　　人体隔离开的防护装备，并具有一定热湿交换能力，使着装人员的额外负荷减少，保障行动

　　[0003]比较理想的防护装备应该符合下列条件：①良好的阻隔效果；②透气，不产生过多

　　热负荷；③穿戴容易，活动限制小；④可以多场景利用。早期隔绝式防护服采用氯丁橡胶与

　　纺织品结合的方式可以实现极佳的阻隔效果，但是其对人体的热负荷过高且不便于移动，

　　所以各国开始开发透气型生化防护材料。现阶段的一部分透气防护服采用风机送风，加重

　　了防护服的体量与穿着负荷，不方便着装人员行动；部分为空气动力学透气防护服材料，经

　　历氯胺类浸渍服以及活性炭吸附服两大阶段的变更，氯胺类浸渍服防护对象单一，且对织

　　物强度以及皮肤都有损害，已经不在使用。目前多孔炭材料在吸附型防护服中得到广泛应

　　用，但是单一的物理吸附式防护服存在易脱附、二次污染、无差别吸附毒剂和水蒸气等问

　　附层，经多层复合制成了防护服，其面密度大于600g/m，在高温环境下服装克重高也会对

　　使用人员造成负荷。且由于采用了阻隔膜工艺，故其没有明确指出透气性能。其采用的耐酸

　　碱的测试浓度都比较低，不能应对实际情况下多发的原液泄露。同时其加工过程中使用了

　　制备的透气防护服以炭珠层为防护核心，具有高空气通量，但其所用粘合剂、整理剂等基材

　　[0004]本发明为改善核生化防护服所面临的的热应激难题，同时为了实现良好的解毒效

　　果以及多余蒸汽的吸收，本发明采用多层材料复合的思路，设计制备一种透气型生化防护

　　材料，在保证较高空气湿气通量的前提下，对毒剂主体吸收解毒，溢出蒸汽吸附固定，同时

　　[0005]本发明为解决核生化防护服所面临的的热应激难题，同时为了实现良好的解毒效

　　果以及多余蒸汽的吸收，本发明采用多层材料复合的思路，设计制备一种透气型生化防护

　　材料，在保证较高空气湿气通量的前提下，对毒剂主体吸收解毒，溢出蒸汽吸附固定，同时

　　对于油性物质及化学酸碱排斥阻隔，实现多项防护。本发明通过层级防护，实现多层复合材

　　料多项防护目的，平衡防护性能与热湿舒适性，采用本发明防护材料可以防护甲苯、芥子气

　　等生化毒剂以及化工生产中的高浓度强酸碱，并保证服用透湿气舒适性，较低的面密度减

　　[0006]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种透气型生化防护材料，是

　　由自上而下的外阻隔防护层材料、双效吸收固定层材料及贴肤层材料通过热压复合而成，

　　相邻层间通过粘合剂粘合，利用平板热压机升温使层间粘合剂融化并粘在织物上，加压后

　　多层材料复合为一体；所述外阻隔防护层材料由双疏涂层及PTFE膜复合而成，所述双效吸

　　收固定层材料由双效整理剂与非织造布复合而成，所述贴肤层材料的材质为聚丙烯非织造

　　布；所述各层间的层间粘合剂为条状热熔胶膜；所述透气型生化防护材料，透气量达到

　　100mm/s，透水汽量大于1920g/m·24h，有效防护芥子气2h，耐受98％浓硫酸、30％氢氧化

　　钠与“液‑气”甲苯大于1h，拒水等级5级以上，防油等级3级，断裂强度大于1500N。

　　进一步的，所述外阻隔防护层材料的基布规格为：PPTA机织布200D60g/m；所述双

　　效吸收固定层材料的基布材料规格为：120g/mPP非织造布；所述贴肤层材料的规格为：

　　[0008]进一步的，所述外阻隔防护层材料的制备方法，具体制备步骤如下：

　　[0010](2)然后配置拒油拒水整理剂，配置成20g/L的溶液，充分融合之后浸渍芳纶机织

　　布5min；所述拒油拒水整理剂包括以下质量份配比的原料：氟硅烷1～5份、有机硅树脂1～5

　　[0011](3)取出芳纶机织布转移至线)将层间粘合剂裁剪成网格状覆盖在芳纶机织布一侧，继续覆盖PTFE微孔膜，转

　　[0013]优选的，步骤(3)中的干燥温度为120～150℃，干燥时间为2min。

　　[0015]进一步的，所述双效吸收固定层材料的制备方法，具体制备步骤如下：

　　[0017](2)将分散液稀释至浓度为15％～20w.t.％，转移分散液至金属托盘中，浸入PP无

　　[0018](3)将浸渍后的PP无纺布转移至烘箱，烘燥得到双效吸收固定层材料。

　　[0020]进一步的，所述透气型生化防护材料的制备方法，具体制备步骤如下：

　　[0022](2)相邻层材料之间所用的层间粘合剂裁剪成条形使用，固定好多层材料后转移

　　至热压机120～160℃压力2MPa时间1min，得到透气型生化防护材料。

　　[0023]进一步的，所述层间粘合剂为TPU热熔胶膜、PA热熔网、PES热熔网和环氧胶膜中的

　　[0025]本发明采用最简化的三明治结构，利用三种功能层构建了防护性能与穿着舒适性

　　良好平衡的防护服面料，极大降低了防护服面料的面密度，提高了热湿交换效率。

　　[0026]本发明中所设置的外阻隔层，利用低表面能与高度非极性的聚四氟乙烯微孔膜将

　　液态的毒剂阻隔在外，同时外阻隔层的涂层整理也提供了一种微纳双疏结构，发挥“荷叶”

　　[0027]本发明中所设置的双效吸收固定层，采用非织造布作为基布，天然具有纤维自由

　　分布性，取向度相对较低，纤维结构相对复杂，可搭载粒子空间大。其浸渍液一方面利用聚

　　乙烯亚胺的亲核活性胺基，以胺基N原子代替生物大分子中的亲核性原子，利用反应性很强

　　的伯胺和仲胺与芥子气端氯原子发生消去反应实现对芥子气的脱卤解毒；一方面运用了高

　　比表面积吸附粒子的中空内腔将溢出的毒剂气体进行物理吸附固定，实现稳定防护。环糊

　　精本身的结构特点赋予它疏水的内腔和亲水的表面，即制备过程中能溶于水但空腔得以保

　　留，用于后续干燥后的气体吸附，且环糊精具有耐碱性的性质，在混配浸渍液中也能稳定存

　　在。石墨烯是是一种由碳原子以sp杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石

　　墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工等方面具有重要的应用前景，被

　　认为是一种未来革命性的材料，可基于空间几何结构及穴位进行气体吸附，达到固定化学

　　[0028]本发明中所用的各层材料间有稳定通路，可以实现高透气量与透湿性，热量湿度

　　交换容易，极大避免了高热作业环境带来的热应激问题。同时，双效吸收固定层的聚乙烯亚

　　胺组分与高吸附粒子的自由羟基具有亲水性，而内层的PP非织造布没有亲水基团，两者之

　　[0029]本发明中层间粘合剂采用的是新型耐酸碱的环氧胶膜，具有双亲基团，对极性与

　　非极性材料均具有良好的粘结性能，具有粘接强度高、稳定性好等特点，避免了复合材料脱

　　层的问题，在低温高温条件下均能保持柔韧性与弹性，进一步提高了复合材料的应用稳定

　　性，且对弱酸碱具有良好耐受性，可间接提升体系的耐酸碱性能。同时采用网格状胶装形

　　[0030]本发明所述的透气性生化防护材料具有重量轻、性能稳定、制备方法简洁、成本

　　低、人体安全等优势，透气量达到100mm/s，透水汽量大于1920g/(m·24h)，有效防护芥子

　　气2h，耐受98％浓硫酸、30％氢氧化钠与“液‑气”甲苯大于1h，拒水等级5级以上，防油等级3

　　级，断裂强度大于1500N，与同类型产品相比性能得到极大提升，可以应对实际条件下遇到

　　[0038](1)制备外阻隔层：彻底清洁芳纶布，称取3g有机硅树脂、3g氟硅烷、3g二氧化钛颗

　　粒配置成20g/L的拒油拒水整理液，将芳纶布浸入其中5min，130℃烘燥2min，使用网格状

　　[0039](2)制备双效吸收固定层：将40w.t.％PEI溶液、3g环糊精和3g石墨烯配置成15％