一种焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理方法及其防护服与流程

1.本发明属于纺织技术领域，特别涉及一种焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理方法及其防护服。

背景技术：

2.电焊是特殊工种，其作业过程中会产生很多危害人体的不利因素，主要包括电焊火花飞溅、电焊弧光辐射和电焊烟尘等。飞溅的电焊火花其实是熔融的金属焊条熔滴，其滑落到衣服或人体时温度高达500～700℃，容易对躯干造成熔融金属烫伤，同时高温的金属熔滴可能会引起火灾造成严重的人身财产损失；电焊弧光包括高强度的红外线(占能量的35％)、可见光(占能量的3％)和紫外线(占能量的62％)，红外线主要通过光热效应对人体造成热伤害，紫外线主要通过光化学作用对人体产生紫外辐射危害，严重的还可引起皮肤癌；电焊烟尘会形成尘肺和一氧化碳中毒。因此，焊接工人在进行电焊作业时，必须穿着全套个体防护用品来预防焊接伤害的发生，保障焊接工人的人身安全。
3.而个体焊接防护用品的防护效果主要取决于焊接防护面料的性能。一款防护性能优异的焊接防护面料首先应具备阻燃性能；同时，为避免焊渣烫伤还应具有良好的抗熔融金属冲击性能，目前赋予面料抗熔融金属冲击主要有两种途径，一是提高面料的耐热性(可耐500℃以上高温)，如使用碳纤维、玻璃纤维等，价格昂贵且服用舒适性较差，二是提高面料对熔融金属的滑脱性。此外，防护性能优异的焊接防护面料还应具有较好的隔热性和防紫外线辐射功能，以避免或减少电焊弧光辐射带来的伤害。
4.总之，一款安全舒适的焊接防护面料应同时具备优异的阻燃性能、隔热性能、抗熔融金属冲击性能(焊渣滑脱性)、防紫外线辐射功能和较好地服用舒适性。
5.目前，市场上流通的焊接防护材料主要是全棉后阻燃整理帆布、腈棉混纺织物，热防护与抗熔融金属冲击性能差；加入阻燃剂的牛皮材料，或将牛皮/全棉后阻燃帆布拼接使用，这类防护材料厚重，穿着笨重、舒适性差。
6.现有焊接防护面料开发的技术措施有：
7.专利cn 102747504 a中，公开了一种电焊防护服面料及其加工方法，具体为按半精纺路线设计开发芳砜纶纤维/羊毛纤维/阻燃粘胶纤维(混纺比为50/30/20)混纺纱线(线密度为50nm/2)，采用2/1斜纹组织，经密330根/10cm，纬密278根/10cm，开发设计面密度为260g/m2的织物。加工工艺流程包括和毛、梳棉、并条、粗纱、细纱、合股、织造、洗呢、烘干、刷毛、剪毛、柔软、蒸呢。该产品抗熔融金属冲击性能、热稳定性、热防护性均可达到焊接服国家标准a级要求，但阻燃性能只能达到焊接服国家标准b级的要求，不能作为a级焊接防护服材料。
8.专利cn 212388161 u公开了一种高阻燃隔热焊接服面料。该实用新型的高阻燃隔热焊接服面料由经纱和纬纱交织而成，所述面料的织物组织结构为经二重组织，纬纱采用芳纶1313纤维和阻燃粘胶的混纺纱，经纱包括表层经纱和里层经纱，所述表层经纱为聚酰亚胺纤维，里层经纱为聚酰亚胺纤维和阻燃粘胶的混纺纱。该产品具有永久阻燃性、高强
度、耐高温、防爆裂以及较好的舒适性等特性，但未提及防熔融金属冲击性能，在焊接防护领域的应用效果还有待验证。
9.专利cn 109112836 a中公开了一种基于高比热容物质的电焊防护面料，该面料是在阻燃织物的正面施加高吸水涂层组合物(包含油性聚氨酯、交联剂、高吸水树脂、分散剂、木质素粉等)，在织物背面做拒水整理；然后在使用之前，用液态水对正面高吸水涂层进行喷淋或喷雾(施加量为100-300g/m2)，使得接触该面料的电焊火花快速熄灭，热量被快速移走，从而减少到达皮肤的热量，达到保护皮肤免受灼伤的目的，但是产品厚重，增加了工人的劳动负担，且涂层织物的透气性能下降，开发的焊工服的热湿舒适性差。
10.专利cn 110387739 a公开了一种具有石墨烯涂层的电焊防护服面料，其是将石墨烯溶液充分分散后加入到固剂溶液中，再将所配制的石墨烯混合溶液涂覆到阻燃基布上，使用该方法制备的电焊防护服面料经15滴熔融金属滴落后的升温不超过37k(标准要求是15滴熔融金属滴落后的升温不超过40k)，刚达到标准要求。
11.可见，现有技术方案中，所开发的面料普遍存在成本高、性能单一、耐久性有待提升、透气性差、综合性能不足，导致市场推广难度大，不能对焊接作业人员形成有效的防护。此外，在现有技术方案中，均未涉及对焊接弧光中紫外线辐射的防护，也未实现阻燃、热防护、抗熔融金属冲击性能以及服用舒适性等多种功能的复合与集成化设计。
12.因此，要将阻燃性能、隔热性能、抗熔融金属(焊渣)冲击性能、防紫外线辐射功能和服用舒适性等多种功能集于一体，并且做到各种功能统筹兼顾、各尽其能，必须从面料的结构设计、纱线纤维原料多组分复合和后染整加工等多个维度着手来全面提升焊接防护面料和焊接防护服的防护性能与服用舒适性能。
13.基于此，本发明提供了一种新型的立体空气管结构、多功能复合的焊接防护面料及焊接防护服，是本领域技术人员亟须解决的技术问题。

技术实现要素：

14.本发明的目的在于克服现有技术中存在防护服耐久性较差、产品厚重以及防护性能单一的缺陷，提供了一种焊接防护面料及其功能整理技术和防护服及其性能补偿整理方法。
15.本发明的第一方面，提供了一种焊接防护面料，该立体空气管结构焊接防护面料，包括表层和里层，所述表层和里层通过里经接表纬的接结方式连接；
16.进一步的方案为，所述表层为3/1斜纹组织，由表层经纱和表层纬纱沿经纬向交织构成；
17.所述里层包括拱形结构和固结平纹结构，所述拱形结构形成空气管ⅰ，所述固结平纹结构与表层形成空气管ⅱ，所述空气管ⅰ和空气管ⅱ交替排布，形成立体空气管结构。
18.所述里层拱形结构由里层经纱和里层辅经纱与里层纬纱沿经纬向交织构成；
19.所述里层固结平纹结构，由里层经纱与里层纬纱沿经纬向交织构成；
20.进一步的方案为，所述拱形结构包括基础组织以及与所述基础组织交织连接的加固组织；
21.所述基础组织为10/10变化纬重平，由里层经纱与里层纬纱沿经纬向交织构成；
22.所述加固组织为平纹，由里层辅经纱与基础组织纬浮长线交织构成。
23.进一步的方案为，所述表层经纱和里层经纱按1:1的比例排列。
24.进一步的方案为，所述表层与里层在拱形结构顶部通过里经接表纬的接结方式连接。
25.焊接防护面料各层纱线配置：
26.利用各层纱线的交互配置赋予织物阻燃、隔热、抗熔融金属冲击以及防紫外辐射等综合防护性能。具体实施方案为：
27.1.根据第一步设计的一种立体空气管结构焊接防护面料，其表层经纱和表层纬纱为阻燃粘胶和阻燃涤纶的混纺纱；
28.所述阻燃粘胶和阻燃涤纶混纺纱的具体混合比例为阻燃粘胶80～92％，阻燃涤纶20％～8％。
29.2.根据第一步设计的一种立体空气管结构焊接防护面料，其里层经纱为阻燃粘胶、芳纶、聚酰亚胺和防紫外改性涤纶的混纺纱，所述里层辅经纱为芳纶、阻燃粘胶混纺纱，所述里层纬纱为弹力纱；
30.所述阻燃粘胶、芳纶、聚酰亚胺和防紫外改性涤纶混纺纱的具体混合比例为：阻燃粘胶20％～30％、芳纶30％～40％、聚酰亚胺30％～20％、防紫外改性涤纶20％～10％；
31.所述里层辅经纱为芳纶、阻燃粘胶混纺纱，具体混合比例为间位芳纶50％、阻燃粘胶50％；
32.进一步的方案为，所述里层纬向弹力纱为弹力捻合纱，由两根阻燃粘胶、芳纶、聚酰亚胺和防紫外改性涤纶的混纺单纱与一根弹力丝并合加捻而成。
33.所述阻燃粘胶、芳纶、聚酰亚胺和防紫外改性涤纶混纺单纱的具体混合比例为：阻燃粘胶20％～30％、芳纶30％～40％、聚酰亚胺30％～20％、防紫外改性涤纶20％～10％；
34.所述弹力丝是40d的聚烯烃弹性纤维长丝；
35.进一步的方案为，所述弹力捻合纱，采用“s”捻向捻合，捻系数为400。
36.本发明的第二方面，公开了一种焊接防护面料的功能整理方法，具体加工流程为：退浆
‑‑
煮炼
‑‑
预定型
‑‑
染
‑‑
功能整理
‑‑
拉幅定型。
37.所述功能整理为原位聚合水凝胶整理，其技术方案为：
38.所述原位聚合水凝胶整理工序中，首先需要配置原位聚合水凝胶整理原液(以下简称“原位聚合水凝胶原液”)。
39.进一步的方案为，所述原位聚合水凝胶原液由原液ⅰ、原液ii等比例组成，原液ⅰ中交联剂占比10～15％，余量为水；原液ii中亲水性聚合物占比15～25％，粘合剂占比5～10％，余量为水。
40.进一步的方案为，所述原位聚合水凝胶原液中的交联剂为戊二醛、氨水、尿素的一种或多种的混合物。
41.进一步的方案为，所述原位聚合水凝胶原液中的亲水性聚合物为聚乙烯醇或聚丙烯酸。
42.进一步的方案为，所述原位聚合水凝胶原液中的粘合剂为阻燃聚氨酯。
43.进一步的方案为，原位聚合整理时采用“二浸二轧”的方式，具体为：使织物先经过放置原液ⅰ的浴槽
①
浸渍交联剂后经过第一个压辊挤出多余液体，然后再经过放置原液ii的浴槽
②
浸渍亲水性聚合物和粘合剂后经过第二个压辊挤出多余液体。织物在浴槽
②
的浸
渍过程中，亲水性聚合物在交联剂的作用下，以织物为载体，不断“聚合”、“网络穿插”对“水分子”形成高效包覆获得交联型微纳米水凝胶，同时在粘合剂的作用下，经过120～140℃焙烘，使所形成的交联型微纳米水凝胶在织物“原位”实现聚合粘结，完成焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理。
44.本发明的第三方面，提供了一种焊接防护服，该焊接防护服含有上述经过原位聚合水凝胶整理的立体空气管结构焊接防护面料。
45.本发明的第四方面，提供了一种焊接防护服的性能补偿整理方法，包括：
46.在每使用3个月后，需进行一次高温喷烫水凝胶性能补偿整理，具体的技术方案为：
47.所述高温喷烫水凝胶补偿整理是采用日常家用挂烫机对焊接防护服进行高温喷烫水凝胶性能补偿整理。
48.所述的一种焊接防护服，采用挂烫机对其进行高温喷烫水凝胶补偿整理时，挂烫机水箱中放置的补偿整理剂是由上述原位聚合水凝胶原液(由等比例的原液ⅰ与原液ii混合而成)稀释2～4倍后所获。
49.所述的一种焊接防护服，采用挂烫机对焊接防护服进行高温喷烫水凝胶补偿整理时，选用的温度为100～120℃，持续时间3～8分钟。
50.进一步的方案为，所述的一种焊接防护服，采用挂烫机对焊接防护服进行高温喷烫水凝胶补偿整理时，可对服装前片、袖子等需重点防护区域，延长整理时间2～5分钟。
51.进一步的方案为，所述的一种焊接防护服，采用挂烫机对焊接防护服高温喷烫水凝胶补偿整理后，处于微干的焊接防护服自然晾干就可再次使用。
52.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
53.(1)本发明通过里经接表纬的接结方式将表层和里层拱形结构互相接结，使里层形成空气管ⅰ，表层与里层的平纹部分形成空气管ⅱ，最终使该焊接防护面料在经向形成稳定的交替排列的立体空气管，使其能包涵更多的静态空气，进而提高了该焊接防护面料的热防护性能。
54.(2)本发明里层拱形固结平纹结构织物纬向使用了弹力纱、经向加入了辅经纱，纬向利用弹力纱线的收缩作用，使空气管ⅰ凸起更加明显，也使拱形结构更加稳定，辅经纱进一步固结了拱形结构反面的浮长线，纬向弹力纱的收缩作用和辅经纱的加固作用一起发挥效果，可避免立体空气管结构在拉幅定型时被拉平，使拱形空气管结构稳定、明显。解决了现有的一些具有空气结构的织物在经过印染拉幅定型后，其立体结构被拉平，结构被弱化的问题。而且，纬向弹力纱的加入，也进一步提高了织物的舒适性。
55.(3)本发明最终形成的多层立体结构中，可以利用各层纱线的交互配置赋予织物阻燃、隔热、抗熔融金属冲击以及防紫外辐射等综合防护性能，且舒适性能优异。
56.a.表层使用斜纹结构，并采用阻燃粘胶、阻燃涤纶混纺纱，其中阻燃粘胶遇火迅速炭化、阻燃涤纶遇热会产生一定程度的熔融收缩；当焊接火花(即熔融金属滴)接触织物时，由于混纺材料的迅速收缩炭化以及斜纹的顺滑结构可使焊渣能迅速滑脱，有助于进一步提升焊接防护面料的抗熔融金属滴冲击性能。
57.b.里层经纱和纬纱采用阻燃粘胶、芳纶、聚酰亚胺和防紫外改性涤纶的混纺纱，其中阻燃粘胶可以提升织物的热湿舒适性，芳纶和聚酰亚胺可以保证织物的阻燃性，防紫外
改性涤纶赋予焊接防护面料优异的防紫外线辐射性能。同时利用聚酰亚胺的低传热系数可进一步提升织物的热防护性能，且聚酰亚胺和芳纶纤维的搭配使用，可以使织物的损毁长度控制在20mm以内。
58.c.本发明织物通过构筑立体空气管结构、纬向加入舒弹性较好的弹力丝以及使用粘胶类热舒适型纤维的方式，将结构、配比以及纤维特性作用交叉复合，在保证织物性能的同时，极大地提升了织物的柔软、透气、吸湿等舒适性。
59.(4)本发明采用“二浸二轧”的原位聚合水凝胶整理技术方案，当织物经过浴槽
①
浸渍“原液
ⅰ”
中的交联剂后，原液ⅰ中的交联剂能够充分“湿透”焊接防护面料，在轧辊的压力作用下，附着于面料外表面的交联剂深入“渗透”到防护面料的纤维间隙、并在轧辊超大面积、压力一致的挤压作用下，实现了交联剂在防护面料内部的均匀分布。此后，织物再经过浴槽
②
进行“二浸二轧”时，原液ii中的亲水性聚合物(聚乙烯醇、聚丙烯酸)在轧辊的作用下，与“一浸一轧”附着于织物表面、内部的交联剂(戊二醛、氨水、尿素)发生化学交联反应，以织物内外表面为反应场所原位聚合生成三维网状结构的高分子聚合物微纳米水凝胶，不断生成的水凝胶在粘合剂的作用下，与织物纤维原材料中的化学基团再次交联，使得微纳米水凝胶在防护面料的内外部牢固结合，完成原位聚合水凝胶整理。
60.本发明采用的“二浸二轧”原位聚合水凝胶整理技术方案与常规的整理方案相比，“二浸二轧”使得在防护面料外表面、内部均发生原位聚合反应，扩大了水凝胶生成区域，有助于显著提升水凝胶在防护面料的附着量，避免了一步法生成的水凝胶只能附着于织物表面的问题，弥补了常规整理工艺整理剂附着量难以提升的不足，同时实现了水凝胶在防护面料外表面、内部均匀分布，避免了薄弱防护区域的出现，使得焊接防护面料抗抗熔融金属冲击性能稳定持久。
61.(5)经过水凝胶整理的焊接防护面料，可显著提升其熔融金属滑脱性、阻燃性与舒适性。当500～700℃高温的焊渣靠近织物时，会激发水凝胶中的“液态水”产生莱顿弗罗斯特效应(水产生莱顿弗罗斯特效应的温度为210～240℃)，即焊渣在与织物接触的瞬间，会在织物和焊渣之间形成一层蒸汽层，这层蒸汽层将织物与焊渣隔绝，使焊渣能够微悬浮于织物之上，避免了部分焊渣与织物的直接接触，增加了织物对焊渣的滑脱性能。同时，水凝胶中的“液态水”汽化蒸发时，可吸收可燃物周围的热量，可降低织物的热裂解程度，产生水蒸气也会稀释氧气浓度，延缓火势的剧烈程度，有助于织物阻燃性能的提升。此外，本发明所用的水凝胶生物相容性与弹性优异，与本发明所用的立体空气管结构高度契合，可显著提升织物的服用舒适性能，比如具有良好的亲肤性能，布面柔软。
62.(6)本发明对使用期超过3个月的焊接服，采用挂烫机进行高温喷烫水凝胶补偿整理，其先进性体现在借助挂烫机进行高温喷雾水凝胶整理时，高温喷雾中的水蒸气能够带走大量的热量而加快了溶剂水的蒸发，使得大量的水凝胶沉积于织物表面。同时，在高温条件下，水凝胶补偿整理剂中的粘合剂与织物外表面纤维能够快速地发生化学接枝反应，最终在织物外表面形成致密、完整的水凝胶微纳米膜结构，提升了“水分子”的附着量，显著提升了莱顿弗罗斯特效应，实现了对焊接防护面料熔融金属(焊渣)滑脱性能的提升与补偿，使得织物始终保持优异的抗熔融金属(焊渣)冲击性能，延长了焊接服的使用周期。此外，该种技术方案的创造性还体现在，可对服装前片、袖子等需重点、核心防护区域延长处理时间进行“靶向”整理，可有效快速提升上述指定区域的抗熔融金属(焊渣)冲击性能。
附图说明
63.以下附图仅对本发明作示意性地说明和解释，并不用于限定本发明的范围，其中：
64.图1：本发明焊接防护面料的组织图；
65.图2：本发明焊接防护面料的里层结构示意图；
66.图3：本发明焊接防护面料的结构示意图；
67.在图1中，左侧a、b、c、d为表层纬纱，下方
①
～为表层经纱；左侧a、b、c、d为里层纬纱，下方1～36里层经纱，其中3、6、9、12、21、24、27和30为里层辅经纱，
“■”
为表层经浮点；
“○”
为里纬织入时表经提升；
“×”
为里纬织入时里经提升；
“△”
为接结点，里经在表纬之上；
“▲”
为里纬织入时辅经提升；在图2中，数字1～18表示里层经纱；在图3中，37、表层，38、拱形结构，39、平纹固结结构，40、里层，41、空气管ⅰ，42、空气管ⅱ。
具体实施方式
68.为了使本发明的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
69.如图1-3所示，本发明提供了一种立体空气管结构焊接防护面料，包括：表层37和里层40，所述表层和里层通过里经接表纬的接结方式在里层拱形结构凸起处连接，并通过里层的拱形结构38设计形成里层的空气管ⅰ41，以及里层的平纹固结结构39与表层之间形成的空气管ⅱ42，最终形成一种立体空气管结构，使其能包涵更多的静止空气，进而提高了该焊接面料的热防护性能。
70.在本实施例中，所述表层采用3/1斜纹组织，由表层经纱和表层纬纱沿经纬向交织构成。
71.请继续参见图2，所述里层包括拱形结构和固结平纹结构，由里层经纱和里层辅经纱与里层纬纱沿经纬向交织构成；
72.所述里层拱形结构由里层经纱和里层辅经纱与里层纬纱沿经纬向交织构成；
73.所述里层固结平纹结构，由里层经纱与里层纬纱沿经纬向交织构成；
74.所述拱形结构包括基础组织以及与所述基础组织交织连接的加固组织；其中，基础组织是10/10变化纬重平，由里层经纱与里层纬纱沿经纬向交织构成；加固组织是辅经纱与基础组织纬浮长线交织形成的平纹结构；
75.所述表层与里层在拱形结构顶部通过里经接表纬的接结方式连接。
76.所述表层经纱和里层经纱按1:1的比例排列。
77.基于上述结构，利用各层纱线的交互配置赋予织物阻燃、隔热、抗熔融金属冲击以及防紫外辐射等综合防护性能，具体为：表层经纱、表层纬纱为阻燃粘胶与阻燃涤纶的混纺纱，里层经纱为阻燃粘胶、芳纶、聚酰亚胺和防紫外改性涤纶的混纺纱，里层辅经纱为芳纶、阻燃粘胶混纺纱，里层纬纱为阻燃粘胶、芳纶、聚酰亚胺和防紫外改性涤纶的混纺单纱与弹力丝捻合的弹力纱。
78.按上述纱线配置要求准备好纱线，将纱线依次经过络筒、整经、浆纱、穿综、上轴、织造得到一种立体空气管结构焊接防护面料坯布，然后将防护面料坯布经过退浆、煮炼、预定型、染后，进行原位聚合水凝胶整理获得焊接防护成品面料。
79.本发明还提供了一种焊接防护服，所述防护服由上述立体空气管结构焊接防护面料制成，当焊工服使用后，以3个月为周期对其实施高温喷烫水凝胶补偿整理。
80.采用本发明立体空气管结构焊接防护面料制备的服装，具有良好的阻燃性、隔热性、抗熔融金属滴冲击性能以及防紫外线辐射性能，经50次洗涤后，其抗紫外线性能符合标准gb/t 18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》的要求，其余各项指标符合gb 8965.2-2009《防护服装阻燃防护第2部分：焊接服》标准a级要求。
81.下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
82.实施例1
83.按照立体空气管结构的设计方案，一种立体空气管结构焊接防护面料的生产具体按照以下步骤实施：
84.步骤一：纱线的纺制
85.将80％的阻燃粘胶与20％的阻燃涤纶混合纺制的纱线作为表层经纱、纬纱。
86.将20％的阻燃粘胶、30％的芳纶、30％的聚酰亚胺和20％的防紫外改性涤纶混合纺制的纱线作为里层经纱；
87.将50％的间位芳纶与50％的阻燃粘胶混合纺制的纱线作为里层辅经纱；
88.将两根阻燃粘胶含量为20％、芳纶含量为30％、聚酰亚胺含量为30％、防紫外改性涤纶含量为20％的混纺单纱与一根40d的聚烯烃弹性纤维长丝并合加捻后(s捻，捻系数400)的纱线作为里层纬向弹力纱。
89.步骤二：坯布的织造
90.按照设计的织物组织结构，将步骤一纺制的纱线依次经过络筒、整经、浆纱、穿综、上轴、织造得到坯布。
91.步骤三：焊接防护面料的印染加工
92.将步骤二获得的坯布经过退浆、煮炼、预定型、染后，采用“二浸二轧”的方式进行原位聚合水凝胶整理，具体为：
93.首先将10％的交联剂(等质量的戊二醛与氨水混合物)与90％的水混合配置原液ⅰ，置于浴槽
①
；将15％的亲水性聚合物聚乙烯醇、5％的聚氨酯粘合剂和80％的水搅拌配制配置原液ii，置于浴槽
②
；
94.然后将染后的织物依次经过浴槽
①
、第1个轧辊、浴槽
②
，使织物完全浸渍原液ⅰ与原液ii在织物上完成水凝胶原位聚合，再经过第2个轧辊压出剩余的液体；
95.最后经过120℃高温焙烘，粘合剂将水凝胶与织物充分固结，完成水凝胶原位聚合整理后便制得焊接防护成品面料。
96.步骤四：焊接防护服的制作与性能补偿整理
97.将步骤三获得的焊接防护成品面料按照一定的款式制作焊接防护服后供使用者穿着，当焊接防护服每次使用3个月后，按照如下方案进行高温喷烫水凝胶补偿整理：
98.首先将洗涤后的焊工服悬挂于家用挂烫机，将步骤三中所用的原位聚合水凝胶原液稀释2倍置于挂烫机水箱中。
99.然后将挂烫机的蒸汽温度设定在100℃，对焊接防护服整体实施3分钟的高温喷烫水凝胶补偿整理；对于服装前片、袖子进行总计5分钟的喷烫整理；自然晾干后穿着使用。
100.实施例2
101.按照立体空气管结构的设计方案，一种立体空气管结构焊接防护面料的生产具体按照以下步骤实施：
102.步骤一：纱线的纺制
103.将85％的阻燃粘胶与15％的阻燃涤纶混合纺制的纱线作为表层经纱、纬纱。
104.将25％的阻燃粘胶、35％的芳纶、25％的聚酰亚胺和15％的防紫外改性涤纶混合纺制的纱线作为里层经纱；
105.将50％的间位芳纶与50％的阻燃粘胶混合纺制的纱线作为里层辅经纱；
106.将两根阻燃粘胶含量为25％、芳纶含量为35％、聚酰亚胺含量为25％、防紫外改性涤纶含量为15％的混纺单纱与一根40d的聚烯烃弹性纤维长丝并合加捻后(s捻，捻系数400)的纱线作为里层纬向弹力纱。
107.步骤二：坯布的织造
108.按照设计的织物组织结构，将步骤一纺制的纱线依次经过络筒、整经、浆纱、穿综、上轴、织造得到坯布。
109.步骤三：焊接防护面料的加工
110.将步骤二获得的坯布经过退浆、煮炼、预定型、染后，采用“二浸二轧”的方式进行原位聚合水凝胶整理，具体为：
111.首先将12％的交联剂(等质量的戊二醛与氨水混合物)与88％的水混合配置原液ⅰ，置于浴槽
①
；将20％的亲水性聚合物聚乙烯醇、8％的聚氨酯粘合剂和72％的水搅拌配制配置原液ii，置于浴槽
②
；
112.然后将染后的织物依次经过浴槽
①
、第1个轧辊、浴槽
②
，使织物完全浸渍原液ⅰ与原液ii在织物上完成水凝胶原位聚合，再经过第2个轧辊压出剩余的液体；
113.最后经过130℃高温焙烘，粘合剂将水凝胶与织物充分固结，完成水凝胶原位聚合整理后便制得焊接防护成品面料。
114.步骤四：焊接防护服的制作与性能补偿整理
115.将步骤三获得的焊接防护成品面料按照一定的款式制作焊接防护服后供使用者穿着，当焊接防护服每次使用3个月后，按照如下方案进行高温喷烫水凝胶补偿整理：
116.首先将洗涤后的焊工服悬挂于家用挂烫机，将步骤三中所用的原位聚合水凝胶原液稀释3倍置于挂烫机水箱中。
117.然后将挂烫机的蒸汽温度设定在110℃，对焊接防护服整体是实施5分钟的高温喷烫水凝胶补偿整理；对于服装前片、袖子进行总计8分钟的整理；自然晾干后穿着使用。
118.实施例3
119.按照立体空气管结构的设计方案，一种立体空气管结构焊接防护面料的生产具体按照以下步骤实施：
120.步骤一：纱线的纺制
121.将92％的阻燃粘胶与8％的阻燃涤纶混合纺制的纱线作为表层经纱、纬纱。
122.将30％的阻燃粘胶、40％的芳纶、20％的聚酰亚胺和10％的防紫外改性涤纶混合纺制的纱线作为里层经纱；
123.将50％的间位芳纶与50％的阻燃粘胶混合纺制的纱线作为里层辅经纱；
124.将两根阻燃粘胶含量为30％、芳纶含量为40％、聚酰亚胺含量为20％、防紫外改性
涤纶含量为10％的混纺单纱与一根40d的聚烯烃弹性纤维长丝并合加捻(s捻，捻系数400)的纱线作为里层纬向弹力纱。
125.步骤二：坯布的织造
126.按照设计的织物组织结构，将步骤一纺制的纱线依次经过络筒、整经、浆纱、穿综、上轴、织造得到坯布。
127.步骤三：焊接防护面料的加工
128.将步骤二获得的坯布经过退浆、煮炼、预定型、染后，采用“二浸二轧”的方式进行原位聚合水凝胶整理，具体为：
129.首先将15％的交联剂(等质量的戊二醛与氨水混合物)与85％的水混合配置原液ⅰ，置于浴槽
①
；将25％的亲水性聚合物聚乙烯醇、10％的聚氨酯粘合剂和65％的水搅拌配制配置原液ii，置于浴槽
②
；
130.然后将染后的织物依次经过浴槽
①
、第1个轧辊、浴槽
②
，使织物完全浸渍原液ⅰ与原液ii在织物上完成水凝胶原位聚合，再经过第2个轧辊压出剩余的液体；
131.最后经过140℃高温焙烘，粘合剂将水凝胶与织物充分固结，完成水凝胶原位聚合整理后便制得焊接防护成品面料。
132.步骤四：焊接防护服的制作与性能补偿整理
133.将步骤三获得的焊接防护成品面料按照一定的款式制作焊接防护服后供使用者穿着，当焊接防护服每次使用3个月后，按照如下方案进行高温喷烫水凝胶补偿整理：
134.首先将洗涤后的焊工服悬挂于家用挂烫机，将步骤三中所用的原位聚合水凝胶原液稀释4倍置于挂烫机水箱中。
135.然后将挂烫机的蒸汽温度设定在120℃，对焊接防护服整体是实施8分钟的高温喷烫水凝胶补偿整理；对于服装前片、袖子进行总计13分钟的整理；自然晾干后穿着使用。
136.为了验证本发明开发织物的性能，对实施例1-3制备的3款面料经50次洗涤后分别进行了物理性能(断裂强力、撕破强力)、阻燃性能、抗熔融金属冲击性能、热稳定性、热防护性能、抗紫外性能和透湿量等性能检测，测试结果如表1所示：
137.表1实施例1-3面料测试结果统计
138.[0139][0140]
由表1知，经50次洗涤后，采用本发明制备的焊接防护面料，抗紫外线性能符合标准gb/t 18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》的要求，其余各项指标符合gb 8965.2-2009《防护服装阻燃防护第2部分：焊接服》标准a级要求。
[0141]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

技术特征：

1.一种焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、配制原位聚合水凝胶原液i、原位聚合水凝胶原液ii，原液i和原液ii的体积比为1:1，s2、将焊接防护面料在原液i中浸渍，辊轧，再在原液ii中浸渍，使织物完全浸渍原液ⅰ与原液ii，在织物上完成水凝胶原位聚合，再进行第二次辊轧，压出剩余的液体；s3、在120-140℃下高温焙烘，粘合剂将水凝胶与织物充分固结，完成水凝胶原位聚合整理后便制得焊接防护成品面料；所述焊接防护面料为立体空气管结构，包括表层和里层，所述表层和里层通过里经接表纬的接结方式连接；所述里层包括拱形结构和固结平纹结构，所述拱形结构形成空气管ⅰ，所述固结平纹结构与表层形成空气管ⅱ，所述空气管ⅰ和空气管ⅱ交替排布，形成立体空气管结构；所述原液ⅰ包括以下重量百分比的组分：交联剂占比10～15％；余量为水；原液ⅱ包括以下重量百分比的组分：亲水性聚合物15～25％；粘合剂5～10％；余量为水。2.根据权利要求1所述的一种焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理方法，其特征在于，所述表层为3/1斜纹组织，由表层经纱和表层纬纱沿经纬向交织而成；所述里层由里层经纱和里层辅经纱与里层纬纱沿经纬向交织而成。3.根据权利要求2所述的一种焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理方法，其特征在于，所述拱形结构包括基础组织以及与所述基础组织交织连接的加固组织；所述基础组织为里层经纱与里层纬纱交织形成的10/10变化纬重平，加固组织为里层辅经纱与基础组织纬浮长线交织的平纹结构。4.根据权利要求3所述的一种焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理方法，其特征在于，所述表层经纱和里层经纱按1:1的比例排列；所述表层与里层在拱形结构顶部通过里经接表纬的接结方式连接；所述表层经纱和表层纬纱为阻燃粘胶和阻燃涤纶的混纺纱；所述里层经纱为阻燃粘胶、芳纶、聚酰亚胺和防紫外改性涤纶的混纺纱，所述里层辅经纱为芳纶、阻燃粘胶混纺纱，所述里层纬纱为弹力纱。5.根据权利要求4所述的一种焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理方法，其特征在于，所述弹力纱为弹力捻合纱，由两根阻燃粘胶、芳纶、聚酰亚胺和防紫外改性涤纶的混纺单纱与一根40d的聚烯烃弹性纤维长丝并合加捻而成。6.根据权利要求1所述的一种焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理方法，其特征在于，所述亲水性聚合物为聚乙烯醇或聚丙烯酸，所述交联剂为戊二醛、氨水、尿素的一种或至少两种的混合物，所述粘合剂为改性阻燃聚氨酯。7.根据权利要求6所述的一种焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理方法，其特征在于，所述方法还包括：对原位聚合水凝胶原液进行稀释得到补偿整理液，稀释后的浓度为原浓
度的1/4～1/2；原位聚合水凝胶原液由等比例的原液ⅰ与原液ii混合而成；焊补偿整理液接防护面料每使用3个月，将所述补偿整理液放置在日常家用挂烫机的水箱中，进行高温喷烫水凝胶性能补偿整理；经过高温喷烫水凝胶补偿整理的焊接防护面料自然晾干。8.根据权利要求7所述的一种焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理方法，所述挂烫机使用温度为100～120℃，持续时间3～8分钟。9.一种焊接防护服，其特征在于，所述焊接防护服所用的面料为权利要求1-8任一所述的一种焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理方法得到的面料。

技术总结

本发明属于纺织技术领域，具体公开了一种焊接防护面料的原位聚合水凝胶整理方法及其防护服。包括：将焊接防护面料放置在装有原位聚合水凝胶原液的溶液槽中，二浸二轧；两次浸渍后，分别使用轧辊压出剩余的溶液。本发明从面料结构的构筑、纱线纤维原料多组分复合和基于莱顿弗罗斯特效应的水凝胶功能整理技术等多个维度布局，实现了织物的阻燃性能、隔热性能、抗熔融金属冲击性能、防紫外线辐射功能和服用舒适性的有效结合，显著提升了焊接防护面料的综合防护性能与舒适性，让焊接作业人员尽享舒适与健康。享舒适与健康。享舒适与健康。