本發(fā)明涉及面料紡織品，尤其涉及一種具有熱防護功能的單向導濕緯編織物及其制備方法和應用。

背景技術：

1、滅火防護頭套作為消防員在滅火救援現(xiàn)場的重要防護裝備，可有效減少火災中的顆粒物與皮膚的直接接觸，并防止火焰及高溫對消防員的頭部、臉部和頸部造成的傷害。在安全防護性能方面，滅火防護頭套必須兼具高熱穩(wěn)定性、阻燃性及熱防護性，且力學性能優(yōu)良。在體感舒適性能方面，由于消防員面臨的火場環(huán)境復雜、火災載荷大使得所處環(huán)境極為悶熱，易于出汗，如無法及時將汗液導出，則會加劇黏濕/悶熱感，且容易滋生細菌、危害消防員的身體健康。

2、單向導濕織物作為一類具有吸濕排汗或吸濕速干功能的智能紡織品，能夠基于內外層親疏水差異(潤濕梯度效應)實現(xiàn)水分子的單向轉移，同時由于水分在外層快速蒸發(fā)帶走部分熱量，可明顯提升人體舒適感。如中國發(fā)明專利cn102700183?b公開了一種基于正反面壓制工藝的單向導濕功能織物，其中拒水漿料和導濕漿料與織物的壓制是通過控制其粘度和接觸面積，再進一步給予壓力而實現(xiàn)。但是該織物具有涂層手感，相對較厚、透氣性不足，且無法滿足輕克重的要求。類似的，中國發(fā)明專利cn115075018?b公開了一種基于涂層整理技術的單向導濕滌綸織物，其主要利用聚丙烯酸類復合涂層劑實現(xiàn)單向導濕效果，但可能存在涂層耐熱性不佳等缺陷。

3、現(xiàn)有單向導濕整理技術廣泛應用于滌綸、錦綸等織物中，但該種材料易燃，無法滿足火場中對高阻燃性及熱防護性的要求，雖然可通過阻燃處理提高抗燃燒性能，但阻燃劑的使用會影響其他功效。中國發(fā)明專利cn109267216b公開了一種基于涂層整理方式的單向導濕阻燃芳綸織物，但其未對有毒有害、不易降解的含氟整理劑進行限制，且未重視織物的抗菌性及單向導濕功能的持久性(耐洗滌性)。又如中國發(fā)明專利cn117552158a公開了一種基于雙層織造技術的單向導濕阻燃熱防護織物，但在織造后需對所用水溶性維綸進行溶解，工藝較為繁瑣；此外，由于該織物中本征阻燃、高熱穩(wěn)定性纖維(如聚酰亞胺纖維、芳綸纖維)質量占比相對較低，無法滿足消防領域中對織物高熱穩(wěn)定性(260±5℃)和熱防護性的要求。

4、聚酰亞胺纖維、芳綸纖維等具有高阻燃性，但導濕性較差，通過簡單的添加吸汗材料進行吸附處理時也無法較大程度上提升穿著舒適感，其吸濕效果和單向導濕效果仍有待提升。另外，市面上常規(guī)疏水整理劑通常含氟會對人體和環(huán)境造成危害，且所需焙烘溫度較高(≥130℃)需注意能耗問題。在抗菌性能方面，通過負載傳統(tǒng)抗菌整理劑的方式也不耐多次洗滌，影響長效抗菌效果。因此，對于本征阻燃、高熱穩(wěn)定性織物而言，實現(xiàn)其長效持久的單向導濕及抗菌效果是迫切需要解決的技術難題，在消防領域具有重要意義。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有熱防護功能的單向導濕緯編織物及其制備方法和應用，所述單向導濕緯編織物具有三維立體結構(上表層-間隔層-下表層)，兼具永久阻燃、耐高溫及高熱防護功能，并可獲得長效持久單向導濕和抗菌效果，適用于作為滅火防護頭套，解決了常規(guī)技術中存在的吸濕效果、單向導濕效果及抗菌效果不耐多次洗滌的問題，縮短了制備工藝流程、無苛刻要求，且避免了不易降解氟類整理劑的使用，有效降低對人體和環(huán)境的潛在危害，同時能滿足消防領域對高熱穩(wěn)定性的要求。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

3、本發(fā)明提供了一種具有熱防護功能的單向導濕緯編織物的制備方法，包括以下步驟：

4、將聚酰亞胺纖維與第一輔助纖維進行混紡，得到第一混紡紗線；

5、將聚酰亞胺纖維與第二輔助纖維進行混紡，得到第二混紡紗線；

6、將所述第一混紡紗線進行親水抗菌整理，得到上表層紗線；

7、將所述第二混紡紗線進行疏水抗菌整理，得到下表層紗線；

8、采用連接紗線將所述上表層紗線與下表層紗線按照集圈+成圈的編織方式進行緯編織造，得到具有熱防護功能的單向導濕緯編織物；

9、所述單向導濕緯編織物呈現(xiàn)親疏水差異性，連接紗線在疏水面以線圈形式出現(xiàn)；所述連接紗線采用上表層紗線。

10、優(yōu)選的，所述第一輔助纖維獨立包括腈氯綸纖維、阻燃粘膠纖維、芳砜綸纖維、芳綸纖維和導電纖維中的一種或幾種；所述第二輔助纖維獨立包括芳砜綸纖維、芳綸纖維和導電纖維中的一種或幾種。

11、優(yōu)選的，所述第一混紡紗線與第二混紡紗線中聚酰亞胺纖維的含量獨立≥80wt％；所述第一混紡紗線中腈氯綸纖維或阻燃粘膠纖維的含量為10～20wt％；所述第一混紡紗線與第二混紡紗線的紗支獨立為30s～60s。

12、優(yōu)選的，所述親水抗菌整理的方法包括：

13、將親水整理劑、第一抗菌劑及滲透劑混合，得到親水整理漿料；所述親水整理漿料中親水整理劑的濃度為40～60g/l、第一抗菌劑的濃度為20～40g/l，滲透劑的濃度為10～20g/l；

14、將第一混紡紗線浸漬于親水整理漿料中，干燥，得到上表層紗線。

15、優(yōu)選的，所述疏水抗菌整理的方法包括：

16、將自粗糙型有機硅疏水整理劑和第二抗菌劑混合，得到疏水整理漿料；所述疏水整理漿料中自粗糙型有機硅疏水整理劑的濃度為50～60g/l，第二抗菌劑的濃度為20～40g/l；將第二混紡紗線浸漬于疏水整理漿料中，干燥，得到下表層紗線。

17、優(yōu)選的，所述自粗糙型有機硅疏水整理劑的制備方法包括以下步驟：將聚二甲基硅氧烷及固化劑與有機溶劑混合，在攪拌條件下加入水，得到自粗糙型有機硅疏水整理劑。

18、本發(fā)明提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的具有熱防護功能的單向導濕緯編織物，所述單向導濕阻燃抗菌織物的克重為180～650g/m2。

19、優(yōu)選的，所述單向導濕緯編織物的緯編織造為由上表層-間隔層-下表層構成的針織緯編三維立體編織，所述間隔層由連接紗線組成。

20、本發(fā)明提供了上述技術方案所述具有熱防護功能的單向導濕緯編織物在防護產品中的應用。

21、本發(fā)明提供了一種具有熱防護功能的單向導濕緯編織物的制備方法，基于紗線整理+結構編織方法，以本質阻燃抗菌耐熱的聚酰亞胺纖維作為主組分(質量占比≥80％)，使得混紡紗線具有本質阻燃、抗菌及耐高溫的效果；同時在混紡紗線的親疏水整理過程中，同步進行抗菌整理，有利于增強聚酰亞胺纖維的抗菌性能，且可縮短工藝流程、降低能耗，然后基于集圈+成圈策略的緯編織造方式進行三維立體編織，利用針織間隔織物編織方式的變化來達到快速單向導濕的效果。本發(fā)明的親水連接線按照一定規(guī)律以線圈形式出現(xiàn)在疏水層表面，可提高單向導濕速度，獲得較好的單向導濕效果，最終得到舒適性良好、耐高溫、永久阻燃的無氟輕薄型三維立體式單向導濕織物，且具備優(yōu)異的熱防護能力、長效持久的抗菌性以及耐洗滌能力。

22、本發(fā)明提供的具有熱防護功能的單向導濕緯編織物產品具有高熱穩(wěn)定性、熱防護性、阻燃抗菌以及吸濕排汗等功能特性，織物透氣性良好、耐洗滌、舒適性高，適用于作為滅火防護頭套。該單向導濕織物結構設計合理、工藝易于實現(xiàn)、能耗低，能夠滿足消防領域對熱穩(wěn)定性、阻燃性、熱防護性的要求，多次洗滌后仍具有優(yōu)異的浸濕時間、吸水速度、單向傳遞指數(shù)及抗菌性能，性價比高，實用性強。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中存在的吸濕效果、單向導濕效果及抗菌效果不耐多次洗滌的問題，縮短了制備工藝流程、無苛刻要求，且避免了不易降解氟類整理劑的使用，有效降低對人體和環(huán)境的潛在危害，同時能滿足消防領域對高熱穩(wěn)定性的要求。

23、相較于傳統(tǒng)單向導濕印花整理工藝，本發(fā)明基于三維立體式緯編結構的織物無需進行后續(xù)涂層整理即可獲得更顯著的單向導濕效果，且透氣性好、舒適性強，可耐多次洗滌(織物洗滌5次后單向傳遞指數(shù)仍≥4級，抑菌率≥95％)；基于三維立體編織結構，成品織物在具有較高熱穩(wěn)定性(260±5℃)的同時，展現(xiàn)出良好的熱防護能力(克重650g/m2，rpp值22.8cal/cm2)。

24、進一步的，本發(fā)明用于親水抗菌整理的混紡紗線中引入了親水性較好的腈氯綸纖維或阻燃粘膠纖維，使得親水整理劑及抗菌劑易于負載，可提高其親水及抗菌效果；此外，用于疏水整理的自粗糙型有機硅整理劑不含氟，避免了其潛在毒性和生物蓄積性，相較于傳統(tǒng)疏水整理劑所需焙烘溫度較高(≥130℃)，其可于相對較低的溫度下實現(xiàn)交聯(lián)固化(≤100℃)，并能賦予紗線良好的疏水效果；在混紡紗線的親、疏水整理過程中，同步進行抗菌整理，有利于增強聚酰亞胺纖維的抗菌性能，且可縮短工藝流程、降低能耗。

25、本發(fā)明的制備工藝簡單、可操作性強、節(jié)能環(huán)保，易于產業(yè)化大規(guī)模生產。