超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料的制備方法
【專利說明】超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于安全防護用紡織品生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著時代的進步和國際國內(nèi)安全局勢的不斷發(fā)展變化，防護材料的應(yīng)用范圍越來越廣泛，如交通工具，防彈衣，防爆頭盔，運動設(shè)備和防刺服等領(lǐng)域。防護材料的發(fā)展歷程是從最初的采用全硬質(zhì)材料到半硬質(zhì)材料，再到軟質(zhì)材料的過程。早期的防護服裝是高性能合金冷乳制成整體造型的防刺背心或采用高強輕質(zhì)(如鋁合金)金屬材料來制作成類似鱗片甲的防護層，雖然這種設(shè)計的防護性能優(yōu)異，但其質(zhì)量和剛性對使用者的活動和穿著舒適性有很大的限制和影響。為了減輕防護服裝質(zhì)量、提高產(chǎn)品的舒適性，人們將金屬絲加捻織造或者繞成金屬環(huán)，端點點焊、互鎖、一層或多層與織物或其他防護材料復(fù)合，或者將金屬輕質(zhì)薄片制成一定形狀的拼合層，用以增強材料的防護效果。
[0004]近年來，國內(nèi)外學(xué)者將高性能纖維織物應(yīng)用于制備防刺防切割產(chǎn)品，通過不同的高性能纖維和織物結(jié)構(gòu)的采用實現(xiàn)軟質(zhì)材料防護的目的。防刺防切割面料在安全防護領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，使用者身著由防刺防切割面料制備的防刺服能夠有效抵御外來襲擊，從而了保障人身和財產(chǎn)的安全。
[0005]傳統(tǒng)的防刺面料多是由芳綸纖維為原料制備，但芳綸的價格較為昂貴。為了降低生產(chǎn)成本，出現(xiàn)了以PE (聚乙烯)纖維為原料制備防刺防切割面料的工藝，中國專利文獻CN101357010A公開了一種軟質(zhì)防刺鞋墊的制作方法，在該專利中，是將一層或多層的PE無紡布與一層或多層的PE機織布復(fù)合壓制成型，該方法中PE無紡布的制備過程為:先由PE長纖維切制備PE短纖，然后將PE短纖進行針刺處理制得PE無紡布。這種方法的缺點在于，PE纖維的韌性較差，從而影響了防刺面料的防刺性能，并且在對PE纖維進行切割前需對其進行干燥處理，現(xiàn)有的干燥方法是將纖維進行由下至上的單方向加熱，易造成纖維局部受熱，影響纖維的力學(xué)性能，從而使制得的防刺防切割面料的防刺防切割性各向均勻性不好，各別方向防刺防切割能差。
[0006]超高分子量聚乙烯(UHMffPE)纖維也稱高強高模聚乙烯(HSHMPE)纖維或伸長鏈(ECPE)聚乙烯纖維，是目前產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的強度最高的合成纖維之一，除了高強度和高模量夕卜，UHMffPE纖維還具有密度低、抗沖擊、耐切割的優(yōu)點，密度只有0.97g/cm3，低于多數(shù)合成纖維，同時其化學(xué)穩(wěn)定性、耐光性和耐低溫性都非常優(yōu)異，因此有非常廣泛的用途，如應(yīng)用于安全防護、航海、漁業(yè)、體育用品等領(lǐng)域，產(chǎn)品包括防彈用UD布、防刺服面料、防切割手套、各類繩索、漁網(wǎng)等，但這些產(chǎn)品基本為長絲制品，相比之下UHMffPE短纖維及其紗線產(chǎn)品和應(yīng)用都較少，這主要與市場需求、成本等因素有關(guān)，但從使用角度來看，短纖維及紗線產(chǎn)品也有其優(yōu)點，比如自由度更高，可以在各種基體中均勻分散，適合于做復(fù)合材料增強骨架，其紗線產(chǎn)品不易勾絲，而且具有柔軟、觸感良好等特點。
[0007]近年來，國內(nèi)UHMffPE纖維的產(chǎn)能擴張很快，生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量及規(guī)模都在不斷增加，且增速遠(yuǎn)超傳統(tǒng)長絲市場的需求，市場競爭較為激烈。超高分子量聚乙烯(UHMffPE)纖維是由相對分子質(zhì)量在(I?6) X 16的聚乙烯經(jīng)紡絲、超拉伸后制得。超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料較其他纖維增強復(fù)合材料具有更輕的質(zhì)量，更好的介電性和耐沖擊性，因此被廣泛應(yīng)用于航空航天、海域防御、武器裝備等領(lǐng)域。由此，本發(fā)明人考慮以超高分子量聚乙烯纖維為原料制備防刺防切割面料，用以提高防刺防切割面料的力學(xué)性能。但現(xiàn)有的用超高分子量聚乙烯纖維制備防刺防切割面料的過程為:制備超高分子量聚乙烯短纖維一開松一梳理一鋪網(wǎng)一針刺一上膠一熱壓成型。因此現(xiàn)有技術(shù)中制備防刺防切割面料采用的是一種無紡布生產(chǎn)技術(shù)，顯然不適用于制備高檔超高分子量聚乙烯短纖維防刺防切割面料。因此需要提供一種適用于制備超高分子量聚乙烯短纖防刺防切割面料的方法，可以使制備的面料各處具有均一的、較高的防刺防切割性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)防刺防切割面料的不足，本發(fā)明提供了一種用超高分子量聚乙烯短纖紗作為原料采用機織生產(chǎn)方法制備防刺防切割面料，具有質(zhì)輕柔韌，不影響使用性能，具有優(yōu)異的防刺防切割性能，并且可擴大其使用范圍。
[0009]技術(shù)方案:一種超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料的制備方法，所述防刺防切割面料采用超高分子量聚乙烯短纖維作為原料，采用機織生產(chǎn)方法制備而成:經(jīng)瑋紗采用超高分子量聚乙烯短纖維純紡成紗線，經(jīng)分條整經(jīng)制成織軸再在片梭織機上生產(chǎn)出超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料，經(jīng)下機織物整理，得到成品；
其中，所述分條整經(jīng)加工織軸時，須增加有抗靜電油劑的上油步驟，具體如下:采用組分為:水100%、質(zhì)量濃度為1%水溶性抗靜電劑、質(zhì)量濃度為3%水溶性有機硅油進行復(fù)配成專用抗靜電劑，在分條整經(jīng)織軸卷繞時，對超高分子量聚乙烯短纖紗線采用專用抗靜電劑進行上油處理，經(jīng)紗從滾筒上退繞下來，通過導(dǎo)輥，由帶液輥給經(jīng)紗單面上水溶性抗靜電油劑，然后經(jīng)導(dǎo)輥卷繞到織軸上，液槽的液面高度為8cm，溫度為45°C，調(diào)節(jié)帶液輥轉(zhuǎn)速來控制上液量，使上液量為經(jīng)紗重量的1.5%?2.5%。
[0010]作為進一步優(yōu)化:所述的超高分子量聚乙烯短纖維規(guī)格為:線密度為
1.11-1.33dtex，長度為51_57mm ;所述的超高分子量聚乙烯短纖維的強力范圍為30_45cN/
dtexo
[0011]作為進一步優(yōu)化:所述的超高分子量聚乙烯短纖紗線為采用所述的超高分子量聚乙稀短纖維為原料經(jīng)純紡而成的紗線，其規(guī)格為45.4tex、36.9tex、29.5tex、18.5tex、36.9X2tex、29.5X2tex、18.5 X 2tex，單紗強力大于1500cN，分別用于生產(chǎn)各種規(guī)格超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料。
[0012]作為進一步優(yōu)化:所述分條整經(jīng)選用貝寧格SC-P型分條整經(jīng)機進行織軸加工，條帶卷繞速度為400-600m/min，倒軸速度為150-250m/min，采用圓盤式張力盤，整經(jīng)張力為10-18g，織軸卷繞密度為 0.50-0.60g/cm3。
[0013]作為進一步優(yōu)化:所述片梭織機進行織造時，選用蘇爾澤P7100型片梭織機進行織造，其主要上機工藝參數(shù)為選用全鋼質(zhì)D12型片梭，片梭鉗口夾持力為普通同規(guī)格普通紗的1.2 -1.8倍，具體數(shù)值為30N-45N，車速為280_320rpm、投梭時間為110°、投梭轉(zhuǎn)角為27°、開口時間為300°、上機張力為5-6 kN、梭口高度為34mm、后梁高度為12cm檔，并采用熱熔剪替代普通剪來剪切瑋紗與廢邊紗。
[0014]作為進一步優(yōu)化:制成的超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料的組織結(jié)構(gòu)為平紋組織，厚度為0.8-2.5mm，克重為250_600g/m2。
[0015]有益效果:本發(fā)明制得的超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料，該面料不僅能大幅度提高防刺防切割性能，而且能保證布面光滑、質(zhì)輕柔韌、透氣性好，完全可以達到軍用、警用或民用安全防護制品面料要求，并可用于制作高檔防刺防切割箱包。
[0016]本發(fā)明的生產(chǎn)工藝獨特且合理，工藝流程短，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本較低，工藝實施方便，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。該面料能經(jīng)過30000次平磨下織物未破裂、經(jīng)向拉伸強力達到4000N以上、瑋向拉伸強力達到3500N以上，透氣率達到150mm/s以上。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)闡述。
[0018]綜述如下，一種超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料的制備方法，所述防刺防切割面料采用超高分子量聚乙烯短纖維作為原料，采用機織生產(chǎn)方法制備而成:經(jīng)瑋紗采用超高分子量聚乙烯短纖維純紡成紗線，經(jīng)分條整經(jīng)制成織軸再在片梭織機上生產(chǎn)出超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料，經(jīng)下機織物整理，得到成品。
[0019]所述的超高分子量聚乙烯短纖紗線為采用所述的超高分子量聚乙烯短纖維為原料經(jīng)純紡而成的紗線，其規(guī)格為 45.4tex、36.9tex、29.5tex、18.5tex、36.9X2tex、29.5X2tex、18.5 X 2tex，單紗強力大于1500cN，分別用于生產(chǎn)各種規(guī)格超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料。
[0020]具體實施例一:
一種超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料的制備方法，所述防刺防切割面料采用超高分子量聚乙烯短纖維作為原料，采用機織生產(chǎn)方法制備而成:經(jīng)瑋紗采用超高分子量聚乙烯短纖維純紡成紗線，經(jīng)分條整經(jīng)制成織軸再在片梭織機上生產(chǎn)出超高分子量聚乙烯短纖紗防刺防切割面料，經(jīng)下機織物整理，得到成品。
[0021]所述的超高分子量聚乙烯短纖維規(guī)格為:線密度為1.lldtex，長度為51mm ;所述的超高分子量聚乙稀短纖維的強力范圍為30cN/dtex。
[0022]所述分條整經(jīng)選用貝寧格SC-P型分條整經(jīng)機進行織軸加工，條帶卷繞速度為400m/min，倒軸速度為150m/min，采用圓盤式張力盤，整經(jīng)張力為10g，織軸卷繞密度為<