[發明專利]一種超高分子量聚乙烯無緯布的制備方法

有效

• 申請號: 201110425635.2
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102529242A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 黃金幫;陳永銀;胡群峰;馬清風;鄭哲
• 申請（專利權）人: 寧波榮溢化纖科技有限公司
• 主分類號: B32B27/02
• 分類號: B32B27/02;B32B27/12;B32B27/32;B32B37/06;B32B37/10;B32B37/12;D01F6/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及纖維制備領域，具體涉及一種超高分子量聚乙烯無緯布的制備方法。

背景技術

超高分子量聚乙烯纖維也稱高強高模聚乙烯(HSHMPE)纖維或伸長鏈(ECPE)聚乙烯纖維，是指相對分子質量在(1～7)×10⁶的聚乙烯，經紡絲-超拉伸后制成的超高分子質量聚乙烯纖維。它是繼碳纖維、芳綸(Kevlar)纖維之后的第三代高性能纖維。

將所述超高分子量聚乙烯纖維通過復合等步驟得到的無緯布是一種超高分子量聚乙烯纖維復合材料，與其它纖維增強復合材料相比，具有質量輕、耐沖擊、介電性能高等優點，在現代化戰爭和航空航天、海域防御、武器裝備等領域發揮著舉足輕重的作用。同時，該纖維在汽車、船舶、醫療器械、體育運動器材等領域亦有廣闊的應用前景。因此，超高分子量聚乙烯纖維自問世起就倍受重視，發展很快。

為了滿足現代醫療、救護、紡織、國防的需要，超高分子量聚乙烯無緯布已經大量工業化生產，現有技術中主要是將超高分子量聚乙烯纖維通過梳理和排列通過織布機織出無緯布，然后進行針刺等操作。這種方法需要消耗大量的能源以及空間，生產效率低下，由于使用的事織布機，纖維排列厚度不均一，得到的無緯布彈性不足。還有一種方法是將聚乙烯纖維鋪展后，通過粘結劑粘結成無緯布，然后再壓制得到無緯布。但是制備的無緯布受到粘結劑流動性的影響，如果粘結劑流動性不佳，則無緯布的受外力時可能會發生局部受力不均而造成無緯布撕裂。如果用所述無緯布制備防彈產品，則會造成致命危險。另外現如今的制備無緯布使用的纖維強度為25～35g/dtex，模量為800～900g/dtex，使用這樣的無緯布制備防彈產品要達到標準規定的性能需要更厚的厚度，增加了產品重量，影響了穿著防彈產品人員的機動性。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種質輕、強度高且粘結劑流動性不影響產品質量的無緯布的制備方法。

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種超高分子量聚乙烯無緯布的制備方法，包括：

將600D的超高分子量聚乙烯纖維按照同一方向排列，并鋪展在含有粘結劑的聚合物薄膜表面；

b)將2～4塊所述粘結有纖維的聚合物薄膜疊放；所述兩粘結有纖維的聚合物薄膜中的纖維相互垂直；

c)所述疊放的聚合物薄膜通過壓制，得到面密度為160g/cm²的無緯布。

優選的，所述600D的超高分子量聚乙烯纖維的制備方法為：

將超高分子量聚乙烯粉末與溶劑按混合經過溶脹得到紡絲溶液后再經雙螺桿擠出機擠壓溶解得到濃度為70wt％～97.6wt％的紡絲溶液；所述溶劑為室溫下是液體的碳氫化合物；

將所述紡絲溶液經過噴絲、冷卻得到凍膠絲；

將所述凍膠絲經過洗油洗滌后干燥，得到初生纖維；

將所述初生纖維經過5道拉伸，得到纖度為600D的超高分子量聚乙烯纖維；所述拉伸倍數為8～10倍。

優選的，所述拉伸是在溫度為70～130℃的甬道內進行的。

優選的，中所述拉伸是在溫度為90～110℃的甬道內進行的。

優選的，所述溶劑選自四氫化萘、十氫化萘、煤油、7號溶劑油或石蠟中的一種或幾種。

優選的，所述溶劑為分子量為40～1000的7號溶劑油。

優選的，所述粘結劑為聚苯乙烯三嵌段共聚物、氫化聚苯乙烯三嵌段共聚物或環氧樹脂。

優選的，所述壓制的溫度為50～70℃。

優選的，所述壓制的壓力為5～10MPa。

優選的，所述壓制的時間為200～300s。