一种抗褶皱型聚乙烯纤维布及其制备方法与流程

1.本发明涉及面料生产技术领域，具体为一种抗褶皱型聚乙烯纤维布及其制备方法。


背景技术：

2.工业过滤布多采用天然纤维和合成纤维织造而成，合成纤维多使用涤纶长、短纤维、锦纶长、短纤维和丙纶长、短纤维。合成纤维中，聚酯纤维滤布耐酸、耐弱碱、恢复性很好，断裂伸长为20 50％，断裂强度为438g/d。聚烯纤维滤布断裂伸长为18 35％，强度较低，纤维滤布表面光滑，质地柔软，且现如今的聚乙烯纤维布制备的衣物抗褶皱能力差，变形后不易恢复造成外表不美观，从而影响穿着美感和舒适性，无法满足当代人群对服装品质的追求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种抗褶皱型聚乙烯纤维布及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种抗褶皱型聚乙烯纤维布及其制备方法，包括至少两层超高分子量聚乙烯纤维滤布、两层抗褶皱面料和胶粘剂，每相邻的两层超高分子量聚乙烯纤维滤布之间均通过胶粘剂粘接，两层抗褶皱面料设置于最外层，所述超高分子量聚乙烯纤维滤布通过超高分子量聚乙烯溶解液、硬质纤维和溶剂油制成，且所述超高分子量聚乙烯溶解液、硬质纤维和溶剂油的质量比为(20
‑
30):(1
‑
3):(0.1
‑
0.5)，所述抗褶皱面料采用由弹性纤维交织编织而成；
6.所述抗褶皱型聚乙烯纤维布的制备方法包括如下步骤：
7.s11：制备超高分子量聚乙烯纤维滤布；
8.s12：制备抗褶皱面料；
9.s13：将多层超高分子量聚乙烯纤维滤布上胶粘剂使其粘接，并在连接的边缘通过缝合法缝制，得到内芯；
10.s14：将抗褶皱面料设置于内芯的上下两侧，并将边缘通过缝合法缝制，得到抗褶皱型聚乙烯纤维布。
11.作为优选，所述胶粘剂为水性胶或溶剂型胶。
12.作为优选，所述抗褶皱面料由经线和纬线相互编织而成，所述经线由醋酯纤维与涤纶纤维混纺编织而成，所述纬线由马海毛纤维与山羊绒纤维混纺编织而成。
13.作为优选，所述超高分子量聚乙烯溶解液包括：超高分子量聚乙烯10
‑
15份、溶剂油120
‑
150份。
14.作为优选，所述超高分子量聚乙烯纤维滤布的制备方法具体包括如下步骤：
15.s21：将硬质纤维和溶剂油混合，得到混合料；
16.s22：将超高分子量聚乙烯溶解液与混合料混合，得到纺丝原料；
17.s23：将纺丝原料依次进行过滤、喷丝和冷却，得到冻胶丝；
18.s24：将冻胶丝再依次进行预牵伸、萃取、干燥、筛选和正牵伸，得到超高分子量聚乙烯纤维；
19.s25：将超高分子量聚乙烯纤维的经线和纬线采用平纹或斜纹编织制成超高分子量聚乙烯纤维滤布。
20.作为优选，所述正牵伸采用加热牵伸，且加热牵伸过程中，加热温度为120
‑
165℃，牵伸倍数为1.5
‑
4倍，所述干燥在烘箱中进行，烘箱内部的温度采用梯度设置，从烘箱入口到烘箱出口温度分多段逐渐降低。
21.作为优选，所述超高分子量聚乙烯纤维的单丝纤度为5
‑
20d，束丝纤度为1000
‑
1200d，拉伸强度为35
‑
40cn/dtex，拉伸模量为1000
‑
1200cn/dtex。
22.作为优选，所述硬质纤维包括陶瓷纤维、碳纤维和碳化硅晶须中的一种或多种组合，硬质纤维的平均直径为1
‑
8μm，长径比10
‑
20。
23.作为优选，所述溶剂油由70
‑
95％的含25
‑
50个碳原子的环烷烃和5
‑
30％的含25
‑
50个碳原子的链烃组成。
24.作为优选，所述上胶粘剂的方式为湿法浸胶，且超高分子量聚乙烯纤维滤布在胶槽里的停留时间大于5秒。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26.1、本发明的抗褶皱型聚乙烯纤维布及其制备方法，通过多层超高分子量聚乙烯纤维滤布和混纺面料的组合，且通过胶粘接粘接，粘接后再将边缘缝制，有利于多层纤维滤布之间的粘连，保证多层纤维滤布之间不分层，外表面设置的抗褶皱面料抗褶皱面料由经线和纬线相互编织而成，且采用弹性和恢复性好的醋酯纤维、涤纶纤维、马海毛纤维以及山羊绒纤维编织成面料的弹性面料层，以好的弹性来防止聚乙烯纤维布表层出现褶皱不平的痕迹，使聚乙烯纤维布看起来整洁美观。
27.2、本发明的抗褶皱型聚乙烯纤维布及其制备方法中，添加的胶粘剂作为聚乙烯纤维布的基体树脂，起到固定纤维、保持其整体性、并在纤维间发挥传递载荷的作用。聚乙烯纤维布中胶粘剂含量要进行控制。若胶含量高，相应作为弹丸冲击主承载体的聚乙烯纤维含量就变少，影响防弹性能；若胶含量少，纤维之间空隙大，纤维无法形成一个整体，同样影响防弹性能。胶粘剂的活化温度不仅影响多层单向聚乙烯纤维布之间的复合粘接性，而且影响最终成品的防弹性能；高的活化温度，不利于层间粘接，而且如果兼顾粘接性，在较高温度下复合，聚乙烯纤维强度和模量也会损伤，影响成品防弹性能；太低的活化温度，虽然有利于纤维强度和模量的保持和聚乙烯纤维布的生产，但作为人体防弹装甲材料时，一般需要防弹材料具有耐高温性能，胶的活化温度太低，聚乙烯纤维布在高温测试中会变软发粘，影响聚乙烯纤维布的防弹性能。
28.3、本发明的抗褶皱型聚乙烯纤维布及其制备方法中，在制备超高分子量聚乙烯纤维滤布时，进行适当的加热牵伸，不仅提高了纤维强度和模量，还提高了束丝之间的张力均匀性，更容易获得均匀的高性能聚乙烯纤维布。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.本发明提供以下技术方案：
31.实施例1
32.一种抗褶皱型聚乙烯纤维布，包括至少两层超高分子量聚乙烯纤维滤布、两层抗褶皱面料和胶粘剂，每相邻的两层超高分子量聚乙烯纤维滤布之间均通过胶粘剂粘接，两层抗褶皱面料设置于最外层，超高分子量聚乙烯纤维滤布通过超高分子量聚乙烯溶解液、硬质纤维和溶剂油制成，且超高分子量聚乙烯溶解液、硬质纤维和溶剂油的质量比为28:2.5:0.4，抗褶皱面料采用由弹性纤维交织编织而成；
33.本实施例中，抗褶皱型聚乙烯纤维布的制备方法包括如下步骤：
34.s11：制备超高分子量聚乙烯纤维滤布；
35.s12：制备抗褶皱面料；
36.s13：将多层超高分子量聚乙烯纤维滤布上胶粘剂使其粘接，并在连接的边缘通过缝合法缝制，得到内芯；
37.s14：将抗褶皱面料设置于内芯的上下两侧，并将边缘通过缝合法缝制，得到抗褶皱型聚乙烯纤维布。
38.值得说明的是，胶粘剂为水性胶或溶剂型胶，抗褶皱面料由经线和纬线相互编织而成，经线由醋酯纤维与涤纶纤维混纺编织而成，纬线由马海毛纤维与山羊绒纤维混纺编织而成，醋酯纤维、涤纶纤维、马海毛纤维以及山羊绒纤维本身均具有极好的弹性和弹性回复性能，弹性越好、回弹性越高，抗皱性能也就越好，因此适合用于作为抗皱面料。
39.进一步的，超高分子量聚乙烯溶解液包括：超高分子量聚乙烯12份、溶剂油120份。
40.本实施例中，超高分子量聚乙烯纤维滤布的制备方法具体包括如下步骤：
41.s21：将硬质纤维和溶剂油混合，得到混合料；
42.s22：将超高分子量聚乙烯溶解液与混合料混合，得到纺丝原料；
43.s23：将纺丝原料依次进行过滤、喷丝和冷却，得到冻胶丝；
44.s24：将冻胶丝再依次进行预牵伸、萃取、干燥、筛选和正牵伸，得到超高分子量聚乙烯纤维；
45.s25：将超高分子量聚乙烯纤维的经线和纬线采用平纹或斜纹编织制成超高分子量聚乙烯纤维滤布。
46.具体的，正牵伸采用加热牵伸，且加热牵伸过程中，加热温度为150℃，牵伸倍数为3倍，干燥在烘箱中进行，烘箱内部的温度采用梯度设置，从烘箱入口到烘箱出口温度分多段逐渐降低。
47.进一步的，超高分子量聚乙烯纤维的单丝纤度为15d，束丝纤度为1100d，拉伸强度为35cn/dtex，拉伸模量为1200cn/dtex。
48.此外，硬质纤维包括陶瓷纤维、碳纤维和碳化硅晶须中的一种或多种组合，硬质纤维的平均直径为1
‑
8μm，长径比10
‑
20，溶剂油由70
‑
95％的含25
‑
50个碳原子的环烷烃和5
‑
30％的含25
‑
50个碳原子的链烃组成，溶剂油的运动粘度优选为61.2
‑
74.8mm/s；本发明对溶剂油的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的5#白油、7#白油、10#白油、15#白油、22#白油、26#白油、32#白油、46#白油、68#白油、70#白油、100#白油和150#白油的市售商品即可。在本发明中，溶剂油对硬质纤维起到增强浸润的作用，使硬质纤维更好的与超高分子量聚乙烯进行粘合，同时，溶剂油的加入有利于硬质纤维在超高分子量聚乙烯中的均匀分布，使成品纤维具有较高的断裂伸长率。硬质纤维为聚乙烯纤维布的增强材料，能够有效改善成品纤维的强度，提高产品耐切割性能；本发明对硬质纤维的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述陶瓷纤维、碳纤维和碳化硅晶须的市售商品即可。
49.值得注意的是，溶剂油由70
‑
95％的含25
‑
50个碳原子的环烷烃和5
‑
30％的含25
‑
50个碳原子的链烃组成，上胶粘剂的方式为湿法浸胶，且超高分子量聚乙烯纤维滤布在胶槽里的停留时间大于5秒。
50.实施例2
51.一种抗褶皱型聚乙烯纤维布，包括至少两层超高分子量聚乙烯纤维滤布、两层抗褶皱面料和胶粘剂，每相邻的两层超高分子量聚乙烯纤维滤布之间均通过胶粘剂粘接，两层抗褶皱面料设置于最外层，超高分子量聚乙烯纤维滤布通过超高分子量聚乙烯溶解液、硬质纤维和溶剂油制成，且超高分子量聚乙烯溶解液、硬质纤维和溶剂油的质量比为30:3:0.5，抗褶皱面料采用由弹性纤维交织编织而成；
52.本实施例中，抗褶皱型聚乙烯纤维布的制备方法包括如下步骤：
53.s11：制备超高分子量聚乙烯纤维滤布；
54.s12：制备抗褶皱面料；
55.s13：将多层超高分子量聚乙烯纤维滤布上胶粘剂使其粘接，并在连接的边缘通过缝合法缝制，得到内芯；
56.s14：将抗褶皱面料设置于内芯的上下两侧，并将边缘通过缝合法缝制，得到抗褶皱型聚乙烯纤维布。
57.值得说明的是，胶粘剂为水性胶或溶剂型胶，抗褶皱面料由经线和纬线相互编织而成，经线由醋酯纤维与涤纶纤维混纺编织而成，纬线由马海毛纤维与山羊绒纤维混纺编织而成，采用弹性和恢复性好的醋酯纤维、涤纶纤维、马海毛纤维以及山羊绒纤维编织成面料的弹性面料层，以好的弹性来防止面料表层出现褶皱不平的痕迹，使面料看起来整洁美观。
58.进一步的，超高分子量聚乙烯溶解液包括：超高分子量聚乙烯12份、溶剂油120份。
59.本实施例中，超高分子量聚乙烯纤维滤布的制备方法具体包括如下步骤：
60.s21：将硬质纤维和溶剂油混合，得到混合料；
61.s22：将超高分子量聚乙烯溶解液与混合料混合，得到纺丝原料；
62.s23：将纺丝原料依次进行过滤、喷丝和冷却，得到冻胶丝；
63.s24：将冻胶丝再依次进行预牵伸、萃取、干燥、筛选和正牵伸，得到超高分子量聚乙烯纤维；
64.s25：将超高分子量聚乙烯纤维的经线和纬线采用平纹或斜纹编织制成超高分子量聚乙烯纤维滤布。
65.具体的，正牵伸采用加热牵伸，且加热牵伸过程中，加热温度为145℃，牵伸倍数为
2倍，干燥在烘箱中进行，烘箱内部的温度采用梯度设置，从烘箱入口到烘箱出口温度分多段逐渐降低。
66.进一步的，超高分子量聚乙烯纤维的单丝纤度为15d，束丝纤度为1100d，拉伸强度为35cn/dtex，拉伸模量为1100cn/dtex。
67.此外，硬质纤维包括陶瓷纤维、碳纤维和碳化硅晶须中的一种或多种组合，硬质纤维的平均直径为1
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8μm，长径比10
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20，溶剂油由70
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95％的含25
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50个碳原子的环烷烃和5
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30％的含25
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50个碳原子的链烃组成，溶剂油的运动粘度优选为61.2
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74.8mm/s；本发明对溶剂油的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的5#白油、7#白油、10#白油、15#白油、22#白油、26#白油、32#白油、46#白油、68#白油、70#白油、100#白油和150#白油的市售商品即可。在本发明中，溶剂油对硬质纤维起到增强浸润的作用，使硬质纤维更好的与超高分子量聚乙烯进行粘合，同时，溶剂油的加入有利于硬质纤维在超高分子量聚乙烯中的均匀分布，使成品纤维具有较高的断裂伸长率。硬质纤维为聚乙烯纤维布的增强材料，能够有效改善成品纤维的强度，提高产品耐切割性能；本发明对硬质纤维的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述陶瓷纤维、碳纤维和碳化硅晶须的市售商品即可。
68.值得注意的是，溶剂油由70
‑
95％的含25
‑
50个碳原子的环烷烃和5
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30％的含25
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50个碳原子的链烃组成，上胶粘剂的方式为湿法浸胶，且超高分子量聚乙烯纤维滤布在胶槽里的停留时间大于5秒。
69.本发明的抗褶皱型聚乙烯纤维布及其制备方法，通过多层超高分子量聚乙烯纤维滤布和混纺面料的组合，且通过胶粘接粘接，粘接后再将边缘缝制，有利于多层纤维滤布之间的粘连，保证多层纤维滤布之间不分层，外表面设置的抗褶皱面料抗褶皱面料由经线和纬线相互编织而成，且采用弹性和恢复性好的醋酯纤维、涤纶纤维、马海毛纤维以及山羊绒纤维编织成面料的弹性面料层，以好的弹性来防止聚乙烯纤维布表层出现褶皱不平的痕迹，使聚乙烯纤维布看起来整洁美观。
70.本发明的抗褶皱型聚乙烯纤维布及其制备方法中，添加的胶粘剂作为聚乙烯纤维布的基体树脂，起到固定纤维、保持其整体性、并在纤维间发挥传递载荷的作用。聚乙烯纤维布中胶粘剂含量要进行控制。若胶含量高，相应作为弹丸冲击主承载体的聚乙烯纤维含量就变少，影响防弹性能；若胶含量少，纤维之间空隙大，纤维无法形成一个整体，同样影响防弹性能。胶粘剂的活化温度不仅影响多层单向聚乙烯纤维布之间的复合粘接性，而且影响最终成品的防弹性能；高的活化温度，不利于层间粘接，而且如果兼顾粘接性，在较高温度下复合，聚乙烯纤维强度和模量也会损伤，影响成品防弹性能；太低的活化温度，虽然有利于纤维强度和模量的保持和聚乙烯纤维布的生产，但作为人体防弹装甲材料时，一般需要防弹材料具有耐高温性能，胶的活化温度太低，聚乙烯纤维布在高温测试中会变软发粘，影响聚乙烯纤维布的防弹性能。
71.本发明的抗褶皱型聚乙烯纤维布及其制备方法中，在制备超高分子量聚乙烯纤维滤布时，进行适当的加热牵伸，不仅提高了纤维强度和模量，还提高了束丝之间的张力均匀性，更容易获得均匀的高性能聚乙烯纤维布。
72.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种
变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。