[发明专利]一种超高分子量聚乙烯短纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及安全防护领域，具体涉及一种超高分子量聚乙烯短纤维的制备方法。

背景技术

防刺面料在安全防护领域有着重要的应用，使用者身着由防刺面料制备的防刺服能够有效抵御外来袭击，从而了保障人身和财产的安全。

传统的防刺面料多是由芳纶纤维为原料制备，但芳纶的价格较为昂贵。为了降低生产成本，出现了以PE(聚乙烯)纤维为原料制备防刺面料的工艺，中国专利文献CN101357010A公开了一种软质防刺鞋垫的制作方法，在该专利中，是将一层或多层的PE无纺布与一层或多层的PE机织布复合压制成型，该方法中PE无纺布的制备过程为：先由PE长纤维切制备PE短纤，然后将PE短纤进行针刺处理制得PE无纺布。这种方法的缺点在于，PE纤维的韧性较差，从而影响了防刺面料的防刺性能，并且在对PE纤维进行切割前需对其进行干燥处理，现有的干燥方法是将纤维进行由下至上的单方向加热，易造成纤维局部受热，影响纤维的力学性能，从而使制得的防刺面料的防刺性各向均匀性不好，各别方向防刺性能差。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维也称高强高模聚乙烯(HSHMPE)纤维或伸长链(ECPE)聚乙烯纤维，它是由相对分子质量在(1～6)×10⁶的聚乙烯经纺丝、超拉伸后制得。超高分子量聚乙烯纤维复合材料较其他纤维增强复合材料具有更轻的质量，更好的介电性和耐冲击性，因此被广泛应用于航空航天、海域防御、武器装备等领域。由此，本发明人考虑以超高分子量聚乙烯纤维为原料制备防刺面料，用以提高防刺面料的力学性能。用超高分子量聚乙烯纤维制备防刺面料的过程为：制备超高分子量聚乙烯短纤维→开松→梳理→铺网→针刺→上胶→热压成型。但由于超高分子量聚乙烯纤维与普通聚乙烯纤维的力学性能存在较大差异，因此现有技术中制备PE短纤维的工艺不适用于制备超高分子量聚乙烯短纤维。因此需要提供一种用于制备超高分子量聚乙烯短纤的方法，由该方法制备的超高分子量短纤维用于制备防刺面料，可以使制备的面料各处具有均一的、较高的防刺性。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供一种用于制备超高分子量聚乙烯短纤的方法，由该方法制备的超高分子量短纤维用于制备防刺面料，可以使制备的面料各处具有均一的、较高的防刺性。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种超高分子量聚乙烯短纤维的制备方法，包括：

预热：将超高分子量聚乙烯长纤维在40℃～60℃的条件下预热；

卷曲：将预热后的超高分子量聚乙烯长纤维进行卷曲；

干燥：将卷曲后的超高分子量聚乙烯长纤维依次进行第一级干燥、第二级干燥、第三级干燥，所述第一级干燥中，热风方向从超高分子量聚乙烯长纤维的下方吹向上方，所述第二级干燥中，热风方向从超高分子量聚乙烯长纤维的上方吹向下方，所述第三级干燥中，热风方向从超高分子量聚乙烯长纤维的上方吹向下方；

切割：将干燥后的超高分子量聚乙烯长纤维切断成50mm～100mm的短纤。

优选的，所述预热中纤维的预热温度为45℃～55℃。

优选的，所述预热的过程具体为：将超高分子量聚乙烯长纤维通过热辊进行预热。

优选的，所述干燥过程中，第一级干燥的温度为70℃～120℃。

优选的，所述干燥过程中，第二级干燥的温度为60℃～110℃。

优选的，所述干燥过程中，第三级干燥的温度为50℃～100℃。

优选的，所述第一级干燥、第二级干燥和第三级干燥的的干燥车速为80m/min～100m/min。

优选的，在对超高分子量聚乙烯长纤维进行预热前，还包括：将超高分子量聚乙烯长纤维均匀铺展。

优选的，所述将超高分子量聚乙烯长纤维均匀铺展的过程具体为：将超高分子量聚乙烯纤长维以≤0.1g/d的牵引力通过摩擦体，使纤维带上高压静电而均匀铺展，所述摩擦体是氧化铬、氧化镁或氧化铝材质或其材质涂层的多边菱形体或圆形体；

消除纤维上的高压静电。

优选的，所述消除纤维上的高压静电具体为：将带有静电的超高分子量聚乙烯长纤维与碳纤维摩擦刷接触，消除纤维上的静电。