[发明专利]无纬布及其制备方法和无纬布制品

说明书

技术领域

本发明涉及化纤布的制备工艺，特别是涉及一种无纬布及其制备方法和无纬布制品。

背景技术

超高分子量聚乙烯（Ultra High Molecular Weight Polyethylene，简称UHMW-PE）是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料，以这种材料为基础制成高强纤维是其最重要用途之一。

超高分子量量聚乙烯（UHMW-PE）纤维是一种合成纤维类，其分子结构具有很高的伸直平行度和取向度，这种分子结构决定了超高分子量聚乙烯纤维具有极高的强度和模量，并具有良好的化学稳定性、耐腐蚀性等优点。超高分子量量聚乙烯（UHMW-PE）纤维的上述特性，已超越芳纶纤维平纹织物，广泛应用在军事、警用防弹防护领域，成为该领域替代传统钢结构防弹材料中的主流材料。

单向布（Uni-Directional Cloth，也称为UD布）的强度集中在某一方向。多块单向布按一定纤维轴旋转角度层叠起来，可制得无纬布。目前，超高分子量聚乙烯纤维的无纬布一般采用如下工艺制备：将多根超高分子量聚乙烯纤维经过均匀、平行、挺直等整经工艺沿一个方向排列整齐，用胶粘接各纤维制得单向布，将多层单向布按0度或90度依次交叉铺放至少二层，用胶粘接各层单向布制得无纬布。

上述现有工艺用胶量大，且要把胶和超高分子量聚乙烯纤维粘合的工艺复杂，降低了单向布的生产效率。此外，超高分子量聚乙烯纤维为丝状结构，每根超高分子量聚乙烯纤维均为独立个体，故各纤维的整经工艺复杂，生产成本高，且在整经、涂胶等工艺过程中易造成断丝、扭曲、缠绕打结、排列不均匀等缺陷，这些缺陷都将阻碍无纬布对外力进行有效的能量传递，进而降低无纬布的强度、防弹等性能。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供一种成本低、可提高布强度的无纬布及其制备方法和无纬布制品。

第一方面，本发明提供了一种无纬布制备方法，包括：

将多片超高分子量聚乙烯薄膜呈一定角度交叉复合层压为一体，得所述无纬布。

可选地，所述将多块超高分子量聚乙烯薄膜呈一定角度交叉复合层压为一体，包括：将多块所述超高分子量聚乙烯薄膜呈一定角度交叉层叠铺展，并热压或胶接多块所述超高分子量聚乙烯薄膜的重叠部。

可选地，任意相邻的两层超高分子量聚乙烯薄膜的交叉角度相同。

可选地，所述交叉角度为0-90度。

可选地，所述交叉角度为45度或90度。

可选地，各层超高分子量聚乙烯薄膜中，至少两层超高分子量聚乙烯薄膜的交叉角度与其他层超高分子量聚乙烯薄膜的交叉角度不同。

可选地，自首层超高分子量聚乙烯薄膜到末层超高分子量聚乙烯薄膜中，各相邻两层超高分子量聚乙烯薄膜的交叉角度逐渐增加。

可选地，所述超高分子量聚乙烯薄膜的相关参数至少满足以下一种或多种：

线密度在5000旦以上；

宽度100mm以上；

厚度0.2mm以下；

断裂强度在10克/旦以上；

拉伸模量在800克/旦以上；

断裂伸长率在6%以下。

第二方面，本发明还提供一种无纬布，采用上述的方法制得。

第三方面，本发明还提供一种无纬布制品，采用上述无纬布制得。

本发明实施例中，超高分子量聚乙烯薄膜是一种由超高分子量聚乙烯制成的、具有一定宽度和厚度的薄片，且宽度远远大于厚度是一种没有结合点或裁切线的整体结构。

本发明实施例基于超高分子量聚乙烯薄膜制备无纬布，可省去对各纤维分别进行整经处理的繁琐工艺，也明显减少用胶量，由此简化了无纬布的制备工艺，降低了生产成本，提高了生产效率。

此外，由于超高分子量聚乙烯薄膜内部大分子直链结构分布均匀，无纬布制备过程中薄膜内部受损概率较低，不会产生内部断丝、扭曲、缠绕打结、排列不均匀等缺陷，且基于超高分子量聚乙烯薄膜制得的无纬布在受外力冲击时，超高分子量聚乙烯薄膜作为一个整体受力，可迅速将受力点扩散为受力面以有效传递能量，进而提高了无纬布的强度、改善其防弹等防护性能。

附图说明