[发明专利]用于改性超高分子量聚乙烯纤维的网络丝装置及操作方法

说明书

本发明涉及一种网络丝装置，尤其涉及一种用于改性超高分子量聚乙烯纤维的网络丝装置及操作方法。包括压缩空气管道，所述的压缩空气管道与网络喷嘴组件相连通，所述的压缩空气管道与网络喷嘴组件间设有雾化喷嘴组件。用于改性超高分子量聚乙烯纤维的网络丝装置及操作方法结构简单，使用性能出色，提高产品质量。

技术领域

本发明涉及一种网络丝装置，尤其涉及一种用于改性超高分子量聚乙烯纤维的网络丝装置及操作方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯纤维(超高分子量聚乙烯纤维)是上世纪90年代出现的一种高性能纤维，与碳纤维、芳纶并称当今世界三大高性能纤维。超高分子量聚乙烯纤维采用百万级分子量的原料进行湿法纺丝生产，纤维成品具有极高的结晶度，大分子呈伸直链结构，具有极高的强度和比模量。

作为高性能纤维材料，超高分子量聚乙烯纤维已取代了多个领域的金属材料，发挥出优异的强度、刚性、化学稳定性等性能。其优良的耐紫外线、耐腐蚀性能，稳定的化学性质，突出的抗冲击、抗切割性能，使该种纤维成为制作软质防弹服、防刺衣、轻质防弹头盔、雷达罩、运钞车防弹装甲、直升机防弹装甲、舰艇及远洋船舶缆绳、轻质高压容器、航空航天结构件、深海抗风浪网箱、渔网、赛艇、帆船、滑雪橇等的理想材料。在航空、警备、军事、医疗、劳保、高强钓鱼线、缝纫线等领域具有广泛的应用。

复合材料的发展已经历了整整半个世纪，纤维增强复合材料因其具有比强度高，比刚度大，成型工艺好，材料性能可以设计，抗疲劳性能好，破损安全性能好等优异性能，纤维材料低密度性，使其可以替代部分或者全部传统金属结构件，在提高装备的整体结构性能和可靠性的同时，减轻结构重量着技术的提高，应用领域已从航空航天和国防军工扩展到建筑与土木工程、陆上交通运输、船舶和近海工程、化工防腐、电气与电子、体育与娱乐用品、医疗器械与仿生制品以及家庭与办公用品等领域。复合材料在建筑上可作为结构材料、装饰材料、功能材料以及用来制造各种卫生洁具和水箱等。

用于增强树脂基复合材料的纤维主要有碳纤维、芳纶及超高分子量聚乙烯纤维，是近年来不断发展起来的公认的高性能纤维，具有高强、高模、抗冲击、耐腐蚀等优良性能。据资料显示，我国目前尚未对改性超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料进行系统的研究。本公司在研究超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料研究过程中发现，纤维在编织成复合材料预制件之前须经本专利方法处理后，方能顺利的进行后续加工。

用于增强复合材料制备的改性超高分子量聚乙烯纤维在已有的高强度、高模量、耐候性等基础上，通过填料改性技术，改善了纤维与树脂基体的粘结性能。得到的改性超高分子量聚乙烯纤维为一束松散纤维丝，每一束纤维丝根据不同的粗细而具有不同的单丝数量。改性超高分子量聚乙烯纤维用于复合材料制备时，松散状态的纤维易打结或因摩擦静电而毛丝，不能按照一定的排布状态进行特定三维结构预制件的加工制造。本发明涉及一种改性超高分子量聚乙烯纤维网络丝制备方法及装置，采用化学纤维网络丝的生产方法，通过改进，将该方法用于改性超高分子量聚乙烯纤维的加工制备过程中，得到的网络丝具有成束的效果，利于纤维增强复合材料的制备加工过程。

超高分子量聚乙烯纤维是分子量在100万以上的聚乙烯通过凝胶纺丝方法制得的一种纤维，具有强度高、模量高、结晶度高、密度低和良好耐候性等优点，广泛应用于军事、航空航天、海洋舰船、体育和防护用品(防弹、防刺、防切割)等领域。

超高分子量聚乙烯纤维具有极高的取向度及结晶度，结构致密；结构单元为乙烯基的伸直链结构，且分子链排布高度有序；大分子结构没有极性基团，无化学活性，表面能很低。上述结构特征使得超高分子量聚乙烯纤维很难润湿，不与基体发生化学反应而产生交联，界面效应差。当超高分子量聚乙烯纤维作为增强材料用于防弹领域时，与树脂基体粘结性能较差而造成抗冲击性能不足，对钝伤的防护不够。

超高分子量聚乙烯纤维按照一定的方式排布制备防弹UD板，或按照2.5D、3D的编织方法进行装甲车防弹预制件的编织过程中，如果采用松散状态的纤维直接进行制备，则纤维因静电导致的毛丝现象使加工过程不能顺利进行。

发明内容