[发明专利]一种聚乙烯纤维纱线及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种聚乙烯纤维纱线，包括以下原料：聚乙烯纤维、剑麻纤维、粘胶纤维和玄武岩纤维；本发明还公开了该聚乙烯纤维纱线的生产工艺，包括如下步骤：首先将纤维开清棉与梳棉，制得纤维生条；其次将梳理后纤维生条牵引至纺纱并条机进行并条处理；再将并条后纤维进行粗纱、细纱工序；最后将纱线从纱管退绕下来，卷绕到筒子上，形成筒纱，即得聚乙烯纤维纱线。本发明聚乙烯纤维纱线具有高韧性、耐磨损、耐切割的特点，并且本发明中的纺线并条机能在并线的同时进行卷线，克服传统纺线机功能单一的问题，并且该纺线并条机操作方便、结构简单、能耗较少，在纺织领域有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于纱线制造技术领域，具体的，涉及一种聚乙烯纤维纱线及其生产工艺。

背景技术

纺织是传统的优势行业，近几年人们围绕新型纺织品从原料加工技术进行多方面的开发和研究，出现了各种综合性能好的纱线和面料。环保、舒适、外观一直是人们追求的焦点。

近年来非金属复合纤维材料已广泛应用于航空、航天、军需装备、体育器材和桥梁、隧道、房屋加固补强等土木工程领域。目前公知复合材料应用的有三类纤维：一是碳纤维片材，碳纤维具有优异的力学性能和高模量优点，但其固有的抗剪强度低、抗冲击性能差；二是芳纶纤维片材，它具有优异的力学性能和抗剪切、抗冲击强度，能易折弯施工优点。但也存在怕水害、怕光照等弱点；三、玻璃纤维布，玻璃纤维强力只有芳纶纤维的三分之一，高强聚乙烯纤维五分之一，力学性能低、易折断、施工难，还不抗酸碱和不抗紫外线光照，只能适用于低档复合材料中作填充材料。

目前以超高分子量聚乙烯为原料，研制生产高强度、高模量聚乙烯纤维有迅速发展。高强、高模聚乙烯纤维具有强度高、模量大、密度小、抗冲击韧性好、能耐各种化学物品腐蚀和抗紫外光照强等综合优异性能。目前该产品广泛应用安全防护、防弹衣、防弹头盔、防弹板材和航海缆绳、远洋捕鱼拖网、人造关节、体育器材等领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚乙烯纤维纱线及其生产工艺。

本发明需要解决的技术问题为：

目前现有的聚乙烯纤维纱线韧性差，耐磨等级低，不耐切割，并且现有的纺线机功能单一，只能单独进行并条或者卷收工序，费时费力，生产效率低下。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种聚乙烯纤维纱线，包括以下重量份的原料：聚乙烯纤维60-120份，剑麻纤维30-50份，粘胶纤维20-30份，玄武岩纤维10-15份；

所述聚乙烯纤维的线密度为1.4dtex-2.0dtex；所述剑麻纤维的线密度为1.0dtex-1.5dtex；所述粘胶纤维的线密度为1.3dtex-1.8dtex；所述玄武岩纤维1.0dtex-1.5dtex；

所述聚乙烯纤维的制备方法包括如下步骤：

第一步、称取以下重量份的原料，50-80份的聚乙烯原料、2-5份的疏基三甲基硅烷偶联剂、1-1.5份的甲基硅酸钠、3-5份的丙烯酸正丁脂、0.1-0.5份的抗氧剂CA、1-5份改性剂和200-300份白油；所述聚乙烯原料为分子量为60万-120万，由单活性催化剂聚合得到的聚乙烯原料；

第二步、将疏基三甲基硅烷偶联剂、甲基硅酸钠和丙烯酸正丁脂加入反应釜中，在温度为45-55℃条件下，4000-6000r/min的转速搅拌2-4h，得到第一混合液；

第三步、将聚乙烯原料、抗氧剂CA和改性剂加入反应釜中，使乙烯原料、抗氧剂CA与第一混合液混合，控制温度250-280℃，5000-7000r/min的转速搅拌4-6h，得到纺丝液，在250-280℃条件下纺丝，制备所得凝胶丝经过萃取、牵伸，即得聚乙烯纤维。

所述改性剂的制备方法如下：