[发明专利]用于制造水库防渗铺布的超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法

说明书

本申请公开了一种用于制造水库防渗铺布的超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法，属于纺织纤维的技术领域。该超高分子量聚乙烯纤维的制备方法包括：S100、采用无机增韧剂和聚合物抗菌剂，对超高分子量聚乙烯进行改性处理，获得改性超高分子量聚乙烯；S200、采用包括通过S100获得的改性超高分子量聚乙烯和溶剂的原料，通过熔融纺丝、水浴冷却、多倍牵伸、干燥和定型，获得超高分子量聚乙烯纤维。本申请获得的超高分子量聚乙烯纤维具有良好的韧性和抗菌效果，其尤其适用于水库防渗铺布的加工制造。

技术领域

本申请属于纺织纤维的技术领域，具体涉及一种用于制造水库防渗铺布的超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法。

背景技术

水库防渗铺布是水利工程以及市政工程中常用的材料。其可以采用超高分子量聚乙烯纤维制成。超高分子量聚乙烯纤维(英文全称：Ultra High Molecular WeightPolyethylene Fiber，简称UHMWPE)，又称高强高模聚乙烯纤维，其分子量在100万至500万之间。超高分子量聚乙烯纤维具有强度高和比模量高的优点，其可以通过熔融纺丝的方式获得。

在采用超高分子量聚乙烯纤维制造水库防渗铺布时，提高超高分子量聚乙烯纤维的韧性和抗菌抑菌效果，是十分必要的。在相关技术中，为了提高超高分子量聚乙烯纤维的性能，通常采用涂覆或浸渍的方式对超高分子量聚乙烯纤维进行改性处理。

然而，相关技术中存在的问题是：超高分子量聚乙烯表面极性基团少，化学活性低，表面能低。因此其表面光滑，难以浸润。相应地，以涂覆或浸渍的方式施加的例如抗菌剂或增韧剂等的添加剂难以有效地与超高分子量聚乙烯紧密结合，并导致上述添加剂容易随着水冷、洗涤、萃取等工艺而流失，或在超高分子量聚乙烯的使用过程中快速流失。

因此，如何避免或抑制抗菌剂或增韧剂等添加剂的流失，以由此提高超高分子量聚乙烯的韧性和抗菌性能，是本领域亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种用于制造水库防渗铺布的超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法，能够解决如何提高超高分子量聚乙烯的韧性和抗菌性能的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种用于制造水库防渗铺布的超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括：

S100、采用无机增韧剂和聚合物抗菌剂，对超高分子量聚乙烯进行改性处理，获得改性超高分子量聚乙烯；

S200、采用包括通过S100获得的改性超高分子量聚乙烯和溶剂的原料，通过熔融纺丝、水浴冷却、多倍牵伸、干燥和定型，获得超高分子量聚乙烯纤维。

在上述技术方案中，在S200中：溶剂包括以下之一或其组合：白油、十氢萘、石蜡；和/或熔融纺丝采用双螺杆挤出设备实施，双螺杆挤出设备的转速为200rpm至220rpm，双螺杆挤出设备的喷头牵伸速度为8m/min至10m/min；和/或多倍牵伸为水浴牵伸或蒸汽牵伸；和/或干燥为热风干燥或红外干燥；定型的线速度为16m/min至18m/min。

在上述技术方案中，S200包括：

S201、按改性超高分子量聚乙烯：溶剂＝(40-50)：100的质量比，将通过S100获得的改性超高分子量聚乙烯和溶剂在180℃至240℃的温度条件下进行熔融纺丝，获得初生纤维；

S202、将通过S201获得的初生纤维在18℃至22℃的温度条件下进行水浴冷却；

S203、将通过S202处理的初生纤维依次进行一级牵伸、二级牵伸和三级牵伸，获得牵伸纤维；

S204、将通过S203获得的牵伸纤维在80℃至90℃的温度条件下进行干燥，并在120℃至130℃的温度条件下进行定型，获得超高分子量聚乙烯纤维。