CN109610029B - 纤维、织物及其制备方法 - Google Patents

纤维、织物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109610029B
CN109610029B CN201811169150.XA CN201811169150A CN109610029B CN 109610029 B CN109610029 B CN 109610029B CN 201811169150 A CN201811169150 A CN 201811169150A CN 109610029 B CN109610029 B CN 109610029B
Authority
CN
China
Prior art keywords
inorganic particles
fiber
monofilament according
short fibers
hard short
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811169150.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109610029A (zh
Inventor
杨勇
沈惠宾
胡婷
阮洋
何庆权
李明忠
于斌
王金堂
张金峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Yizheng Chemical Fibre Co Ltd
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Yizheng Chemical Fibre Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Yizheng Chemical Fibre Co Ltd filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Publication of CN109610029A publication Critical patent/CN109610029A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109610029B publication Critical patent/CN109610029B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/44Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/46Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyolefins
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10Other agents for modifying properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Gloves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种纤维、织物及其制备方法,在超高分子量聚乙烯纤维的连续相中,引入无机添加剂和硬质短纤维作为分散相,且所述无机添加剂附着在硬质短纤维上;所述无机添加剂为粒径小于2μm的颗粒状微纳米级粒子。本发明所得耐切割纤维的断裂强度为15~40cN/dtex,将所制纤维编织成标准手套,进行EN‑388机械性伤害防护手套耐切割性能测试,耐切割指数>20,即达到耐切割5级。本发明所涉及耐切割纤维在保证耐切割性能的同时,舒适性并无减退,不仅可以用于各类耐切割手套、外套服装,内衣使用也可满足,还可以用于各类耐切割布,包括包装布、行李箱、商业装潢、运输行业、消防水管保护套等。

Description

纤维、织物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种纤维、织物及其制备方法,具体涉及一种耐切割纤维、织物及其制备方法。
背景技术
在现代工业、建筑业、物流业等领域,从业人员与金属、矿石、建材、切割设备等硬质材料接触频繁,受伤概率增大。为降低这种伤害,使用轻便、耐用、舒适的耐切割织物(防护服、耐切割手套等)替代原有的棉纱劳保品,提高防护等级已成为主流趋势。
目前耐切割纤维及织物主要有金属丝制、对位芳纶制、超高分子量聚乙烯纤维制三种。其中超高分子量聚乙烯纤维因为其高强、高模的特性,故具有极好的耐切割性能,被广泛用于耐切割手套、服用纺织品等产品中。超高分子量聚乙烯纤维制成的耐切割纤维通过包覆金属丝或玻纤形成皮芯结构复合纤维,或者包覆弹性纤维提高耐切割性能。
实用新型专利201520500307.8公开一种高耐切割等级织物用复合纱线,包括芯材长丝和包覆层,包覆层中的短纤维以垂直方向包覆与芯材长丝外面,芯材为无机纤维长丝,但这种包覆无机金属丝或玻璃纤维的方法,因其无机金属、玻纤的加入会导致手感变硬,舒适感变差,特别是包覆玻纤时,玻纤易脆断,产生针刺感,降低使用寿命。另外,CN201410474250.9公开了一种由超高分子量聚乙烯和纳米晶结构形态的无机超细微粉构成,无机超细微粉是铝、钛、硅、硼、锆的氧化物、碳化物、氮化物的一种或组合,无机超细微粉半径为0.1~300微米。CN102308035A公开一种耐切割复合纤维,包含至少一种丝线或短切纤维纤维,并包含一种连续弹性丝线,且丝线或短切纤维中含有硬质组分,平均直径至多25μm。这种纤维制成的手套,耐切割性比同规格常规手套提高3.9倍。前者无机微粉,在纤维内部主要起物理交联点的作用,通过限制纤维大分子链间的滑移,来实现纤维耐切割性能的提高,但是刀片在切割过程中,无机微粉更倾向于被刀刃挤到一边,而不是抵抗刀刃破坏,因此,耐切割性的改善程度有限。后者所用硬质组分表面光滑,与超高分子量聚乙烯纤维表面结合不佳,在纺丝和拉伸过程中容易脱落或拔出,影响耐切割性能。
发明内容
发明目的:本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种耐切割纤维、织物及其制备方法,该耐切割纤维无需包覆其他纤维,如金属丝、玻璃纤维等,其织物即可达到EN3885级耐切割性能,同时在提高耐切割性能的同时,极大的改善织物的舒适性。
技术方案:本发明的纤维,在超高分子量聚乙烯(优选重均分子量为300万~700万,更优选400万~600万)的连续相中,引入无机颗粒和硬质(优选莫氏硬度不小于2,更优选莫氏硬度为4-8,特别是5.5-6)短纤维(优选选自无机短纤维和有机短纤维中的至少一种,更优选选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维和矿物纤维的至少一种)作为分散相,且至少一部分(优选10质量%以上,更优选30质量%以上,更优选50质量%以上,更优选60质量%以上,进一步优选80质量%以上,进一步优选95质量%以上)所述无机颗粒结合(优选附着)在所述硬质短纤维上(优选表面),其中所述无机颗粒为平均粒径小于10μm(优选小于2μm,更优选100nm至1μm)的无机颗粒(优选硬质无机颗粒,更优选莫氏硬度不小于2(优选4-8,特别是5.5~6)的无机颗粒,更优选选自SiO2、ZrO2、金刚石、Al2O3、TiO2、BaSO4或其任意组合的至少一种无机颗粒)。
本发明中,所述硬质短纤维的重量为所述超高分子量聚乙烯重量的1~15质量%(优选6~10质量%),所述无机颗粒的含量为所述超高分子量聚乙烯重量的0.1~5质量%(优选1%~2质量%)。
本发明中,所述硬质短纤维的长度为30~1000μm,优选50~500μm,更优选
100~350μm。
本发明的纤维,其单丝纤度0.7~5dtex或者束丝纤度22~1776dtex,优选单丝纤度1.7~2.7dtex或者束丝纤度111~666dtex。
本发明的纤维,其截面选自圆形、规则对称形(如椭圆形、方形、十字形、8字形、四叶草形等)和不规则异形(如豆形、狗骨形、卵形、长扁形等)的至少一种,优选选自圆形、椭圆形、8字形、长扁形和豆形的至少一种。
所述硬质短纤维的直径至少为1μm(优选3~6μm),长径比至少为5(优选25~50)。
本发明的织物(优选耐切割织物,比如手套、劳保用品、防护服装、背包、军用防切割面料或者民用防切割面料),包含上述任意一条所述的纤维。
本发明纤维的制备方法,至少包括以下步骤:
(1A)将硬质短纤维与无机颗粒进行混合(优选干混)后,再与超高分子量聚乙烯粉末混合;
(2A)将所述混合物制成纤维,
优选包括以下步骤:
(1)将硬质短纤维与无机颗粒进行混合(优选干混)后,再与超高分子量聚乙烯粉末混合;
(2)将所述混合物置于纺丝溶剂中加热溶胀(优选温度60~100℃、时间1~3h或者超高分子量聚乙烯粉末与纺丝溶剂质量比为1:10~40),形成纺丝溶液;
(3)所述纺丝溶液经剪切挤出(优选随后经过滤器过滤,过滤器目数为10目~80目),再经喷丝头挤出纺丝(优选喷丝头拉伸比为3~15),所得细丝冷却(优选冷却温度为70~150℃,更优选为140~145℃,或者优选冷却时间为5~20s,优选16~17s)以形成凝胶细丝,将至少一部分(优选80质量%以上,更优选90质量%,更优选99质量%以上)所述纺丝溶剂从所述凝胶细丝中除去,在所述除去所述纺丝溶剂之前、期间和/或之后,包括至少一个拉伸步骤(优选拉伸温度为90~160℃,拉伸倍率为2~30)。
在步骤(2A)中,将所述混合物加热熔融(优选熔融温度为200℃~250℃)形成纺丝液,将所述纺丝液经喷丝头挤出(优选喷丝头拉伸比为3~10),将所得细丝冷却(优选冷却温度为40-80℃,冷却时间为10~60min)以形成纤维,还包括在所述冷却期间和/或之后的至少一个拉伸步骤(优选拉伸温度为60~120℃或者拉伸倍率为15~80,更优选拉伸温度80~100℃或者拉伸倍率20~60)。
步骤(2)所用纺丝溶剂选自脂族烃、脂环族烃、矿物油、煤油和芳族烃中的至少一种。
步骤(3)纺丝溶剂通过蒸发和/或萃取的方式除去。
发明原理:硬质短纤维表面比较光滑,与超高分子量聚乙烯纤维表面结合不佳,在纺丝和拉伸过程中容易脱落或拔出,影响耐切割性能。加入的微纳米无机添加剂,干态共混,硬质短纤维表面吸附微纳米无机添加剂粒子,有效提高表面粗糙度,且表面电位升高,与超高分子量聚乙烯纤维界面结合力增强,明显改善纤维耐切割性能。
硬质短纤维莫氏硬度高于超高分子量聚乙烯纤维,本发明在超高分子量聚乙烯纤维连续相中引入硬质短纤维做分散相,成为局部增强点,在刀片切割过程中,大长径比的针状形态会抵抗刀刃进一步破坏纤维,同时阻止裂纹进步一扩展,从而实现纤维耐切割性大幅提高。
微纳米级无机添加剂粒子对超高分子量聚乙烯纤维有明显的增强增韧的作用,一是超高分子量聚乙烯纤维在拉伸过程中,微纳米级粒子的存在产生应力集中效应,激发周围基体产生银纹,同时粒子间的基体产生屈服,吸收一定变形功,从而产生增韧作用;二是微纳级米无机粒子的存在会使超高分子量聚乙烯纤维基体裂纹扩展受阻和钝化,起到物理交联点的作用,表现为纤维增强;三是微纳米级粒子的存在使超高分子量聚乙烯纤维的晶粒平均尺寸显著减小,有利于模量提高。超高分子量聚乙烯纤维最终表现为力学性能增强,对提高耐切割性能有益。
与包覆硬质长纤维(如包覆金属丝、玻纤等)不同,本发明中耐切割纤维中的硬质短纤维不连续,耐切割纤维断裂强度和初始模量虽有所降低,但相对于常规纺织品纤维(如棉、涤纶、尼龙等),强度仍然具有优势,满足耐切割纺织品的使用需求,且模量的降低使防切割纺织品有更好的柔软手感和舒适性,从而使达到最佳的耐切割性与使用舒适性的平衡。
无机颗粒粒径测试方法取粉体0.1g于50g去离子水中进行超声分散10min,采用马尔文公司MS2000型激光粒度仪测试粉体粒径,取其粒径中值d(50)作为粉体的平均粒径。d(50)为10微米,指的是50%的粉体的粒径小于10微米,一般以此作为平均粒径。
有益效果:本发明所得纤维的断裂强度为15~40cN/dtex,将所制纤维编织成标准手套,进行EN-388机械性伤害防护手套耐切割性能测试,耐切割指数>20,即达到耐切割5级。本发明所涉及耐切割纤维不仅适用于耐切割手套,还可以用在各类有耐切割需求的领域中,如用在肉类加工、金属加工、机械装配、木材加工、运动领域等方面的防护服,使人们免于被割伤,可制成手套、围裙、套袖、袖带、裤子、上衣等等。因为纤维在保证耐切割性能的同时,舒适性并无减退,不仅可以用于各类耐切割手套、外套服装,内衣使用也可满足。除此之外,还可以用于各类耐切割布,包括包装布、行李箱、商业装潢、运输行业、消防水管保护套等。
附图说明
图1为本发明硬质短纤维和无机颗粒结合状态微观形貌图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
对比例1
商品名为Lylon○R LY25超高分子量聚乙烯400D标准凝胶纺丝纤维,经氨纶弹力丝包覆,在10针型手套织机上编织成手套,进行EN388耐切割性能测试。
对比例2
将占超高分子量聚乙烯粉末重量1%SiO2粉末在高速混合机内干混,再与超高分子量聚乙烯粉末混合;将混合物置于纺丝溶剂中加热溶胀,形成纺丝溶液;纺丝溶液经双螺杆剪切挤出,经喷丝孔挤出纺丝,所得细丝冷却以形成凝胶细丝,将部分纺丝溶剂从凝胶细丝中除去,在除去纺丝溶剂之前、期间或者之后,至少一个拉伸步骤,制备400D纤维,在10针型手套织机上编织成手套,进行EN388耐切割性能测试。SiO2粉末粒径为200nm。
实施例1
将占超高分子量聚乙烯粉末重量3%的短玻纤与1%SiO2粉末在高速混合机内干混,再与超高分子量聚乙烯粉末混合,聚乙烯粉末与溶剂质量比为1:10;将混合物置于纺丝溶剂中加热溶胀,溶胀温度为60℃,溶胀时长3h,形成纺丝溶液;纺丝溶液经双螺杆剪切挤出,经喷丝孔挤出纺丝,喷丝头拉伸比为10,过滤器目数为10目,所得细丝冷却以形成凝胶细丝,,纺丝溶剂从凝胶细丝中除去,在除去纺丝溶剂之前、期间或者之后,至少一个拉伸步骤,制备单丝纤度为2.5dtex纤维,在10针型手套织机上编织成手套,进行EN388耐切割性能测试。短玻纤长径比为50,直径为3μm,莫氏硬度为6,SiO2粉末粒径为200nm。
实施例2
将占超高分子量聚乙烯粉末重量15%的短玄武岩纤维与5%ZrO2粉末在高速混合机内干混,再与超高分子量聚乙烯粉末混合,聚乙烯粉末与溶剂质量比为1:20;将混合物置于纺丝溶剂中加热溶胀,溶胀温度为80℃,溶胀时长1.5h,形成纺丝溶液;纺丝溶液经双螺杆剪切挤出,经喷丝孔挤出纺丝,喷丝头拉伸比为3,过滤器目数为30目,所得细丝冷却以形成凝胶细丝,,纺丝溶剂从凝胶细丝中除去,在除去纺丝溶剂之前、期间或者之后,至少一个拉伸步骤,制备单丝纤度为3dtex纤维,在10针型手套织机上编织成手套,进行EN388耐切割性能测试。短玄武岩纤维长径比为25,直径为3μm,莫氏硬度为5~7,ZrO2粉末粒径为2μm。
实施例3
将占超高分子量聚乙烯粉末重量6%的短碳纤维预氧丝与3%TiO2粉末在高速混合机内干混,再与超高分子量聚乙烯粉末混合,聚乙烯粉末与溶剂质量比为1:40;将混合物置于纺丝溶剂中加热溶胀,溶胀温度为100℃,溶胀时长1h,形成纺丝溶液;纺丝溶液经双螺杆剪切挤出,经喷丝孔挤出纺丝,喷丝头拉伸比为15,过滤器目数为80目,所得细丝冷却以形成凝胶细丝,,纺丝溶剂从凝胶细丝中除去,在除去纺丝溶剂之前、期间或者之后,至少一个拉伸步骤,制备单丝纤度为0.7dtex纤维,在10针型手套织机上编织成手套,进行EN388耐切割性能测试。短碳纤维预氧丝长径比为50,直径为1μm,莫氏硬度为2,TiO2粉末粒径为80nm。
实施例4
将占超高分子量聚乙烯粉末重量6%的短玻璃纤维与0.5%金刚石粉末在高速混合机内干混,再与超高分子量聚乙烯粉末混合,聚乙烯粉末与溶剂质量比为1:15;将混合物置于纺丝溶剂中加热溶胀,溶胀温度为100℃,溶胀时长1h,形成纺丝溶液;纺丝溶液经双螺杆剪切挤出,经喷丝孔挤出纺丝,喷丝头拉伸比为8,过滤器目数为30目,所得细丝冷却以形成凝胶细丝,,纺丝溶剂从凝胶细丝中除去,在除去纺丝溶剂之前、期间或者之后,至少一个拉伸步骤,制备单丝纤度为2.5dtex纤维,在10针型手套织机上编织成手套,进行EN388耐切割性能测试。短玻璃纤维长径比为40,直径为5μm,莫氏硬度为6,金刚石粉末粒径为1μm。
实施例5
将占超高分子量聚乙烯粉末重量10%的短玻璃纤维与1%SiO2粉末在高速混合机内干混,再与超高分子量聚乙烯粉末混合,聚乙烯粉末与溶剂质量比为1:13;将混合物置于纺丝溶剂中加热溶胀,溶胀温度为90℃,溶胀时长1.5h,形成纺丝溶液;纺丝溶液经双螺杆剪切挤出,经喷丝孔挤出纺丝,喷丝头拉伸比为5,过滤器目数为40目,所得细丝冷却以形成凝胶细丝,,纺丝溶剂从凝胶细丝中除去,在除去纺丝溶剂之前、期间或者之后,至少一个拉伸步骤,制备单丝纤度为2.5dtex纤维,在10针型手套织机上编织成手套,进行EN388耐切割性能测试。短玻璃纤维长径比为80,直径为3μm,莫氏硬度为6,SiO2粉末粒径为0.5μm。
实施例6
将占超高分子量聚乙烯粉末重量10%的短矿纤与1%Al2O3粉末在高速混合机内干混,再与超高分子量聚乙烯粉末混合,聚乙烯粉末与溶剂质量比为1:15;将混合物置于纺丝溶剂中加热溶胀,溶胀温度为90℃,溶胀时长1.5h,形成纺丝溶液;纺丝溶液经双螺杆剪切挤出,经喷丝孔挤出纺丝,喷丝头拉伸比为3,过滤器目数为40目,所得细丝冷却以形成凝胶细丝,,纺丝溶剂从凝胶细丝中除去,在除去纺丝溶剂之前、期间或者之后,至少一个拉伸步骤,制备单丝纤度为5dtex纤维,在10针型手套织机上编织成手套,进行EN388耐切割性能测试。短矿纤长径比为20,直径为2μm,莫氏硬度为2~2.5,Al2O3粉末粒径为80nm。
实施例7
将占超高分子量聚乙烯粉末重量9%的短玻璃纤维与1.8%TiO2粉末在高速混合机内干混,再与超高分子量聚乙烯粉末混合,聚乙烯粉末与溶剂质量比为1:13;将混合物置于纺丝溶剂中加热溶胀,溶胀温度为90℃,溶胀时长1.5h,形成纺丝溶液;纺丝溶液经双螺杆剪切挤出,经喷丝孔挤出纺丝,喷丝头拉伸比为5,过滤器目数为10目,所得细丝冷却以形成凝胶细丝,,纺丝溶剂从凝胶细丝中除去,在除去纺丝溶剂之前、期间或者之后,至少一个拉伸步骤,制备单丝纤度为2.5dtex纤维,在10针型手套织机上编织成手套,进行EN388耐切割性能测试。短玻璃纤维长径比为40,直径为5μm,莫氏硬度为6,TiO2粉末粒径为100nm。
实施例8
将占超高分子量聚乙烯粉末重量10%的短玻璃纤维与1.5%BaSO4粉末在高速混合机内干混,再与超高分子量聚乙烯粉末混合,聚乙烯粉末与溶剂质量比为1:13;将混合物置于纺丝溶剂中加热溶胀,溶胀温度为90℃,溶胀时长1.5h,形成纺丝溶液;纺丝溶液经双螺杆剪切挤出,经喷丝孔挤出纺丝,喷丝头拉伸比为5,过滤器目数为10目,所得细丝冷却以形成凝胶细丝,,纺丝溶剂从凝胶细丝中除去,在除去纺丝溶剂之前、期间或者之后,至少一个拉伸步骤,制备单丝纤度为2.5dtex纤维,在10针型手套织机上编织成手套,进行EN388耐切割性能测试。短玻璃纤维长径比为40,直径为5μm,莫氏硬度为6,BaSO4粉末粒径为0.8μm。
将以上对比例与实施例得到的纤维数据列于下表1中:
表1耐切割性能及力学性能测试结果
Figure BDA0001821969490000071
Figure BDA0001821969490000081
以上实施例所制纤维为耐切割手套最常用规格,但不仅仅局限于此规格。

Claims (50)

1.一种超高分子量聚乙烯单丝,其特征在于:在超高分子量聚乙烯的连续相中,以无机颗粒和硬质短纤维作为分散相,其中所述无机颗粒和所述硬质短纤维通过干态共混、再与聚乙烯粉末混合而使得至少一部分所述无机颗粒附着在所述硬质短纤维表面,其中所述无机颗粒为平均粒径小于10μm的无机颗粒;所述硬质短纤维的重量为所述超高分子量聚乙烯重量的6-10质量%,所述无机颗粒的含量为所述超高分子量聚乙烯重量的1-2质量%,所述硬质短纤维的直径至少为1μm,长径比为25-50,所述硬质短纤维的长度为30-1000μm。
2.根据权利要求1所述的单丝,其特征在于:所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为300-700万。
3.根据权利要求2所述的单丝,其特征在于:所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为400-600万。
4.根据权利要求1所述的单丝,其特征在于:所述硬质短纤维的莫氏硬度不小于2。
5.根据权利要求4所述的单丝,其特征在于:所述硬质短纤维的莫氏硬度为4-8。
6.根据权利要求5所述的单丝,其特征在于:所述硬质短纤维的莫氏硬度为5.5-6。
7.根据权利要求1所述的单丝,其特征在于:所述硬质短纤维选自无机短纤维和有机短纤维中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的单丝,其特征在于:所述硬质短纤维选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维和矿物纤维的至少一种。
9.根据权利要求1所述的单丝,其特征在于:10质量%以上的所述无机颗粒附着在所述硬质短纤维表面。
10.根据权利要求9所述的单丝,其特征在于:30质量%以上的所述无机颗粒附着在所述硬质短纤维表面。
11.根据权利要求10所述的单丝,其特征在于:50质量%以上的所述无机颗粒附着在所述硬质短纤维表面。
12.根据权利要求11所述的单丝,其特征在于:60质量%以上的所述无机颗粒附着在所述硬质短纤维表面。
13.根据权利要求12所述的单丝,其特征在于:80质量%以上的所述无机颗粒附着在所述硬质短纤维表面。
14.根据权利要求13所述的单丝,其特征在于:95质量%以上的所述无机颗粒附着在所述硬质短纤维表面。
15.根据权利要求1所述的单丝,其特征在于:所述无机颗粒的平均粒径小于2μm。
16.根据权利要求1所述的单丝,其特征在于:所述无机颗粒的平均粒径为100nm至1μm。
17.根据权利要求1所述的单丝,其特征在于:所述无机颗粒为硬质无机颗粒。
18.根据权利要求17所述的单丝,其特征在于:所述无机颗粒的莫氏硬度不小于2。
19.根据权利要求18所述的单丝,其特征在于:所述无机颗粒的莫氏硬度为4-8。
20.根据权利要求19所述的单丝,其特征在于:所述无机颗粒的莫氏硬度为5.5-6。
21.根据权利要求1或17所述的单丝,其特征在于:所述无机颗粒选自SiO2、ZrO2、金刚石、Al2O3、TiO2、BaSO4或其任意组合的至少一种。
22.根据权利要求1所述的单丝,其特征在于:所述硬质短纤维是玻璃纤维。
23.根据权利要求22所述的单丝,其特征在于:所述硬质短纤维的长度为50-500μm。
24.根据权利要求23所述的单丝,其特征在于:所述硬质短纤维的长度为100-350μm。
25.根据权利要求1所述的单丝,其特征在于:其单丝纤度为0.7-5dtex。
26.根据权利要求25所述的单丝,其特征在于:其单丝纤度为1.7-2.7dtex。
27.根据权利要求1所述的单丝,其特征在于:其截面选自规则对称形和不规则异形的至少一种。
28.根据权利要求27所述的单丝,其特征在于:所述规则对称形包括圆形、椭圆形、方形、十字形、8字形或四叶草形。
29.根据权利要求27所述的单丝,其特征在于:所述不规则异形包括豆形、狗骨形、卵形或长扁形。
30.根据权利要求27所述的单丝,其特征在于:所述截面选自圆形、椭圆形、8字形、长扁形和豆形中的至少一种。
31.根据权利要求1所述的单丝,其特征在于:所述硬质短纤维的直径为3-6μm。
32.一种织物,包含权利要求1-31任一项所述的超高分子量聚乙烯单丝。
33.根据权利要求32所述的织物,其特征在于:所述织物为耐切割织物。
34.根据权利要求33所述的织物,其特征在于:所述耐切割织物包括手套、劳保用品、防护服装、背包、军用防切割面料或者民用防切割面料。
35.一种超高分子量聚乙烯单丝的制备方法,其特征在于至少包括以下步骤:
(1)将硬质短纤维与无机颗粒进行干混后,再与超高分子量聚乙烯粉末混合而获得混合物;
(2)将所述混合物置于纺丝溶剂中加热溶胀形成纺丝溶液;
(3)将所述纺丝溶液制成单丝,
其中所述无机颗粒为平均粒径小于10μm的无机颗粒,所述硬质短纤维的重量为所述超高分子量聚乙烯重量的6-10质量%,所述无机颗粒的含量为所述超高分子量聚乙烯重量的1-2质量%,所述硬质短纤维的直径至少为1μm,长径比为25-50,所述硬质短纤维的长度为30-1000μm。
36.根据权利要求35所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,将所述纺丝溶液经剪切挤出,再经喷丝头挤出纺丝,所得细丝冷却以形成凝胶细丝,将至少一部分所述纺丝溶剂从所述凝胶细丝中除去,在所述除去所述纺丝溶剂之前、期间和/或之后,包括至少一个拉伸步骤。
37.根据权利要求36所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述加热溶胀的温度为60-100℃,时间为1-3h。
38.根据权利要求36所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,混合物中的超高分子量聚乙烯粉末与纺丝溶剂质量比为1:10-40。
39.根据权利要求36所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述纺丝溶液经剪切挤出,随后经过滤器过滤,过滤器目数为10-80目。
40.根据权利要求36所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述喷丝头拉伸比为3-15。
41.根据权利要求36所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述细丝冷却温度为70-150℃。
42.根据权利要求41所述的制备方法,其特征在于:所述细丝冷却温度为140-145℃。
43.根据权利要求36所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述冷却时间为5-20s。
44.根据权利要求43所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述冷却时间为16-17s。
45.根据权利要求36所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,将80质量%以上所述纺丝溶剂从所述凝胶细丝中除去。
46.根据权利要求45所述的制备方法,其特征在于:将90质量%以上所述纺丝溶剂从所述凝胶细丝中除去。
47.根据权利要求46所述的制备方法,其特征在于:将99质量%以上所述纺丝溶剂从所述凝胶细丝中除去。
48.根据权利要求36所述的制备方法,其特征在于:步骤( 3)中,所述拉伸温度为90-160℃,拉伸倍率为2-30。
49.根据权利要求36所述的制备方法,其特征在于:步骤( 2)所用纺丝溶剂选自脂族烃、脂环族烃、矿物油、煤油和芳族烃中的至少一种。
50.根据权利要求36所述的制备方法,其特征在于:步骤( 3)纺丝溶剂通过蒸发和/或萃取的方式除去。
CN201811169150.XA 2017-09-30 2018-10-08 纤维、织物及其制备方法 Active CN109610029B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2017109287528 2017-09-30
CN201710928752 2017-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109610029A CN109610029A (zh) 2019-04-12
CN109610029B true CN109610029B (zh) 2022-12-27

Family

ID=66001663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811169150.XA Active CN109610029B (zh) 2017-09-30 2018-10-08 纤维、织物及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109610029B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110241472B (zh) 2019-07-18 2020-05-19 星宇安防科技股份有限公司 一种超高防切割性超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法
CN111041588A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 江苏锵尼玛新材料股份有限公司 一种新型高耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法
CN113969499B (zh) * 2021-10-25 2022-10-25 南通强生新材料科技股份有限公司 一种抗切割手套及其制备方法
CN115787121A (zh) * 2022-12-12 2023-03-14 浙江千禧龙纤特种纤维股份有限公司 一种耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用
CN118441463B (zh) * 2024-07-08 2024-08-30 山东南山智尚科技股份有限公司 一种超高分子量聚乙烯复合纤维材料的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106555243B (zh) * 2015-09-24 2019-07-26 北京同益中特种纤维技术开发有限公司 一种耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用
CN106555247B (zh) * 2015-09-24 2019-04-30 北京同益中特种纤维技术开发有限公司 一种耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用
CN107354785B (zh) * 2017-06-18 2019-11-05 涡阳县信隆船舶附件有限公司 一种聚乙烯纤维玻璃纤维复合海洋绳索
CN107326462B (zh) * 2017-06-20 2018-05-11 浙江金昊特种纤维有限公司 一种耐磨防切割超高分子量聚乙烯纤维的制备方法
CN107541802A (zh) * 2017-08-21 2018-01-05 江苏九九久科技有限公司 软质耐磨短纤及其制备方法和用途

Also Published As

Publication number Publication date
CN109610029A (zh) 2019-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109610029B (zh) 纤维、织物及其制备方法
JP5170578B2 (ja) 耐切創糸、耐切創糸の製造方法、および耐切創糸を含む製品
AU2007267662B2 (en) Cut, slash and/or abrasion resistant protective fabric and lightweight protective garment made therefrom
CN106555245B (zh) 一种耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用
CN108004603B (zh) 防切割聚乙烯复合纤维及其制备方法
US11932969B2 (en) Microfiber
CN113897696A (zh) 一种防切割聚酰胺6纤维的制备方法
CN106555244A (zh) 一种耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用
CN113529200A (zh) 一种防切割聚乙烯纤维的制备方法
CN106555243B (zh) 一种耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用
CN108486676B (zh) 一种纳米纤维素改性腈纶纤维、其制备方法和用途
CN214300543U (zh) 阻燃纱线、相应的阻燃织物及服装
CN113026163B (zh) 一种防切割纱线及其制备方法
CN106555246B (zh) 一种耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用
CN106555247B (zh) 一种耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用
JP2000144526A (ja) ポリパラフェニレンテレフタルアミド短繊維からなる紡績糸、繊維構造物および防護材
US20230109776A1 (en) Cut resistant fabric
CN112281240A (zh) 一种熔体直纺中控卷曲hoy生产工艺及涤纶长丝
CN114302985A (zh) 腈纶纤维、包含该纤维的短纤纱和针织物
CN216193013U (zh) 一种中空抗菌复合纱线
JP2016044377A (ja) 扁平多葉断面ポリエステル系繊維

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant