CN111058180B - 一种高强度网布及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度网布及其制备方法，高强度网布由高强复合单丝经编织工艺制得；高强复合单丝包括内层和外层，外层包覆于内层的外周；内层和外层的截面面积之比为10：(6.5～8.5)；内层包括以下重量份的原料：聚己二酰己二胺90～95份、聚对苯二甲酰对苯二胺5～10份、氮化硼纳米片2～3份、纳米二氧化硅4～5.5份、润滑剂5～7份、分散剂3～5份；外层包括以下重量份的原料：聚己二酰己二胺15～20份、聚对苯二甲酰对苯二胺80～88份、还原氧化石墨烯3～4份。本发明的高强度网布的（经向）撕破强力大，且（经向）拉伸强力大，具有高强度，力学性能优异，使用寿命长；综合使用性能好，具有广阔的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及网布技术领域，具体涉及一种高强度网布及其制备方法。
背景技术
具有网孔的织物即网布；有机织网布和针织网布(目前还有非织造)，其中机织网布有白织或色织；透气性好，经漂染加工后，布身挺爽，除了做夏季服装外，尤其适宜做窗帘、蚊帐等用品；网孔大小一致用于印花，过滤等；机织网布的织制方法一般有三种：一种是用二组经纱(地经与绞经)，相互扭绞后形成梭口，与纬纱交织(见纱罗组织)；绞经是利用一种特制的绞综(亦称半综)时而扭绞在地经的左面，经过一次(或次、或五次)投纬后，扭绞到地经的右面，因相互扭绞与纬纱交织形成的网眼形小孔，结构稳定，称为纱罗；另一种是利用提花组织或穿筘方法的变化，经纱以三根为一组，穿入一个筘齿，也可织出布面有小孔的织物，但网孔结构不稳定，容易移动，所以也称假纱罗；还有一种平纹组织，方平组织利用筘齿密度和纬密形成网孔(筛网)；针织网布也分两种，纬编针织网布和经编针织网布，原料一般为锦纶、涤纶、氨纶等，针织网布的成品很多叫法不一。
聚酰胺(PA)俗称尼龙，是分子主链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂的总称，其具有优异的力学性能、摩擦磨损性能、自润滑性、吸震及消音等性能，耐油、碱、弱酸和一般有机溶剂。聚酰胺包括脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺和脂肪-芳香族聚酰胺，而芳香族聚酰胺又包括半芳香聚酰胺和全芳香聚酰胺。其中，脂肪族聚酰胺品种多，产量大，应用最为广泛。脂肪族聚酰胺由于熔点低、流动性好，所以其制品表面好，但是其吸水率高导致其尺寸稳定差，而且其复合产品模量较低，不适合做外壳类材料。近些年来，半芳香聚酰胺(如PA6T、PA9T和PA10T)的兴起为聚酰胺的应用增加了更多的选择性。
尼龙是聚酰胺纤维(锦纶)的一种说法，可制成长纤或短纤。锦纶是聚酰胺纤维的商品名称，又称耐纶(Nylon)。英文名称Polyamide(简称PA)，其基本组成物质是通过酰胺键—[NHCO]—连接起来的脂肪族聚酰胺。
现如今网布应用十分广泛，但是，目前所使用的网布还存在以下问题：
1、强度等力学性能一般，使用过程中容易损坏，且无法满足对强度要求高的使用环境或条件；
2、使用寿命较短；
3、综合使用性能差。
发明内容
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种高强度网布及其制备方法，可有效解决以上问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种高强度网布，所述高强度网布由高强复合单丝经编织工艺制得；
所述高强复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周；
所述内层和外层的截面面积之比为10：(6.5～8.5)；
所述内层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺90～95份、
聚对苯二甲酰对苯二胺5～10份、
氮化硼纳米片2～3份、
纳米二氧化硅4～5.5份、
润滑剂5～7份、
分散剂3～5份；
所述外层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺15～20份、
聚对苯二甲酰对苯二胺80～88份、
还原氧化石墨烯3～4份；
所述高强度网布的网眼面积为：(2～8)mm×(2～8)mm；克重为：100～300g/m2。
优选的，所述内层和外层的截面面积之比为10：7.2。
优选的，所述内层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺93份、
聚对苯二甲酰对苯二胺8份、
氮化硼纳米片2.5份、
纳米二氧化硅4.8份、
润滑剂6份、
分散剂4份；
优选的，所述外层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺17.5份、
聚对苯二甲酰对苯二胺84份、
还原氧化石墨烯3.5份。
优选的，所述内层的横截面轮廓呈五角星形，所述外层的横截面轮廓呈圆形。
优选的，所述润滑剂为乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物。
优选的，所述乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物中乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的质量之比为1：(0.3～0.45)。
优选的，所述分散剂为分散剂Y-27000。
优选的，所述内层和外层均还包括以下重量份的原料：热稳定剂3～3.8份。
优选的，所述热稳定剂为热稳定剂FT-4277。
热稳定剂FT-4277一种尼龙树脂专用热稳定剂，对于本发明的原料体系，可更好地提高本发明的热稳定性。
本发明还提供一种所述的高强度网布的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取内层和外层的各原料，并烘干，然后将内层和外层的各原料分别混合均匀，备用；
B、将混合后的内层原料送入一双螺杆挤出机熔融成内层混合熔体；
C、将混合后的外层原料送入另一双螺杆挤出机熔融成外层混合熔体；
D、所述内层混合熔体和外层混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成具有内层和外层结构的丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述高强复合单丝；
E、所述高强复合单丝经编织工艺制得所述高强度网布。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的高强度网布通过精选原料组成，并优化各原料含量，本发明的高强度网布采用特殊的高强复合单丝编织而成；高强复合单丝包括内层和外层；内层和外层内(及层之间)的各原料相容性良好，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，制得的高强度网布的(经向)撕破强力大，且(经向)拉伸强力大，具有高强度，力学性能优异，使用寿命长；综合使用性能好，具有广阔的市场应用前景。
本发明的高强度网布采用特殊的高强复合单丝编织而成；高强复合单丝包括内层和外层；内层选用聚己二酰己二胺作为主要的基体材料，其本身强度较高；添加了适量的聚对苯二甲酰对苯二胺(少量)，其分子结构具有高对称性和规整性，且大分子链之间具有很强的氢键，具有超高的强度，进一步提高内层的强度；这样可减少聚对苯二甲酰对苯二胺的使用，可节省原料成本。
添加了适量的氮化硼纳米片和纳米二氧化硅，作为复合增强剂，在润滑剂和分散剂的配合作用下，在聚己二酰己二胺和聚对苯二甲酰对苯二胺中分散均匀，大大提高了内层的强度。
添加了适量的润滑剂，润滑剂优选为乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物。上述的润滑剂，对于本发明的原料体系，可提高聚己二酰己二胺和聚对苯二甲酰对苯二胺的加工流动性能，且能很好地保持内层的强度等综合性能，还可促进氮化硼纳米片和纳米二氧化硅在聚己二酰己二胺和聚对苯二甲酰对苯二胺中快速分散均匀，从而更好地保持内层的强度。
添加了适量的分散剂，分散剂优选为分散剂Y-27000，可使氮化硼纳米片和纳米二氧化硅在聚己二酰己二胺和聚对苯二甲酰对苯二胺中快速分散均匀，从而保持内层的强度。
外层以聚对苯二甲酰对苯二胺为主要原料，其分子结构具有高对称性和规整性，且大分子链之间具有很强的氢键，具有超高的强度，配合内层结构(及原料)还可减少聚对苯二甲酰对苯二胺的使用，可节省原料成本；添加了适量的聚己二酰己二胺可增加内层与外层原料之间的相同性，使内层与外层之间的结合力更强，从而保证良好的力学性能。
添加了适量的还原氧化石墨烯，在聚己二酰己二胺和聚对苯二甲酰对苯二胺中分散性能良好，容易分散均匀，添加后进一步提高了外层的强度。
本发明的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种高强度网布，所述高强度网布由高强复合单丝经编织工艺制得；
所述高强复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周；
所述内层和外层的截面面积之比为10：(6.5～8.5)；
所述内层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺90～95份、
聚对苯二甲酰对苯二胺5～10份、
氮化硼纳米片2～3份、
纳米二氧化硅4～5.5份、
润滑剂5～7份、
分散剂3～5份；
所述外层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺15～20份、
聚对苯二甲酰对苯二胺80～88份、
还原氧化石墨烯3～4份；
所述高强度网布的网眼面积为：(2～8)mm×(2～8)mm；克重为：100～300g/m2。
在本实施例中，所述内层和外层的截面面积之比优选为10：7.2。
在本实施例中，所述内层优选包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺93份、
聚对苯二甲酰对苯二胺8份、
氮化硼纳米片2.5份、
纳米二氧化硅4.8份、
润滑剂6份、
分散剂4份；
在本实施例中，所述外层优选包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺17.5份、
聚对苯二甲酰对苯二胺84份、
还原氧化石墨烯3.5份。
在本实施例中，所述内层的横截面轮廓优选呈五角星形，所述外层的横截面轮廓优选呈圆形。
在本实施例中，所述润滑剂优选为乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物。
在本实施例中，所述乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物中乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的质量之比优选为1：(0.3～0.45)。
在本实施例中，所述分散剂优选为分散剂Y-27000。
在本实施例中，所述内层和外层均优选还包括以下重量份的原料：热稳定剂3～3.8份。
在本实施例中，所述热稳定剂优选为热稳定剂FT-4277。
本实施例还提供一种所述的高强度网布的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取内层和外层的各原料，并烘干，然后将内层和外层的各原料分别混合均匀，备用；
B、将混合后的内层原料送入一双螺杆挤出机熔融成内层混合熔体；
C、将混合后的外层原料送入另一双螺杆挤出机熔融成外层混合熔体；
D、所述内层混合熔体和外层混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成具有内层和外层结构的丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述高强复合单丝；
E、所述高强复合单丝经编织工艺制得所述高强度网布。
实施例2：
一种高强度网布，所述高强度网布由高强复合单丝经编织工艺制得；
所述高强复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周；
所述内层和外层的截面面积之比为10：6.5；
所述内层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺90份、
聚对苯二甲酰对苯二胺5份、
氮化硼纳米片2份、
纳米二氧化硅4份、
润滑剂5份、
分散剂3份；
所述外层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺15份、
聚对苯二甲酰对苯二胺80份、
还原氧化石墨烯3份；
所述高强度网布的网眼面积为：6mm×6mm；克重为：200g/m2。
在本实施例中，所述内层的横截面轮廓呈五角星形，所述外层的横截面轮廓呈圆形。
在本实施例中，所述润滑剂为乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物。
在本实施例中，所述乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物中乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的质量之比为1：0.3。
在本实施例中，所述分散剂为分散剂Y-27000。
在本实施例中，所述内层和外层均还包括以下重量份的原料：热稳定剂3份。
在本实施例中，所述热稳定剂为热稳定剂FT-4277。
在本实施例中，所述高强复合单丝的细度为150D。
在本实施例中，所述的高强度网布的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取内层和外层的各原料，并烘干，然后将内层和外层的各原料分别混合均匀，备用；
B、将混合后的内层原料送入一双螺杆挤出机熔融成内层混合熔体；
C、将混合后的外层原料送入另一双螺杆挤出机熔融成外层混合熔体；
D、所述内层混合熔体和外层混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成具有内层和外层结构的丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述高强复合单丝；
E、所述高强复合单丝经编织工艺制得所述高强度网布。
实施例3：
一种高强度网布，所述高强度网布由高强复合单丝经编织工艺制得；
所述高强复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周；
所述内层和外层的截面面积之比为10：8.5；
所述内层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺95份、
聚对苯二甲酰对苯二胺10份、
氮化硼纳米片3份、
纳米二氧化硅5.5份、
润滑剂7份、
分散剂5份；
所述外层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺20份、
聚对苯二甲酰对苯二胺88份、
还原氧化石墨烯4份；
所述高强度网布的网眼面积为：6mm×6mm；克重为：200g/m2。
在本实施例中，所述内层的横截面轮廓呈五角星形，所述外层的横截面轮廓呈圆形。
在本实施例中，所述润滑剂为乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物。
在本实施例中，所述乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物中乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的质量之比为1：0.45。
在本实施例中，所述分散剂为分散剂Y-27000。
在本实施例中，所述内层和外层均还包括以下重量份的原料：热稳定剂3.8份。
在本实施例中，所述热稳定剂为热稳定剂FT-4277。
在本实施例中，所述高强复合单丝的细度为150D。
在本实施例中，所述的高强度网布的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取内层和外层的各原料，并烘干，然后将内层和外层的各原料分别混合均匀，备用；
B、将混合后的内层原料送入一双螺杆挤出机熔融成内层混合熔体；
C、将混合后的外层原料送入另一双螺杆挤出机熔融成外层混合熔体；
D、所述内层混合熔体和外层混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成具有内层和外层结构的丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述高强复合单丝；
E、所述高强复合单丝经编织工艺制得所述高强度网布。
实施例4：
一种高强度网布，所述高强度网布由高强复合单丝经编织工艺制得；
所述高强复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周；
所述高强度网布的网眼面积为：6mm×6mm；克重为：200g/m2。
在本实施例中，所述内层和外层的截面面积之比为10：7.2。
在本实施例中，所述内层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺93份、
聚对苯二甲酰对苯二胺8份、
氮化硼纳米片2.5份、
纳米二氧化硅4.8份、
润滑剂6份、
分散剂4份；
在本实施例中，所述外层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺17.5份、
聚对苯二甲酰对苯二胺84份、
还原氧化石墨烯3.5份。
在本实施例中，所述内层的横截面轮廓呈五角星形，所述外层的横截面轮廓呈圆形。
在本实施例中，所述润滑剂为乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物。
在本实施例中，所述乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物中乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的质量之比为1：0.37。
在本实施例中，所述分散剂为分散剂Y-27000。
在本实施例中，所述内层和外层均还包括以下重量份的原料：热稳定剂3.4份。
在本实施例中，所述热稳定剂为热稳定剂FT-4277。
在本实施例中，所述高强复合单丝的细度为150D。
在本实施例中，所述的高强度网布的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取内层和外层的各原料，并烘干，然后将内层和外层的各原料分别混合均匀，备用；
B、将混合后的内层原料送入一双螺杆挤出机熔融成内层混合熔体；
C、将混合后的外层原料送入另一双螺杆挤出机熔融成外层混合熔体；
D、所述内层混合熔体和外层混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成具有内层和外层结构的丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述高强复合单丝；
E、所述高强复合单丝经编织工艺制得所述高强度网布。
对比例：
公开号为CN104846637B的中国发明专利。
下面对本发明实施例2至实施例4得到的高强度网布以及对比例(克重200g/m2)进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
从上表可以看出：与对比例相比，本发明的高强度网布具有以下优点：(经向)撕破强力大，且(经向)拉伸强力大，具有高强度，力学性能优异，使用寿命长。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种高强度网布的制备方法，其特征在于，所述高强度网布由高强复合单丝经编织工艺制得；所述高强复合单丝包括内层和外层，所述外层包覆于所述内层的外周；所述内层和外层的截面面积之比为10：(6.5～8.5)；所述内层包括以下重量份的原料：聚己二酰己二胺90～95份、聚对苯二甲酰对苯二胺5～10份、氮化硼纳米片2～3份、纳米二氧化硅4～5.5份、润滑剂5～7份、分散剂3～5份；所述外层包括以下重量份的原料：聚己二酰己二胺15～20份、聚对苯二甲酰对苯二胺80～88份、还原氧化石墨烯3～4份；所述高强度网布的网眼面积为：(2～8)mm×(2～8)mm；克重为：100～300g/m2；所述内层的横截面轮廓呈五角星形，所述外层的横截面轮廓呈圆形；所述润滑剂为乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物；所述乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的混合物中乙撑双油酸酰胺和氨基硅油的质量之比为1：(0.3～0.45)；所述分散剂为分散剂Y-27000；所述内层和外层均还包括以下重量份的原料：热稳定剂3～3.8份；所述热稳定剂为热稳定剂FT-4277；所述制备方法包括下列步骤：
A、按重量份分别称取内层和外层的各原料，并烘干，然后将内层和外层的各原料分别混合均匀，备用；
B、将混合后的内层原料送入一双螺杆挤出机熔融成内层混合熔体；
C、将混合后的外层原料送入另一双螺杆挤出机熔融成外层混合熔体；
D、所述内层混合熔体和外层混合熔体，进入复合纺丝机，经熔体分配后，从复合喷丝板中喷出，形成具有内层和外层结构的丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述高强复合单丝；
E、所述高强复合单丝经编织工艺制得所述高强度网布。
2.一种采用权利要求1所述的制备方法制得的高强度网布。
3.根据权利要求2所述的高强度网布，其特征在于，所述内层和外层的截面面积之比为10：7.2。
4.根据权利要求2所述的高强度网布，其特征在于，所述内层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺93份、
聚对苯二甲酰对苯二胺8份、
氮化硼纳米片2.5份、
纳米二氧化硅4.8份、
润滑剂6份、
分散剂4份；
所述外层包括以下重量份的原料：
聚己二酰己二胺17.5份、
聚对苯二甲酰对苯二胺84份、
还原氧化石墨烯3.5份。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911396000.7A CN111058180B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种高强度网布及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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