[发明专利]一种防切割聚乙烯纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种防切割聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：超高分子量聚乙烯和二氧化硅混合得到混合原料；将混合原料加入双螺杆挤丝机中进行纺丝，形成原丝；将原丝进行萃取，干燥和超倍拉伸，得到防切割聚乙烯纤维。用其制成的织物的防切割等级根据欧标EN388测试达到7.84以上，本发明工艺流程简单，降低了生产成本，可实现大规模生产，并且不需要复合其他硬质纤维就能达到较好的耐切割性能，提高了纤维制品的舒适度。

技术领域

本发明属于高性能纤维领域，具体涉及一种防切割聚乙烯纤维的制备方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯(Ultra-highMolecular Polyethylene，简称UHMWPE)纤维也称高强高模聚乙烯纤维或伸长链(ECPE)聚乙烯纤维，它是由相对分子质量在(1-6)×10⁶的聚乙烯经纺丝、超拉伸后得到。超高分子量聚乙烯纤维复合材料较其他纤维增强复合材料具有更轻的质量，更好的介电性和耐冲击性，因此被广泛应用于航空航天、海域防御、武器装备等领域。

为防止尖锐物侵害,特别是在超速运动、突发应急事件环境下，需要一种高防切割性纤维及其编织品(如各种军民用设施、衣帽、手脚套等)的研发一直受到国内外业界的瞩目。

目前，市场上主要应用于军用防弹系列产品的高强高模聚乙烯纤维在民用领域得到了极大的推广，如防刺防切割面料的织物等。但是单一的高强聚乙烯纤维生产织物的防切割性能只能达到欧标EN388的二级标准。生产商为了进一步提高织物防切割性能，一般采用聚乙烯纤维与玻璃纤维或者不锈钢先进行包覆，然后做成织物。

CN102828312A公开了一种耐切割包芯纱线，包括外层纤维和通过包芯工艺包裹的核心纤维，核心纤维为玻璃长丝、玄武岩长丝或者钢丝长丝的一种或多种；外层纤维为芳纶短纤或者聚乙烯短纤，或者为芳纶短纤和聚乙烯短纤以任意比例混合的混合纤维。CN102277669A公开了耐切割纱线、制造该纱线的方法以及含有该纱线的产品，所述耐切割纱线包含丝线和/或定长纤维，所述丝线和/或所述定长纤维包含用于提高纱线的耐切割性的硬质组分，所述硬质纤维由玻璃、矿物或金属制成或者是碳纤维。上述两专利都是从原料上考虑提高纤维防切割性，利用高分子量聚乙烯等高强度纤维与无机金属或玻纤以芯/皮形成复合纤，或以高弹纤维包覆、以硬质矿物粉粒涂覆的方式达到提高耐切割性之目标，但因加入无机金属、玻璃纤类而导致体感变硬，降低了舒适感。

专利CN201610961601.8公开了一种一种耐切割的超高分子量聚乙烯纤维、制备方法及其应用，将超高分子量聚乙烯粉末加入溶剂进行溶胀形成纺丝浆料，溶胀时加入所述棒状微粒进行混合；将所述纺丝浆料通过双螺杆挤出机溶解成纺丝溶液；将所述纺丝溶液通过静态混合器、过滤器、计量泵及纺丝组件形成溶液丝条，进入冷凝浴得到初生凝胶丝；所述纺丝组件的流道至少部分由入口处向出口处逐渐减小；所述初生凝胶丝经溶剂萃取、干燥和热拉伸后卷绕即可。该发明在溶胀时添加无机晶须、二氧化硅或有机纤维粉，需要加入大量的白油做溶剂，生产成本较高，生产周期较长，并且也不环保。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种防切割聚乙烯纤维的制备方法，其工艺简单，无污染，对设备无特殊要求，生产加工成本低，容易实现工业化生产。

基于上述目的，本发明提供的防切割聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：

a、超高分子量聚乙烯和二氧化硅混合得到混合原料；

b、将混合原料加入双螺杆挤丝机中进行纺丝，形成原丝；

c、将原丝进行萃取，干燥和超倍拉伸，得到防切割聚乙烯纤维。

优选的，所述步骤a中采用搅拌进行混合，搅拌速度为60-85r/min。

优选的，所述步骤a中二氧化硅的重量为超高分子量聚乙烯重量1-40％。