專利名稱:一種防刺面料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全防護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種防刺面料的制備方法。
背景技術(shù)：
防刺面料在安全防護(hù)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，使用者身著由防刺面料制備的防刺服能夠有效抵御外來襲擊，從而了保障人身和財(cái)產(chǎn)的安全。
中國專利文獻(xiàn)CN101357010A公開了一種軟質(zhì)防刺鞋墊的制作方法，在該專利中，防刺面料的制備過程是先制備PE短纖，將PE短纖針刺成無紡布后用膠粘劑涂層，將PE機(jī)織布浸泡膠粘劑，最后將一層或多層的PE無紡布和一層或多層的PE機(jī)織布復(fù)合熱壓成型。這種方法的缺點(diǎn)在于，PE纖維的韌性較差，影響了防刺面料的防刺性能；使用的膠粘液中膠粘劑的濃度過大，膠體流動性差，膠體在無紡布中分布不均勻，造成防刺面料的防刺性能各向均勻性不好，各別方向防刺性能差。
因此，本發(fā)明人考慮以高強(qiáng)度纖維為原料制備防刺面料，并且在上膠過程中控制膠粘劑的濃度，使膠粘劑具備適宜的流動性，用以制備防刺性能好、力學(xué)性能均一的防刺面料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于，提供一種防刺性能好且力學(xué)性能均一的防刺面料的制備方法。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種防刺面料的制備方法，包括:
將強(qiáng)度> 25cN·/detx的長纖維切斷成50mm IOOmm短纖維；
將所述短纖維進(jìn)行開松、梳理；
將梳理后的短纖維進(jìn)行疊加鋪網(wǎng)；
將鋪網(wǎng)后的纖維網(wǎng)進(jìn)行針刺處理，制得無紡布；
將所述無紡布用濃度為6wt% 15wt%的膠粘劑進(jìn)行上膠，所述膠粘劑包括:5wt% 12 1:%的聚苯乙烯類彈性體、lwt% 3 1:%增粘樹脂和余量的溶劑,無紡布中膠粘劑的含量為5wt% 15wt% ;
將上膠后的無紡布干燥后熱壓成型,熱壓溫度為80°C 150°C、壓力為15Mpa 30Mpa。
優(yōu)選的，所述膠粘劑還包括:0.5wt% 1.2 1:(%增塑劑、1￥1:(% 3wt%阻燃劑和
0.5wt%~ 1.2wt% 的抗氧劑。
優(yōu)選的,所述無紡布中膠粘劑的含量為8wt% 12wt%。
優(yōu)選的，所述將強(qiáng)度彡25cN/detx的長纖維切斷成50mm IOOmm短纖維的具體過程為:
將所述長纖維在40°C 60°C的條件下預(yù)熱；
將預(yù)熱后的長纖維進(jìn)行卷曲；[0018]將卷曲后的長纖維進(jìn)行干燥；
將干燥后的長纖維切斷成50mm IOOmm的短纖。
優(yōu)選的，所述將卷曲后的長纖維進(jìn)行干燥的過程具體為:
將卷曲后的長纖維依次進(jìn)行第一級干燥、第二級干燥、第三級干燥，所述第一級干燥中，熱風(fēng)方向從所述長纖維的下方吹向上方，加熱溫度為70°C 120°C，所述第二級干燥中，熱風(fēng)方向從所述長纖維的上方吹向下方，加熱溫度為70°C 120°C，所述第二級干燥中，熱風(fēng)方向從所述長纖維的上方吹向下方，加熱溫度為50°C 100°C。
優(yōu)選的，所述長纖維為超高分子量纖維、聚吲哚纖維和/或芳綸纖維。
優(yōu) 選的，所述將梳理后的短纖維進(jìn)行疊加鋪網(wǎng)的過程具體為:
用超高分子量聚乙烯纖維進(jìn)行第一層鋪網(wǎng)；
用聚吲哚短纖維進(jìn)行第二層鋪網(wǎng)；
用芳綸短纖維進(jìn)行第三層鋪網(wǎng)。
優(yōu)選的，所述針刺處理的針刺密度為1000針/cm2 4000針/cm2。
優(yōu)選的，所述將上膠后的超高分子量聚乙烯纖維網(wǎng)干燥的溫度為80°C 100°C。
優(yōu)選的，所述熱壓成型的熱壓溫度為90°C 140°C、壓力為18Mpa 25Mpa。
本發(fā)明提供一種防刺面料的制備方法，該方法是以高強(qiáng)度纖維為原料，將所述纖維切斷成短線后進(jìn)行開松、梳理、疊加鋪網(wǎng)，將鋪網(wǎng)后的纖維進(jìn)行針刺處理制得高強(qiáng)纖維無紡布，再將所述無紡布用濃度為6wt% 15wt%的膠粘劑進(jìn)行上膠，將上膠后的無紡布熱壓成型制得防刺面料，由于所述防刺面料是由高強(qiáng)度纖維制得，所以具有較好的防刺性能，同時使用的膠粘劑的濃度為6wt% 15wt%，膠體具有較好的流動性，能均勻浸潰于無紡布中，因此使制得的防刺面料還具有均一的力學(xué)性能。


圖1長纖維干燥過程的流程示意圖；
圖2鋪展纖維裝置示意圖；
圖3靜電消除裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求
的限制。
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種防刺面料的制備方法，包括:
將強(qiáng)度> 25cN/detx的長纖維切斷成50mm IOOmm短纖維；
將所述短纖維進(jìn)行開松、梳理；
將梳理后的短纖維進(jìn)行疊加鋪網(wǎng)；
將鋪網(wǎng)后的纖維網(wǎng)進(jìn)行針刺處理，制得無紡布；
將所述無紡布用濃度為6wt% 15wt%的膠粘劑進(jìn)行上膠，所述膠粘劑包括:5wt% 12 1:%的聚苯乙烯類彈性體、lwt% 3 1:%增粘樹脂和余量的溶劑,無紡布中膠粘劑的含量為5wt% 15wt%。[0041]將上膠后的無紡布干燥后熱壓成型，熱壓溫度為80°C 150°C、壓力為15Mpa 30Mpao
按照本發(fā)明，所述強(qiáng)度> 25cN/detx的長纖維優(yōu)選為超高分子量聚乙烯纖維、聚吲哚纖維和/或芳綸纖維。超高分子量聚乙烯纖維、聚吲哚纖維和芳綸纖維均具有高強(qiáng)高模、質(zhì)量輕的特性，采用上述纖維制備防刺面料既可有效的減輕面料的重量，還可增強(qiáng)面料的防刺性能。所述超高分子量聚乙烯纖維是由相對分子質(zhì)量在(I 6) X IO6的聚乙烯經(jīng)紡絲、超拉伸后制得，如寧波榮溢科技化纖有限公司生產(chǎn)的RYX90超高分子量聚乙烯纖維。芳綸纖維如杜邦公司生產(chǎn)的芳綸Kevlar 29。聚吲哚纖維的制備方法可以通過專利CN1094321A所描述的方法制備。
按照本發(fā)明，將所述長纖維切斷成50mm IOOmm短纖維的過程優(yōu)選為:預(yù)熱一卷
曲一干燥一切割。
所述預(yù)熱的目的是去除纖維的內(nèi)應(yīng)力，以增進(jìn)卷曲效果，并使纖維易于切割，優(yōu)選將所述長纖維在40°C 60°C的條件下預(yù)熱，預(yù)熱纖維時，可以采用熱甬道預(yù)熱，更優(yōu)選的，使纖維在45°C 55°C的熱輥進(jìn)行預(yù)熱。對于加熱輥的加熱方式，可以在熱輥內(nèi)采用電加熱、或者熱空氣加熱等本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式本，發(fā)明并無特別限制。
所述長纖維經(jīng)預(yù)熱后導(dǎo)入卷取機(jī)用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行機(jī)械卷曲成形，對于卷曲機(jī)，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的設(shè)備，本發(fā)明對此并無特別限制。
在干燥過程中，為了使纖維均勻受熱，纖維表面的水分充分干燥，優(yōu)選將所述長纖維送入干燥機(jī)依次進(jìn)行第一級干燥、第二級干燥、第三級干燥，參見圖1為本發(fā)明中長纖維干燥過程的流程示意圖，所述長纖維4依次通過第一級干燥室1、第二級干燥室2、第三級干燥室3進(jìn)行第一級干燥、第二級干燥、第三級干燥，圖中箭頭的方向表示干燥過程中熱風(fēng)吹送的方向。
長纖維4在進(jìn)行第一級干燥前，纖維表面附著有大量的水分，在進(jìn)行第一級干燥時，纖維4表面的部分水分會變成水蒸氣向上方運(yùn)動，故第一級干燥時控制熱風(fēng)方向是從纖維4的下方吹至上方，加熱方向與水蒸氣運(yùn)動方向一致，便于將纖維表面的大部分水分蒸發(fā)。
按照本發(fā)明，第一級干燥的加熱溫度優(yōu)選為70°C 120°C，更優(yōu)選為85°C IlCTC,干燥車速優(yōu)選為80m/min 100m/min。
所述長纖維4經(jīng)第一級干燥后表面仍殘留部分水分，需對其進(jìn)行第二級干燥，此時傳送帶5的溫度已升至60°C 70°C，傳動帶溫度過高會使纖維局部受熱造成纖維4力學(xué)性能不穩(wěn)定，故控制第二級干燥中的熱風(fēng)方向從超高分子量聚乙烯纖維4的上方吹至下方，減少傳送帶5溫度的進(jìn)一步升高，防止纖維4局部受熱，穩(wěn)定超高分子量聚乙烯纖維的力學(xué)性能。
按照本發(fā)明，第二級干燥的加熱溫度優(yōu)選為60°C 110°C，更優(yōu)選為75°C 105°C，干燥車速優(yōu)選為80m/min 100m/min。
將所述長纖維4依次進(jìn)行第一級干燥、第二級干燥后，纖維4表面殘余水量約為I % 1.5 %，為了使長纖維4表面的水分充分干燥，還需將其進(jìn)行第三級干燥，第三級干燥中，同樣為了控制傳送帶的溫度，熱風(fēng)方向從長纖維4的上方吹至下方。
按照本發(fā)明，第三級干燥的加熱溫度優(yōu)選為50°C 100°C，更優(yōu)選為60°C IOCTC,干燥車速優(yōu)選為80m/min 100m/min。
對于干燥機(jī)，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的設(shè)備，本發(fā)明對此并無特別限制。
將干燥后的纖維導(dǎo)入切割機(jī)按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法將其切割成50_ IOOmm的短纖,優(yōu)選切割成60_ 90_的短纖,對于切割機(jī)可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的設(shè)備，本發(fā)明對此并無特別限制。
為了使所述長纖維卷曲均勻、干燥均勻，將所述長纖維在進(jìn)行預(yù)熱前還包括:將所述長纖維均勻鋪展。鋪展纖維時，可以采用專利US4916000中的技術(shù):使纖維通過兩根鋪展棒，纖維與鋪展棒的接觸角度為40° 200° ,然后對纖維施加0.3g/d 0.6g/d的張力使纖維鋪展開。優(yōu)選采用專利CN1291090C中描述的技術(shù):使纖維以彡0.lg/d的牽引張力通過摩擦體摩擦使纖維帶上靜電鋪展開，所述摩擦體是氧化鉻、氧化鎂或氧化鋁材質(zhì)或其材質(zhì)涂層的多邊棱形體或圓形體，摩擦體的數(shù)量可以是一個，也可以是多個。由于所述長纖維是一種絕緣體，當(dāng)其與絕緣性質(zhì)的陶瓷材料摩擦?xí)r，極易帶上負(fù)電，這種累積的靜電可以高達(dá)萬伏以上，纖維帶上高壓靜電后，纖維之間互相排斥，可以均勻鋪展。纖維帶上靜電均勻鋪展開后，需要消除纖維上的靜電，對于消除靜電的方法，可以采用靜電消除器，優(yōu)選的，采用具有良好導(dǎo)電性能的碳纖維制成的摩擦刷與帶靜電纖維摩擦消除靜電。具體流程示意圖參見圖2，紗架11上的纖維紗錠經(jīng)過集束架12后集結(jié)成束，經(jīng)由靜電生成裝置13后進(jìn)入靜電消除裝置14，靜電消除裝置14包括由碳纖維制成的摩擦刷14a(參見圖3)，由于碳纖維是優(yōu)良的導(dǎo)體，并且具有很高的模量，因此不容易變形，可以和所述纖維保持充分的接觸，帶走靜電，并且使用碳纖維作為摩擦體，不易對纖維造成損傷。
將所述長纖維經(jīng)預(yù)熱一卷曲一干燥一切割后制得短纖維按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行開松、梳理。開松的目的是消除部分纖維之間的作用力，并使纖維能夠均勻的進(jìn)入梳理機(jī)進(jìn)行梳理。所述梳理就是把經(jīng)過開松后的短纖維分梳成單纖維狀態(tài)，組成網(wǎng)狀
纖維薄層。
將梳理后的短纖進(jìn) 行疊加鋪網(wǎng)，鋪網(wǎng)過程優(yōu)選為:
用芳綸纖維進(jìn)行第一層鋪網(wǎng)；
用超高分子量聚乙烯纖維進(jìn)行第二層鋪網(wǎng)；
用聚吲哚纖維進(jìn)行第三層鋪網(wǎng)。
芳綸纖維不僅具有較高的強(qiáng)度，還具有較好阻燃性和耐腐蝕性，以芳綸纖維作為防刺面料的最外層，可以使制得的防刺面料不僅具有較高的防刺性，還可提升面料的阻燃性，并能抵御酸堿侵蝕；超高分子量聚乙烯纖維具有優(yōu)異的抗沖擊性、耐應(yīng)力開裂性，但其耐高溫性不及芳綸纖維，故將其置于防刺面料的中層，用以增強(qiáng)面料的耐刺穿性；聚吲哚纖維具有優(yōu)異于芳綸纖維和超高分子量聚乙烯纖維的防護(hù)性能，但其在高溫高濕條件下強(qiáng)度會降低，故將其置于防刺面料的內(nèi)層，提升防刺面料的防護(hù)性能。
梳理后將三層纖維網(wǎng)放入針刺機(jī)用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行針刺工序，制得無紡布，針刺密度優(yōu)選為1000針/cm2 4000針/cm2。
將所述無紡布進(jìn)行上膠的目的是使短纖更加緊密的結(jié)合，并且浸潰在無紡布的膠粘劑在防刺防彈材料中還能起到吸收和傳遞襲擊能量的作用。按照本發(fā)明，優(yōu)選采用濃度為6wt% 15wt%的膠粘劑進(jìn)行上膠，當(dāng)膠粘劑濃度為6wt% 15 1:%時,所述膠粘劑具有較好的流動性，能夠均勻浸潰于無紡布中，使制得防刺面料具有均一的力學(xué)性能。按照本發(fā)明，所述膠粘劑優(yōu)選包括:5wt% 12 1:%的聚苯乙烯類彈性體、lwt% 3wt%增粘樹脂和余量的溶劑，無紡布中膠粘劑的含量為5wt% 15wt%,更優(yōu)選還包括:0.5wt% 1.2wt%增塑劑、Iwt% 3wt%阻燃劑和0.5wt% 1.2wt%的抗氧劑。
聚苯乙烯彈性體具有較好粘性和熱塑性，所以作為膠粘劑將所述高強(qiáng)度纖維粘結(jié)后不會影響纖維原有的塑性，從而使制得的防刺面料具備較高的耐沖擊性。按照本發(fā)明，所述聚苯乙烯彈性體優(yōu)選為聚苯乙烯三嵌段共聚體或HIPS耐沖擊性聚苯乙烯，如臺灣奇美實(shí)業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的HIPS PH-88E、EPH-88S，更優(yōu)選為SIS (聚乙烯-異戊二烯-苯乙烯)，如科騰公司(KARTON)生產(chǎn)的 KARTON D-1107,KARTON D-1161，或 SEBS (聚乙烯-丁二烯-苯乙烯)，如科騰公司(KARTON)生產(chǎn)的KARTON G-1650、KARTON D-1651。因?yàn)镾IS和SEB S均與超高分子量聚乙烯、芳綸纖維和聚吲哚纖維具有較好的相容性。優(yōu)選的，所述膠粘劑中聚苯乙烯彈性體的含量為7wt% 9wt%。
增粘樹脂與SIS、SBS等聚苯乙烯彈性體具有良好的相容性，并能增加膠粘劑的粘度，增強(qiáng)了膠粘劑的粘接強(qiáng)度。所述增粘樹脂可以松香系樹脂、萜烯樹脂、脂環(huán)族石油烴樹月旨。按照本發(fā)明，選為松香系樹脂，所述松香系樹脂可以為天然松香或改性松香，更優(yōu)選為松香甘油酯。所述膠粘劑中增粘樹脂的含量優(yōu)選為1.6wt% 2.8wt%。
在膠粘劑中加入增塑劑可提高膠粘劑的塑性，賦予膠粘劑更好的蠕變性能，使制得的防刺面料具有更好的吸收和傳遞能量的特性。按照本發(fā)明，所述增塑劑可以為鄰苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯或環(huán)氧化合物，優(yōu)選為脂肪族二元酸酯或環(huán)氧化合物，更優(yōu)選為DOA(已二酸二辛酯)或環(huán)氧化大豆油。所述增塑劑優(yōu)選為液態(tài)增塑劑，所述膠粘劑中增塑劑的含量優(yōu)選為0.6wt% 1.2wt%,更優(yōu)選為0.8wt% 1.1wt %。
在膠粘劑中加入阻燃劑可以提高膠粘劑的阻燃性能，進(jìn)而提高制得的防刺面料的阻燃性，使防刺面料可以應(yīng)用于更多的惡劣的環(huán)境。本發(fā)明優(yōu)選使用無鹵素阻燃劑，無鹵素阻燃劑在高溫裂解及燃燒時， 不會產(chǎn)生有毒的多溴代二苯并呋喃(PBDF)及多溴代二苯并噁烷(PBDD)，增加了產(chǎn)品使用的安全性。所述膠粘劑中阻燃劑的含量優(yōu)選為1.5wt% 2.8wt%。
在膠粘劑中加入抗氧劑，可提高膠粘劑的抗氧化性，使制得的防刺面料在高溫狀態(tài)可仍可保持良好的力學(xué)性能。所述抗氧劑可以使用酚系抗氧劑、磷系抗氧劑、硫系抗氧劑。
所述溶劑可以為苯、甲苯、氯仿、四氯化碳、己烷、環(huán)己烷、氯化環(huán)己烷、二乙醚、甲基異丁基醚、醋酸乙酯或醋酸戊酯。本發(fā)明優(yōu)選2，3-丁二酮、環(huán)己烷、醋酸乙酯或甲基異丁基醚。
本發(fā)明使用的膠粘劑可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)配制，具體過程為:在配有轉(zhuǎn)子的帶夾套混合釜，優(yōu)選在帶夾套重負(fù)混合器內(nèi)，加入15份的溶劑和所有的聚苯乙烯彈性體和抗氧劑，然后將溫度升高至180°C 190°C，待聚苯乙烯彈性體和抗氧劑溶化后，將溫度降至150°C 165°C，待溶液混合均勻后依次加入阻燃劑、增塑劑、增粘樹脂和余量的溶劑，將溶液繼續(xù)混合均勻制得膠粘劑。對于混合器可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的設(shè)備，本發(fā)明對此并無特別限制。
所述上膠的過程可以為:
在上膠槽中加入所述膠粘劑，將所述無紡布導(dǎo)入上膠槽，浸潰膠粘劑。由于防刺面料中起主要防刺作用的是超高分子量聚乙烯纖維，因此應(yīng)該控制防刺面料中適當(dāng)?shù)哪z粘劑量。無紡布中膠粘劑的含量優(yōu)選為5wt% 15wt%,更優(yōu)選為8wt% 12wt%。
將上膠后的無紡布在80°C 100°C干燥后送入液壓機(jī)進(jìn)行熱壓成型，控制加熱溫度優(yōu)選為80°C 150°C，更優(yōu)選為90°C 140°C，壓力為15Mpa 30Mpa，更優(yōu)選為18Mpa 25Mpa,壓制時間優(yōu)選為5min 12min,熱壓成型后制得防刺面料,對于液壓機(jī)可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的設(shè)備，本發(fā)明對此并無特別限制。
為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的超高分子量聚乙烯短纖維的制備方法進(jìn)行描述，以下實(shí)施例中使用的無鹵素阻燃劑均為合肥精匯化工研究所生產(chǎn)的環(huán)保型無鹵素阻燃劑ΜΡ0Ρ，抗氧劑均為德國拜耳公司生產(chǎn)的抗氧劑BHT。
實(shí)施例1
1、制備超高分子量聚乙烯短纖
la、將400旦寧波榮溢化纖科技有限公司生產(chǎn)的RYX90超高分子量聚乙烯纖維放置在紗架上11，紗架上的紗錠經(jīng)過集束架12后集結(jié)成束，經(jīng)由靜電生成裝置13后進(jìn)入靜電消除裝置14，消除靜電。
lb、將均勻鋪展的超高分子量聚乙烯纖維經(jīng)過熱甬道在50°C的溫度下預(yù)熱。
lc、卷曲。
Id、將卷曲后的超高分子量聚乙烯短纖依次通過第一級干燥室1、第二級干燥室2、第三級干燥室3，第一干燥室中控制熱風(fēng)方向從纖維下方吹向上方，干燥溫度設(shè)為105°C，車速設(shè)為90m/min ;第二干燥室中控制熱風(fēng)方向從纖維的上方吹向下方，干燥溫度設(shè)為85°C，車速設(shè)為90m/min ;第三干燥室中控制熱風(fēng)方向從纖維的上方吹向下方，干燥溫度設(shè)為75°C，車速設(shè)為9 0m/min。
le、將干燥后的超高分子量聚乙烯纖維切斷成75cm的短纖，制得超高分子量聚乙烯短纖維。
2、將400旦杜邦公司生產(chǎn)的芳綸1414采用同步驟Ia Ie的方法制備芳綸短纖，短纖長度為75cm。
3、將400旦強(qiáng)度為33cN/detx、模量為790cN/detx的聚吲哚纖維采用同步驟Ia Ie的方法制備聚吲哚短纖，短纖長度為75cm。
4、將經(jīng)步驟1、2和3制備的超高分子量聚乙烯短纖、芳綸短纖和聚吲哚短纖分別進(jìn)行開松、梳理。
5、用梳理后的超高分子量聚乙烯短纖維進(jìn)行第一層鋪網(wǎng)，用梳理后的聚吲哚短纖維進(jìn)行第二層鋪網(wǎng)，用芳綸短纖維進(jìn)行第三層鋪網(wǎng)。
6、將步驟5制備的三層纖維網(wǎng)進(jìn)行針刺制得無紡布，針刺密度為3000針/cm2，無紡布克重為230g/cm2。
7、將無紡布導(dǎo)入上膠槽中進(jìn)行上膠，無紡布中膠粘劑的含量為10wt%的，上膠槽中盛有如下成分的膠粘劑:
KARTON D-11078wt% ；
松香甘油酯2wt% ；
環(huán)氧大豆油1.1wt% ；
無鹵素阻燃劑2wt% ；[0092]抗氧劑0.9wt%;
120號溶劑油(2，3-丁二酮)余量。
8、將上膠后的無紡布在90°C干燥后熱壓成型，設(shè)置熱壓溫度為110°C、壓力為22Mpa、熱壓時間為8min，制得防刺面料，編號為a。
實(shí)施例2
1、制備超高分子量聚乙烯短纖
la、將400旦寧波榮溢化纖科技有限公司生產(chǎn)的RYX90超高分子量聚乙烯纖維放置在紗架上11，紗架上的紗錠經(jīng)過集束架12后集結(jié)成束，經(jīng)由靜電生成裝置13后進(jìn)入靜電消除裝置14，消除靜電。
lb、將均勻鋪展的超高分子量聚乙烯纖維經(jīng)過熱甬道在56°C的溫度下預(yù)熱。
lc、卷曲。
Id、將卷曲后的超高分子量聚乙烯短纖依次通過第一級干燥室1、第二級干燥室2、第三級干燥室3，第一干燥室中控制熱風(fēng)方向從纖維下方吹向上方，干燥溫度設(shè)為110°C，車速設(shè)為95m/min;第二干燥室中控制熱風(fēng)方向從纖維的上方吹向下方，干燥溫度設(shè)為100°C，車速設(shè)為95m/min ;第三干燥室中控制熱風(fēng)方向從纖維的上方吹向下方，干燥溫度設(shè)為95°C，車速設(shè)為95m/min。
le、將干燥后 的超高分子量聚乙烯纖維切斷成85cm的短纖，制得超高分子量聚乙烯短纖維。
2、將400杜邦公司生產(chǎn)的芳綸1414采用同步驟Ia Ie的方法制備芳綸短纖，短纖長度為85cm。
3、將400旦強(qiáng)度為33cN/detx、模量為790cN/detx的聚吲哚纖維采用同步驟Ia Ie的方法制備聚吲哚短纖，短纖長度為85cm。
4、將經(jīng)步驟1、2和3制備的超高分子量聚乙烯短纖、芳綸短纖和聚吲哚短纖分別進(jìn)行開松、梳理。
5、用梳理后的超高分子量聚乙烯短纖維進(jìn)行第一層鋪網(wǎng)，用梳理后的聚吲哚短纖維進(jìn)行第二層鋪網(wǎng)，用芳綸短纖維進(jìn)行第三層鋪網(wǎng)。
6、將步驟5制備的三層纖維網(wǎng)進(jìn)行針刺，制得無紡布，針刺密度為4000針/cm2，無紡布克重為228g/cm2。
7、將無紡布導(dǎo)入上膠槽中進(jìn)行上膠，無紡布中膠粘劑的含量為13wt%的，上膠槽中盛有如下成分的膠粘劑:
KARTON D-1161IOwt % ；
松香甘油酯2.5wt%;
環(huán)氧大豆油2.7wt%;
無齒素阻燃劑LOwt1^;
抗氧劑1.1wt% ；
120號溶劑油(2，3-丁二酮)余量。
8、將上膠后的無紡布在90°C干燥后熱壓成型，設(shè)置熱壓溫度為140°C、壓力為27Mpa、熱壓時間為lOmin，制得防刺面料，編號為b。
實(shí)施例3[0116]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，將卷曲后的超高分子量聚乙烯纖維、芳綸纖維、聚吲哚纖維只進(jìn)行一級干燥，干燥時熱風(fēng)方向從纖維下方吹向上方，干燥溫度為110°c，車速為85m/min，制得的無紡布克重為223g/cm2。制得的防刺面料編號為C。
實(shí)施例4
1、制備超高分子量聚乙烯短纖維
la、將400寧波榮溢化纖科技有限公司生產(chǎn)的RYX90超高分子量聚乙烯纖維放置在紗架上11，紗架上的紗錠經(jīng)過集束架12后集結(jié)成束，導(dǎo)入熱甬道在45°C的溫度下預(yù)熱。
lb、卷曲。
lc、將卷曲后的超高分子量聚乙烯纖維導(dǎo)入干燥室進(jìn)行干燥，熱風(fēng)方向從超高分子量聚乙烯纖維的下方吹向上方，干燥溫度為100°C，車速為80m/min。
Id、將干燥后的超高分子量聚乙烯纖維切斷成55cm的短纖，制得超高分子量聚乙烯短纖維。
2、將400杜邦公司生產(chǎn)的芳綸1414采用同步驟Ia Ie的方法制備芳綸短纖，短纖長度為55cm。
3、將400旦強(qiáng)度為33cN/detx、模量為790cN/detx的聚吲哚纖維采用同步驟Ia Ie的方法制備聚Π引哚短纖,短纖長度為55cm。
4、將經(jīng)步驟1、2和3制備的超高分子量聚乙烯短纖、芳綸短纖和聚吲哚短纖分別進(jìn)行開松、梳理。
5、用梳理后的超高分子量聚乙烯短纖維進(jìn)行第一層鋪網(wǎng)，用梳理后的聚吲哚短纖維進(jìn)行第二層鋪網(wǎng)，用芳綸短纖維進(jìn)`行第三層鋪網(wǎng)。
6、將步驟5制備的三層纖維網(wǎng)進(jìn)行針刺，制得無紡布，針刺密度為2000針/cm2，無紡布克重為220g/cm2。
7、將無紡布導(dǎo)入上膠槽中進(jìn)行上膠，無紡布中膠粘劑的含量為6wt%的，上膠槽中盛有如下成分的膠粘劑:
KARTON D-1161 7wt% ；
松香甘油酯1.5wt%;
120號溶劑油(2，3-丁二酮)余量。
8、將上膠后的無紡布在90°C干燥后熱壓成型，設(shè)置熱壓溫度為100°C、壓力為20Mpa、熱壓時間為6min，制得防刺面料，編號為d。
比較例I
1、制備PE無紡布
將PE纖維卷曲后在110°C進(jìn)行干燥，干燥過程中熱風(fēng)從纖維的下方吹向上方，將干燥后的短纖維切斷成70mm的短纖維，將短纖維進(jìn)行開松、梳理，將梳理后的PE短進(jìn)行三層疊加鋪網(wǎng)后針刺成無紡布，針刺密度為3000針/cm2。
2、制備PE機(jī)織布
將PE纖維加捻200個后用箭桿織機(jī)制成面密度為150g/cm2的平紋狀PE機(jī)織布。
3、無紡布上膠
將步驟I制備的無紡布用導(dǎo)入上膠槽，用如下成分的膠粘劑進(jìn)行上膠，無紡布中膠粘劑的含量為12wt%[0140]KARTON G-165020wt%
松香5wt%
120號溶劑油(2，3-丁二酮)余量。
4、將步驟2制備的PE機(jī)織布導(dǎo)入上膠槽，用步驟3使用的膠粘劑對PE機(jī)織布進(jìn)行上膠，PE機(jī)織布中膠粘劑的含量為20wt%。
5、將3層步驟3制備的PE無紡布和3層步驟4制備的PE無紡布進(jìn)行疊合后送入液壓機(jī)熱壓成型，熱壓溫度為100°C、壓力為8Mpa、熱壓時間為lOmin，制得防刺面料，編號為e。
將a、b、c、d、e四塊防刺面料分別沿對角線方向截取三塊IOOcmX IOOcm的測試布料，編號依次為 al、a2、a3，bl、b2、b3，cl、c2、c3，dl、d2、d3，el、e2、e3，將所述測試布料進(jìn)
行耐刺穿試驗(yàn)。
耐刺穿試驗(yàn)測試標(biāo)準(zhǔn):將質(zhì)量為2.6kg的雙尖刀匕首以一定高度置于測試布料上方，匕首下落次戳測試布料，觀察布料刺破程度，刺破程度分為三個等級:未刺穿，輕微刺破，完全刺穿，測試結(jié)果列與表I。
將a、b、C、d、e五塊防刺面料進(jìn)行阻燃效果測試，結(jié)果列于表2。
表I耐刺穿性能測試結(jié)果
·
權(quán)利要求
1.一種防刺面料的制備方法，包括: 將強(qiáng)度彡25cN/detx的長纖維切斷成50mm IOOmm短纖維； 將所述短纖維進(jìn)行開松、梳理； 將梳理后的短纖進(jìn)行疊加鋪網(wǎng)； 將鋪網(wǎng)后的纖維網(wǎng)進(jìn)行針刺處理，制得無紡布； 將所述無紡布用濃度為6wt% 15wt%的膠粘劑進(jìn)行上膠,所述膠粘劑包括:5wt% 12wt%的聚苯乙烯類彈性體、lwt% 3wt%增粘樹脂和余量的溶劑,無紡布中膠粘劑的含量為 5wt% 15wt% ； 將上膠后的無紡布干燥后熱壓成型，熱壓溫度為80°C 150°C、壓力為15Mpa 3OMpa ； 所述膠粘劑還包括:0.5wt% 1.2wt°/c^|塑劑、lwt% 3￥丨％阻燃劑和0.5wt% 1.2wt%的抗氧劑； 所述將強(qiáng)度> 25cN/detx的長纖維切斷成50mm IOOmm短纖維的具體過程為: 將所述長纖維在40°C 60°C的條件下預(yù)熱； 將預(yù)熱后長纖維進(jìn)行卷曲； 將卷曲后的長纖維進(jìn)行干燥； 將干燥后的長纖維切斷成50mm IOOmm的短纖； 所述將卷曲后的長纖維進(jìn)行干燥的過程具體為: 將卷曲后的長纖維依次進(jìn)行第一級干燥、第二級干燥、第三級干燥，所述第一級干燥中，熱風(fēng)方向從所述長纖維的下方吹向上方，加熱溫度為70°C 120°C，所述第二級干燥中，熱風(fēng)方向從所述長纖維的上方吹向下方，加熱溫度為60°C 110°C，所述第三級干燥中，熱風(fēng)方向從所述長纖維的上方吹向下方，加熱溫度為50°C 100°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的制備方法，其特征在于，所述長纖維為超高分子量聚乙烯纖維、聚吲哚纖維和/或芳綸纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的制備方法，其特征在于，所述將梳理后的短纖進(jìn)行疊加鋪網(wǎng)的過程具體為: 用超高分子量聚乙烯短纖維進(jìn)行第一層鋪網(wǎng)； 用聚吲哚短纖維進(jìn)行第二層鋪網(wǎng)； 用芳綸短纖維進(jìn)行第三層鋪網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的制備方法，其特征在于，所述針刺處理的針刺密度為1000針/cm2 4000 針 /cm2。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的制備方法，其特征在于，所述將上膠后的超高分子量聚乙烯纖維網(wǎng)干燥的溫度為80°C 100°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的制備方法，其特征在于，所述熱壓成型的熱壓溫度為90°C 140°C、壓力為 18Mpa 25Mpa。
專利摘要
本發(fā)明提供一種防刺面料的制備方法，包括將強(qiáng)度≥25cN/detx的長纖維切斷成50mm～100mm短纖維；將所述短纖維進(jìn)行開松、梳理；將梳理后的短纖進(jìn)行疊加鋪網(wǎng)；將鋪網(wǎng)后的纖維網(wǎng)進(jìn)行針刺處理，制得無紡布；將所述無紡布用濃度為6wt％～15wt％的膠粘劑進(jìn)行上膠，所述膠粘劑包括5wt％～12wt％的聚苯乙烯類彈性體、1wt％～3wt％增粘樹脂和余量的溶劑，無紡布中膠粘劑的含量為5wt％～15wt％；將上膠后的無紡布干燥后熱壓成型，熱壓溫度為80℃～150℃、壓力為15MPa～30MPa。由于該方法是以高強(qiáng)度纖維為原料，使用的膠粘劑具有較好的流動性，從而使由該方法制備的防刺面料具有均一的力學(xué)性能和較好的防刺性。
文檔編號D04H1/4374GKCN102116595SQ200910265398
公開日2013年8月21日 申請日期2009年12月30日
發(fā)明者趙羅杰, 陳永銀, 周成程, 黃金幫, 陳鋼 申請人:寧波榮溢化纖科技有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (7), 非專利引用 (1),