專利名稱：超高分子量聚乙烯短切纖維紡紗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將超高分子量聚乙烯纖維制成紗線的方法。
背景技術(shù)：
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)纖維因其高模量、表面光滑、平直的性質(zhì)，被認為無法通過紡紗的過程，自其問世以來，一直被排斥在可用于紡紗的纖維材料系列之外。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服UHMW-PE纖維不能用作紡紗的纖維材料的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種超高分子量聚乙烯短切纖維紡紗的方法，用本發(fā)明方法處理過的超高分子量聚乙烯短切纖維可以通過毛紡、棉紡的過程制成紗線，可用于純紡、混紡。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下一種超高分子量聚乙烯短切纖維紡紗方法，它包括以下次序的工藝步驟(1)對超高分子量聚乙烯進行卷曲加工①超高分子量聚乙烯絲束在張緊狀態(tài)下，以蒸汽或熱空氣為介質(zhì)在100-120℃下預(yù)熱；②預(yù)熱后的絲束以不大于50米/分鐘的速度進入填箱式纖維卷曲箱進行卷曲；③卷曲箱溫度控制在70-100℃；④卷曲箱背壓為0.1-0.3kg/cm2之間；(2)選擇合適的切斷長度，將卷曲后的長絲束切斷成短切纖維；(3)纖維的油劑處理選用烷基醚硫酸類表面活性劑，再輔之以改善抱合性的組分配制成的油劑；用輥涂或浸漬或噴灑的方法對纖維上油劑，上油劑的位置在卷曲前、切斷前、切斷后均可；(4)將袋裝的短切纖維送至毛紡或棉紡車間，按下列流程通過毛紡或棉紡，制成紗線①利用毛紡開松機進行強力開松和多次開松；②梳毛成條；③細紗；④后加工。
上述第②、③、④流程均為傳統(tǒng)的紡紗過程，纖維細度在2dtex以下時可選擇棉紡工藝，2-5dtex情況下可選用毛紡工藝。
在進行第(2)步驟選擇合適的切斷長度時，根據(jù)不同的纖維細度，其纖維切斷長度的經(jīng)驗公式為L/dtex＝24式中L-纖維切斷長度mmdtex-纖維細度單位分特，其含義為每萬米纖維的克重。
本發(fā)明的有益效果是1、賦予UHMW-PE纖維卷曲性，使之能滿足紡紗需要本發(fā)明通過對超高分子量聚乙烯進行卷曲加工工序，可賦予UHMW-PE纖維3-5個/cm卷曲數(shù)，因該種纖維具有很高的抗變形能力，其卷曲牢度差于普通化纖，但完全可以滿足紡紗的需要。
2、經(jīng)本發(fā)明方法處理的UHMW-PE短切纖維，其長細比(L/dT)偏大控制，對制造過程和成紗質(zhì)量均有利。
3、經(jīng)過油劑處理有利于纖維的紡紗通常UHMW-PE纖維制造過程中不會為纖維的紡織應(yīng)用進行油劑處理。未經(jīng)油劑處理的纖維紡紗過程中成網(wǎng)困難，易飛揚，條干無保證。這是因為該種纖維表面光滑不抱合，無極性基團不吸濕，靜電大所至。本發(fā)明對絲束進行油劑處理，有利于纖維的紡紗。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。
1、纖維原料UHMW-PE纖維長絲束，單絲細度3.3dtex，斷裂強度28cn/dtex，斷裂伸長3％，模量1100cn/dtex。
其中cn/dtex＝厘牛/分特，是纖維強度單位，含義為每分特細度纖維斷裂時受力。
2、將上述UHMW-PE纖維長絲束進行卷曲加工，賦予UHMW-PE纖維卷曲性，設(shè)備采用填箱式卷曲裝置。
卷曲工藝為①絲束進卷曲箱前須在張緊狀態(tài)下以蒸汽或熱空氣為介質(zhì)在100-120℃下預(yù)熱；②絲束進卷曲箱的速度不大于50米/分鐘；③卷曲箱溫度控制在70-100℃，注意低于70℃纖維不卷曲，高于100℃纖維有強度損失；④卷曲箱背壓為0.1-0.3kg/cm2之間。
卷曲后的纖維經(jīng)切斷后，最好直接松散裝袋，避免通常的壓緊打包方式，因為壓緊的纖維塊在紡紗前需經(jīng)過較強的開松，強力開松會導(dǎo)致纖維被再度拉直，從而失去了抱合性，影響梳棉成網(wǎng)。
3、卷曲后的長絲束被切斷成75mm的短切纖維。
卷曲加工后要選擇合適的切斷長度，將長絲束切斷成短切纖維，其纖維切斷長度的經(jīng)驗公式為L/dtex＝24式中L-纖維切斷長度mmdtex-纖維細度單位分特，其含義為每萬米纖維的克重當纖維細度為3.2dtex時，切斷長度為3.2*24＝75(mm)4、長絲束在卷曲與切斷之間用輥涂方式上油劑油劑配方抗靜電劑SN 90％油酸三乙醇胺鹽 10％
其中抗靜電劑SN＝十二醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，油酸三乙醇胺鹽可以選用油酸三乙醇胺鉀。
該抗靜電劑SN為烷基醚硫酸類表面活性劑，該油酸三乙醇胺鹽為改善抱合性的組分；油劑配制將上述配方，用無離子水配成5％水溶液，在40℃下攪拌20分鐘即可；纖維上油在梳棉前的各環(huán)節(jié)上油劑均可；各種常用上油劑方法均可采用，纖維含油劑率控制在0.3-0.5％。
通常纖維油劑需考慮抗靜電性、平滑性、集束性三方面效果。對于UHMW-PE纖維，則不必考慮平滑性。諸如磷酸酯類平滑性好、集束性稍差的抗靜電劑不宜使用。適合的油劑主組份可選用烷基醚硫酸酯類表面活性劑，再少量輔之以改善抱合性的組份即可。
5、將袋裝的短纖維送至毛紡車間按下述流程與3d*65mm晴氯綸進行混紡按短切UHMW-PE纖維60％，晴氯綸40％的重量百分比稱取→混合→開松→梳毛成條→細紗→后加工→12支成品紗線。
6、上述12支單股紗合股后捻成6支雙股紗。
7、用上述6支雙股紗配合一束1100dtex滌綸高彈紗制成防切割勞保手套。
8、用上述6支雙股紗織成650/m2的斜紋織物，經(jīng)向撕破強力167.79N/50mm，緯向撕破強力139.82N/50mm。
9、上述織物經(jīng)防水阻燃處理后，可用于大面積輕型推拉門的蒙覆材料。
10、上述織物用于防切割防穿刺用途，效果良好。
權(quán)利要求
1.一種超高分子量聚乙烯短切纖維紡紗方法，其特征在于它包括以下次序的工藝步驟(1)對超高分子量聚乙烯進行卷曲加工①超高分子量聚乙烯絲束在張緊狀態(tài)下，以蒸汽或熱空氣為介質(zhì)在100-120℃下預(yù)熱；②預(yù)熱后的絲束以不大于50米/分鐘的速度進入填箱式纖維卷曲箱進行卷曲；③卷曲箱溫度控制在70-100℃；④卷曲箱背壓為0.1-0.3kg/cm2之間；(2)選擇合適的切斷長度，將卷曲后的長絲束切斷成短切纖維；(3)纖維的油劑處理選用烷基醚硫酸類表面活性劑，再輔之以改善抱合性的組分配制成的油劑，再用輥涂方式對長絲束上油劑；(4)將袋裝的短切纖維送至毛紡或棉紡車間，按下列流程通過毛紡或棉紡，制成紗線①利用毛紡開松機進行強力開松和多次開松；②梳毛成條；③細紗；④后加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚乙烯短切纖維紡紗方法，其特征在于對于混紡工藝在進行第(4)步驟時，應(yīng)在開松之前先將短切超高分子量聚乙烯與混紡纖維按重量百分比稱取，進行混合后再進行開松。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超高分子量聚乙烯短切纖維紡紗方法，其特征在于在進行第(2)步驟選擇合適的切斷長度時，根據(jù)不同的纖維細度，其纖維切斷長度的經(jīng)驗公式為L/dtex＝24式中L-纖維切斷長度mmdtex-纖維細度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚乙烯短切纖維紡紗方法，其特征在于所述的第(3)步驟纖維的油劑處理中油劑配方為抗靜電劑SN90％油酸三乙醇胺鹽10％所述的抗靜電劑SN為烷基醚硫酸類表面活性劑，所述的油酸三乙醇胺鹽為改善抱合性的組分；油劑配制將上述配方，用無離子水配成5％水溶液，在40℃下攪拌20分鐘即可；纖維上油在梳棉前的各環(huán)節(jié)上油劑均可；各種常用上油劑方法均可采用，纖維含油劑率控制在0.3-0.5％。
全文摘要
一種超高分子量聚乙烯短切纖維紡紗方法，它包括以下次序的工藝步驟對超高分子量聚乙烯進行卷曲加工；選擇合適的切斷長度，將卷曲后的長絲束切斷成短切纖維；進行纖維的油劑處理；將袋裝的短切纖維送至紡紗車間，制成紗線。本發(fā)明方法可賦予聚乙烯短切纖維卷曲性，使之能滿足紡紗需要。用本發(fā)明方法處理過的超高分子量聚乙烯短切纖維可以通過毛紡、棉紡的過程制成紗線，可用于純紡、混紡。適用于制成防切割、防穿刺的織物。
文檔編號D06M13/00GK101016667SQ200710064149
公開日2007年8月15日 申請日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者時準, 時宗義, 馬莎莎 申請人:時準