CN112342695A - 一种短纤长丝复合纱在织物中的应用 - Google Patents

一种短纤长丝复合纱在织物中的应用 Download PDF

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Abstract

本申请涉及防切割纱线技术领域，尤其是涉及一种短纤长丝复合纱在织物中的应用。应用方法过程如下：将短纤长丝复合纱与树脂、橡胶或胶水浸渍复合，形成成品。本申请采用短纤长丝复合纱作为织物的基材，短纤长丝复合纱为：以短纤为基料的单纱，或以短纤为基料由股线、包覆纱在内的多股纱线合成的复合纱线。短纤的外层与树脂、橡胶、胶水等的结合力高，使得制成的织物的强度高于以长丝为基材的织物。本申请高强度、耐磨、防切割、柔软、延展性好，可以满足汽车行业、建筑行业、军工行业的织物使用要求。

Description

一种短纤长丝复合纱在织物中的应用
技术领域
本申请涉及防切割纱线技术领域，尤其是涉及一种短纤长丝复合纱在织物中的应用。
背景技术
随着国防、航空航天、远洋作业以及各民用领域对防护和增强复合材料要求的日益提高，复合材料在满足强度高、抗冲击性强、质量轻等要求的同时，还往往同时需要满足耐化学腐蚀、耐日照、耐超高温/超低温、阻燃、隔热、隔离化学物质等多重需求。
目前以长丝纤维为基材构成的织物，例如，芳纶长丝无纬布、高强高模聚乙烯纤维无纬布等，其质量轻，防护能力高，但长丝与树脂、胶水的结合力低，导致无纬布等织物的强度不够。
针对上述中的相关技术，发明人认为亟需提供一种基材与树脂结合力高的织物。
发明内容
为了克服基材与树脂结合力不高的不足，本申请将短纤长丝复合纱应用在织物例如无纬布中，以获得新的织物。
采用的具体方案如下：一种短纤长丝复合纱在织物中的应用，将短纤长丝复合纱作为织物的基材，所述短纤长丝复合纱为：以短纤为基料的单纱，或以短纤为基料由股线、包覆纱在内的多股纱线合成的复合纱线。
通过采用上述技术方案，短纤长丝复合纱防切割能力好，短纤长丝复合纱的短线和长丝可以采用不同的材料，编织为织物例如无纬布后可以满足不同功能的要求，柔软、断裂延伸性好且具有高强度耐磨防切割。而短纤长丝复合纱是由诸多短纤构成的纱线，这些短纤的外层具有毛羽，短纤的端头和短纤的毛羽可以嵌入树脂、橡胶或胶水中，使得短纤更好地与树脂、橡胶或胶水结合，从而提高织物例如无纬布的强度。其中短纤可以是单纱，也可以是复合纱线。
可选的，所述短纤长丝复合纱包括长丝和短纤维或短纤纱，所述短纤维为聚苯硫醚短纤、芳纶短纤、涤纶短纤、聚乙烯短纤、腈纶短纤、丙纶短纤、纤维素纤维、维纶短纤、锦纶短纤中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，短纤维端头多，使得短纤长丝复合纱与胶体的结合力高。短纤与短纤之间具有间隙，制成的短纤长丝复合纱也更为柔软，使得织物例如无纬布具有较好的延展性。
可选的，所述短纤维长度为15-75mm,粗细为0.8D-3.5D。
通过采用上述技术方案，过短的短纤维制成纱线时较为容易松散，过长的短纤维制成纱线时柔软性差些，故选择上述的长度范围。过细的短纤强度不够，过粗的短纤容易使得短纤长丝复合纱较粗较硬，因此选择上述粗细范围。
可选的，所述长丝为化纤长丝、矿物纤维长丝或金属丝，粗细为20D-2000D。
通过采用上述技术方案，长丝主要为短纤长丝复合纱提供较高的强度性能。化纤类的长丝和矿物纤维长丝可以根据客户的不同需求进行选择。
可选的，短纤长丝复合纱中采用的一种纱线为：以束丝作为芯纱，外部包裹短纤的纱线。
通过采用上述技术方案，织物中有短纤又有束丝长丝，这样便可以满足柔软度和强度的双要求，并且使织物既有短纤的优点的又具有长丝的优点。
可选的，所述束丝的根数控制在1000根～15000根之间。
通过采用上述技术方案，束丝具有较好的强度和防切割性能。
可选的，所述束丝选用高强度高模量聚乙烯、芳纶14、高强尼龙、高强涤纶中的一种。
通过采用上述技术方案，选用一些高性能的束丝参与织物的编织，使得织物的整体耐切割性能更好。
可选的，应用方法过程如下：将短纤长丝复合纱与树脂、橡胶或胶水浸渍复合，形成成品。
通过采用上述技术方案，提供了一种将短纤长丝复合纱作为织物例如无纬布的基层的无纬布制作方法，具有工艺简单、成型方便的优点。
可选的，所述步骤S1中，所述树脂采用高强度弹性体。
通过采用上述技术方案，高强度弹性体具有较高的强度外，还具有柔软性，与基材具有好的密着性，可降低使用成本，提高固化速度，同时成膜后依然具有较高的延伸性能，在使用初期具有良好的初始粘度性能和更容易调整的流平性。
可选的，所述胶水中复配有显色剂、无水硫酸铜粉和抗紫外线剂，胶水与显色剂、无水硫酸铜粉、抗紫外线剂的配比为1:0.01:0.02：0.01。
通过采用上述技术方案，无水硫酸铜粉遇水后可显示蓝色，显色剂可以帮助生化反应后产生的复合物显色，购买通用显色剂即可。抗紫外线剂能抑制和延缓紫外线对短线长丝复合纱造成光老化的危害。本方案可以使得新制造的织物例如无纬布具有防伪的功能、便于识别产品真伪，具有防紫外线抗老化的作用、延长产品的使用寿命。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1．本申请采用短纤长丝复合纱作为织物的基材，短纤的外层与树脂、橡胶、胶水等的结合力高，使得制成的织物例如无纬布的强度高于以长丝为基材无纬布；
2.本申请的产品具有高强度、高模量、耐切割、柔软、延展性好等优点；
3.本申请的成型工艺简单，原材料获得方便，经济成本低。
具体实施方式
实施例1
本申请实施例公开一种短纤长丝复合纱在织物中的应用，具体是将短纤长丝复合纱作为织物的基材进行使用。本申请中织物是指无纬布、手套、护袖、护膝、衣服等。
本申请中的短纤长丝复合纱为：以短纤为基料的单纱或复合纱线；复合纱线是指以短纤为基料，由股线、包覆纱在内的多股纱线复合成的纱线。短纤长丝复合纱包括长丝和短纤维或短纤纱。长丝包括化纤长丝、矿物纤维长丝或金属丝，例如玻璃纤维、刚丝等。长丝的粗细控制在20D～2000D。短纤维为聚苯硫醚短纤、芳纶短纤、涤纶短纤、聚乙烯短纤中的一种或几种。短纤长度控制在15-75mm,粗细为0.8D-3.5D，使得短纤长丝复合纱既具有硬度又具有柔软度。短纤纱是由上述一些短纤维混纺制成的纱线。
本实施例1，以无纬布为例，其中短纤纱采用聚苯硫醚短纤、芳纶短纤、涤纶短纤的组合，三种短纤的配比为1:2:1。将这三种比例的短纤、玻璃纤维通过包芯工艺形成短纤长丝复合纱I。聚苯硫醚短纤具有较好的强度和伸长率，有优异的热稳定性、阻燃性和耐化学性。而芳纶短纤具有较高的强度和耐磨性，涤纶短纤具有较好的弹性和伸长率。这样短纤长丝复合纱的包纱包裹性好，制成的无纬布强度高、耐磨性好、延展性好。
本实施例1的应用方法过程如下：
S1.采用上述短纤长丝复合纱I均匀铺丝，用树脂浸渍，形成半成品。铺丝厚度控制在0.1～5mm。树脂可采用高强度弹性体，例如高强度SEBS或高强度UV弹性体，此处选用高强度SEBS，高强度SEBS与面料1的体积比为1：1。高强度SEBS具有良好的抗氧及抗臭氧能力，热稳定性提高，耐老化性能好，同时可提高使用温度，使耐磨性和电性能变好，并改善了与聚乙烯、聚丙烯等塑料的相容性。短纤长丝复合纱I的短纤一方面短纤端部多，另一方面短纤外部还具有许多毛羽，这些端头和毛羽增加与树脂的结合能力，提高产品的整体强度。
S2.半成品经0°～90º双正交复合层压，形成无纬布成品I。热压的压力从2Mpa逐步提升到4Mpa，热塑条件控制在120摄氏度13min。压力过小、热塑时间过短则强度不够，压力过大、热塑时间过长则成品容易变脆。
上述树脂也可以采用橡胶替换。
实施例2：
本实施例1的短纤维采用聚苯硫醚短纤、聚乙烯短纤、涤纶短纤的组合，三种短纤维的配比为1:2:1。将这三种比例的短纤维、玻璃纤维通过包芯工艺形成短纤长丝复合纱II。聚乙烯短纤具有较高的强度和耐磨性,形成的短纤长丝复合纱的包纱包裹性好，并且经济成本低，制成的无纬布强度高、耐磨性好、延展性好。
本实施例1的应用方法过程如下：
S1. 采用上述短纤长丝复合纱II均匀铺丝。用胶水浸渍，形成半成品。胶水用量为：胶水与短纤长丝复合纱体积比控制在1.2:1。胶水可以购买市面的热塑性胶黏剂即可，也可以自行复配。
S3. 半成品经0°～90º双正交复合层压，形成无纬布成品II。热压时压力从2Mpa逐步提升到4Mpa，热塑条件控制在120摄氏度12min。
上述实施例1的无纬布成品I、实施例2的无纬布成品II,防护性能均能达到5.6kg/m2防54/51铅芯、7.5kg/m2防79/51铅芯、4.6kg/m2防NIJIIIA级、9mm6.0kg/m2防NIJIIIA级。
上述实施例1的无纬布成品I、实施例2的无纬布成品II皆可以满足汽车车体内无纬布的使用要求，例如作为篷布；也可以满足建筑中无纬布的使用要求，例如作为墙面装饰材料。
为了使得短纤长丝复合纱与胶水更好结合，本申请实施例2特调了一种新型胶水，除了具有涂膜柔软、回弹性好、短纤长丝复合纱耐老化的基本功能外，还具有防紫外线、防伪的功能。本申请实施例2的工艺中使用的胶水为一种水性聚氨酯胶粘剂，采购的产品型号为PU840-1。胶水购入后，在胶水中复配显色剂、无水硫酸铜粉和抗紫外线剂，胶水与三者的配比为1:0.01:0.02：0.01。配制方法是将上述比例重量比的原料相互混合搅拌，通过磨浆机得到均匀的浆料。无水硫酸铜粉遇水后可显示蓝色。显色剂可以帮助生化反应后产生的复合物显色，购买通用显色剂即可。抗紫外线剂能抑制和延缓紫外线对短纤长线复合纱造成光老化的危害。通过上述调配后的胶水来结合短纤长丝复合纱层和树脂层的技术，可以使得新制造的无纬布还具有防伪的功能。消费者沾湿无纬布后可隐约看到蓝色，从而识别真伪。当运用到外部环境时，该无纬布还具有防紫外线抗老化的作用，可以延长无纬布的使用寿命。整个工艺简单，原材料购买方便，经济成本低。
综上所述，本申请提供的以短纤长丝复合纱为基体的织物例如无纬布，产品具有高强度、耐切割、柔软、延展性好、抗老化、使用寿命长等优点，产品的生产工艺简单。最后产品还具有防伪功能，可便于消费者识别真假。
实施例3：以束丝作为芯纱，外部包裹短纤的复合纱线为例，编织手套。束丝选用根数在1200根左右范围的芳纶14。将束丝编织成手套。随后将手套与橡胶浸渍复合，形成成品。获得的成品具有短纤与长束丝两者共同的优点，强度高、耐切割、柔软，且与树脂结合力高。
最后应说明的是：以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种短纤长丝复合纱在织物中的应用，其特征在于：将短纤长丝复合纱作为织物的基材，所述短纤长丝复合纱为：以短纤为基料的单纱，或以短纤为基料由股线、包覆纱在内的多股纱线合成的复合纱线。
2.根据权利要求1所述的短纤长丝复合纱在织物中的应用，其特征在于：所述短纤长丝复合纱包括长丝和短纤维或短纤纱，所述短纤维包括聚苯硫醚短纤、芳纶短纤、涤纶短纤、聚乙烯短纤、腈纶短纤、丙纶短纤、纤维素纤维、维纶短纤、锦纶短纤中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的短纤长丝复合纱在织物中的应用，其特征在于：所述短纤维长度为15-75mm,粗细为0.8D-3.5D。
4.根据权利要求2所述的短纤长丝复合纱在织物中的应用，其特征在于：所述长丝为化纤长丝、矿物纤维长丝或金属丝，粗细为20D-2000D。
5.根据权利要求2所述的短纤长丝复合纱在织物中的应用，其特征在于：短纤长丝复合纱中采用的一种纱线为：以束丝作为芯纱，外部包裹短纤的纱线。
6.根据权利要求5所述的短纤长丝复合纱在织物中的应用，其特征在于：所述束丝的根数控制在1000根～15000根之间。
7.根据权利要求5所述的短纤长丝复合纱在织物中的应用，其特征在于：所述束丝选用高强度高模量聚乙烯、芳纶14、高强尼龙、高强涤纶中的一种。
8.根据权利要求1所述的短纤长丝复合纱在织物中的应用，其特征在于，其应用方法过程如下：将短纤长丝复合纱与树脂、橡胶或胶水浸渍复合，形成成品。
9.根据权利要求8所述的短纤长丝复合纱在织物中的应用，其特征在于：所述树脂采用高强度弹性体。
10.根据权利要求8所述的短纤长丝复合纱在织物中的应用，其特征在于：所述胶水复配有显色剂、无水硫酸铜粉和抗紫外线剂，胶水与显色剂、无水硫酸铜粉、抗紫外线剂的配比为1:0.01:0.02：0.01。
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