CN112779623B - 用于耐切割纤维的组合物和耐切割纤维及应用和制法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于制备耐切割纤维的组合物，包括：涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂；二氧化硅与碳化硅的重量比例为4‑8。本发明还提供了由上述组合物制备耐切割纤维的方法，包括：a.混合：将涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂混合均匀；二氧化硅与碳化硅的重量比例为4‑8；b.制备熔融流体；c.纺丝；d.后处理。本发明还提供了耐切割纤维的应用。本发明提供的组合物，通过各组分在制备耐切割纤维过程中相互反应，从而使含有涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂的混合物能够顺利地纺成具有一定韧性、不易断裂的丝，从而解决了涤纶和/或锦纶与二氧化硅以及碳化硅不能纺丝的技术难题。

Description

用于耐切割纤维的组合物和耐切割纤维及应用和制法
技术领域
本发明涉及一种新材料领域，具体地说涉及先进结构材料的高性能纤维及复合材料，更具体地涉及耐切割纤维的领域，尤其涉及一种用于耐切割纤维的组合物、一种耐切割纤维、耐切割纤维的应用，以及一种耐切割纤维的制备方法。
背景技术
目前，在一般的耐切割材料的领域中，耐切割材料通常为高密度聚乙烯，或者通过添加硬质材料到高密度聚乙烯玻纤中形成的材料等。为了使成品同时具有柔软和耐切割的特点，一般需要将这些耐切割材料按一定比例编织成布料，用于个人防护领域。
然而，这种由高密度聚乙烯为基材的材料手感差、加工难度大，尤其是其价格非常昂贵。
发明专利内容
为了克服耐切割材料成本昂贵的缺陷，本发明提供了一种用于制备耐切割材料的组合物，由该组合物制备耐切割纤维，成本低廉，而且纤维手感好。
本发明提供了一种用于制备耐切割纤维的组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分：涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂。
本发明还提供了一种耐切割纤维，其特征在于，该耐切割纤维由本发明提供的组合物制备而成。
本发明还提供了一种制备耐切割纤维的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a.混合：将涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂混合均匀；
b.制备熔融流体；
c.纺丝；
d.后处理。
本发明还提供了所述耐切割纤维在制备耐切割材料中的应用。
本发明提供的用于制备耐切割材料的组合物，通过各组分在制备耐切割纤维过程中相互反应，从而使含有涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂的混合物能够顺利地纺成具有一定韧性、不易断裂的丝，从而解决了涤纶和/或锦纶与二氧化硅以及碳化硅不能纺丝的技术难题。
本发明还提供所述的耐切割纤维在制备耐切割材料中的应用，所述耐切割材料可以用于防护服：例如，头盔衬垫、围裙、手套、护膝、护臂、鞋面或绳索。
本发明提供的耐切割纤维的耐切割等级为EN388切割B，TDM切割A2，与高密度聚乙烯纤维的耐切割等级相当，而且，本发明提供的耐切割纤维的手感比高密度聚乙烯纤维的手感好，穿戴舒适性好。因此，本发明提供的耐切割纤维完全可以替代高密度聚乙烯纤维用于相应的防护应用领域，具有广泛的应用前景。
制备本发明耐切割纤维的方法，工艺简单，成本非常低廉，其制备成本仅为制备高密度聚乙烯纤维成本的约三分之一(约60元/公斤高密度聚乙烯纤维，约20元/公斤本发明耐切割纤维)，因此具有极大的商业价值。
具体实施方式
本发明提供了一种用于制备耐切割纤维的组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分：涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂；其中，二氧化硅与所述碳化硅的重量比例可以为4-8。
在本申请中，通过弹性体和硅烷偶联剂与涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅的反应，有利于提高最后混合物的韧性，从而有利于纺丝，产生的丝不易断裂。
所述硅烷偶联剂可以为氨基硅烷、环氧基硅烷、硫基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基硅烷、脲基硅烷以及异氰酸酯基硅烷；具体例如可以为：十二烷基三氯硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、四甲基四乙烯环四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基-氨乙基三甲氧基硅烷、氨丙基-氨乙基三乙氧基硅烷或氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷；所述有机胺优选为癸胺、十二胺、十六胺、十八胺、1,10-癸二胺或二硬脂胺。
在一种优选的实施方式中，为了进一步优化耐切割性能以及形成丝的性能，二氧化硅与所述碳化硅的重量比例可以为5-7。
在另一种优选的实施方式中，所述涤纶和/或锦纶为70-80重量份、所述二氧化硅为15-25重量份、所述碳化硅为1-5重量份、所述弹性体3-8为重量份、所述硅烷偶联剂为0.05-0.5重量份。
为了进一步提高耐切割性能以及提高抗静电性能，在另一种优选的实施方式中，所述组合物还包括石墨烯；优选地，所述石墨烯的含量为0.5-5重量份。所述石墨烯可以为改性或者为非改性的。
为了延长使用寿命，在另一种优选的实施方式中，所述组合物还包括抗氧剂。所述抗氧剂可以为DSPT抗氧化剂、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂164、抗氧剂DNP、抗氧剂DLTP、抗氧剂TNP中的一种或几种。
在另一种优选的实施方式中，所述抗氧剂的含量为0.1-1重量份。
为了进一步促进各成分混合均匀，在另一种优选的实施方式中，所述组合物还包括润滑剂。所述润滑剂可以为石蜡油、矿物油、白油等。
在另一种优选的实施方式中，所述润滑剂的含量为0.1-1重量份。
为了提高舒适性，成丝性和耐切割性，在另一种优选的实施方式中，所述二氧化硅的粒度为0.05-10微米，优选为0.1-5微米，更优选为0.5-3微米；所述碳化硅的粒度为0.05-10微米，优选为0.1-5微米，更优选为0.5-3微米。
在另一种优选的实施方式中，为了更好的兼容性，所述弹性体为尼龙弹性体和/或聚酯弹性体。
本发明还提供了一种耐切割纤维，其特征在于，该耐切割纤维由本发明提供的组合物制备而成。
在另一种优选的实施方式中，该耐切割纤维具有皮-芯结构，由本发明提供的组合物制备所述的芯。这种皮-芯结构的耐切割纤维具有更好的手感以及耐切割性。
在另一种优选的实施方式中，所述皮由弹性体制备而成；优选地，所述弹性体为尼龙弹性体和/或聚酯弹性体。
在另一种优选的实施方式中，所述皮的厚度为2.5-5微米。
在另一种优选的实施方式中，所述芯的直径为8-10微米。
本发明还提供了一种制备耐切割纤维的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a.混合：将涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂混合均匀；
二氧化硅与所述碳化硅的比例为4-8；
b.制备熔融流体；
c.纺丝；
d.后处理。
上述混合通常通过高速混合机混合。
如果混合物湿气大，优选对混合物进行干燥处理，例如，将混合后的物料通过排料口出料，通过传送带传送至红外线烘道进行干燥，温度控制在80-100℃，连续性送入挤出机进料口。通过旋转的螺杆，物料从加料段到熔融段最后到均化段，通过加热，使得物料温度逐渐上升，形态开始由固态向玻璃态转变，最终形成均一的熔融流体。
上述熔融流体经过计量泵定量压入纺丝组件，再通过纺丝板喷出。喷丝头，分配板，过滤材料组成了喷丝组件。纺丝熔体从中央进料孔进入，经滤网过滤后进入分配板，分配板将流体均匀的分散到絮叨小孔中，通过小孔均匀压至喷丝板。
所述后处理通常包括对丝线进行吹风，同时拉伸加捻，使其定型、平衡，染色和卷绕、包装、检验等。
在另一种优选的实施方式中，在步骤b中，混合物保持在270-330℃下搅拌；优选地，在280-300℃下搅拌。当温度低于270℃时，产混合物的熔融状态可能不够理想，形成丝的效果稍差；当温度高于330℃，组分有分解的风险。
在另一种优选的实施方式中，在步骤b中，混合物在270-330℃下保持5-15分钟。时间太短，容易导致混合不均匀，时间太长也存在导致组分分解的风险。
在另一种优选的实施方式中，二氧化硅与所述碳化硅的比例为5-7，该比例有助于改善可纺丝性能，以及提高耐切割性。
在另一种优选的实施方式中，所述涤纶和/或锦纶为70-80重量份、所述二氧化硅为15-25重量份、所述碳化硅为1-5重量份、所述弹性体3-8为重量份、所述硅烷偶联剂为0.05-0.5重量份。
在另一种优选的实施方式中，为了提高舒适性，成丝性以及耐切割性，步骤a中还加入石墨烯，所述石墨烯的含量为0.5-5重量份。
在另一种优选的实施方式中，步骤a中还加入抗氧剂和/或润滑剂，所述抗氧剂的含量为0.1-1重量份，所述润滑剂的含量为0.1-1重量份。
在另一种优选的实施方式中，为了提高舒适性，成丝性和耐切割性，所述二氧化硅的粒度为0.05-10微米，优选为0.1-5微米，更优选为0.5-3微米；所述碳化硅的粒度为0.05-10微米，优选为0.1-5微米，更优选为0.5-3微米。
在另一种优选的实施方式中，所述弹性体为尼龙弹性体和/或聚酯弹性体。
在另一种优选的实施方式中，在步骤c中，采用可以喷出皮芯结构的喷丝设备，其中，由步骤b形成的熔融流体形成芯，由弹性体形成皮。
本发明还提供所述的耐切割纤维在制备耐切割材料中的应用。
在另一种优选的实施方式中，所述耐切割材料可以用于防护服：例如，头盔衬垫、围裙、手套、护膝、护臂、鞋面或绳索。
实施例1
(a)将70重量份的涤纶、20重量份的二氧化硅(粒度0.1微米)、3重量份碳化硅(粒度0.5微米)、5重量份尼龙弹性体Pebax和0.2重量份四甲基四乙烯环四硅氧烷加入高速混合机中混合；并通过干燥将混合物的含水量控制在低于0.2重量％。
(b)将步骤(a)获得的混合物加入到挤出机中，温度控制在280-300℃之间，使混合物形成熔融流体，螺杆转速为15转/分，保持约10分钟。
(c)将步骤(b)获得的熔融流体挤出，通过计量泵压入纺丝组件，熔融流体通过纺丝板喷出。
(d)将步骤(c)获得的丝线进行吹风冷却，同时拉伸加捻，定型，获得的丝线的直径为约8微米。
制备该丝线的成本为：约21元/公斤。
实施例2
(a)将70重量份的涤纶、20重量份的二氧化硅(粒度1微米)、3重量份碳化硅(粒度1微米)、5重量份尼龙弹性体Pebax、1重量份石墨烯、0.5重量份DSPT抗氧剂、0.5重量份矿物油润滑剂和0.2重量份氨丙基三甲氧基硅烷加入高速混合机中混合；并通过干燥将混合物的含水量控制在低于0.2重量％。
(b)将步骤(a)获得的混合物加入到挤出机中，温度控制在280-300℃之间，使混合物形成熔融流体，螺杆转速为15转/分，保持约10分钟。
(c)将步骤(b)获得的熔融流体挤出，通过计量泵压入纺丝组件，熔融流体通过纺丝板喷出。
(d)将步骤(c)获得的丝线进行吹风冷却，同时拉伸加捻，定型，获得的丝线的直径为约8微米。
制备该丝线的成本为：约20元/公斤。
实施例3
(a)将70重量份的锦纶、17重量份的二氧化硅(粒度1.5微米)、4重量份碳化硅(粒度0.1微米)、4重量份尼龙弹性体Pebax、0.5重量份DSPT抗氧剂、0.5重量份白油润滑剂和0.4重量份氨丙基-氨乙基三乙氧基硅烷加入高速混合机中混合；并通过干燥将混合物的含水量控制在低于0.2重量％。
(b)将步骤(a)获得的混合物加入到挤出机中，温度控制在280-300℃之间，使混合物形成熔融流体，螺杆转速为12转/分，保持约8分钟。
(c)将步骤(b)获得的熔融流体挤出，通过计量泵压入纺丝组件，熔融流体通过纺丝板喷出。
(d)将步骤(c)获得的丝线进行吹风冷却，同时拉伸加捻，定型，获得的丝线的直径为约8微米。
制备该丝线的成本为：约20元/公斤。
实施例4
(a)将80重量份的锦纶、21重量份的二氧化硅(粒度0.1微米)、3重量份碳化硅(粒度0.1微米)、8重量份聚酯弹性体、0.5重量份DSPT抗氧剂、0.5重量份矿物油润滑剂和0.5重量份异氰酸酯基硅烷偶联剂加入高速混合机中混合；并通过干燥将混合物的含水量控制在低于0.2重量％。
(b)将步骤(a)获得的混合物加入到挤出机中，温度控制在280-300℃之间，使混合物形成熔融流体，螺杆转速为10转/分，保持约15分钟。
(c)将步骤(b)获得的熔融流体挤出，通过计量泵压入纺丝组件，熔融流体通过纺丝板喷出。
(d)将步骤(c)获得的丝线进行吹风冷却，同时拉伸加捻，定型，获得的丝线的直径为约10微米。
制备该丝线的成本为：约22元/公斤。
实施例5(与实施例2的区别在于，多了尼龙弹性体Pebax皮)
(a)将70重量份的涤纶、20重量份的二氧化硅(粒度1微米)、3重量份碳化硅(粒度1微米)、5重量份尼龙弹性体Pebax、1重量份石墨烯、0.5重量份DSPT抗氧剂、0.5重量份矿物油润滑剂和0.2重量份(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂加入高速混合机中混合；并通过干燥将混合物的含水量控制在低于0.2重量％。
(b)将步骤(a)获得的混合物加入到挤出机中，温度控制在280-300℃之间，使混合物形成熔融流体，螺杆转速为15转/分，保持约10分钟。
(c)将步骤(b)获得的熔融流体挤出，通过计量泵压入纺丝组件；其中，步骤(b)获得的熔融流体加入到喷丝孔的中央，将熔融的尼龙弹性体Pebax加入到喷丝孔的周围，以便喷出皮-芯结构的丝线。
(d)将步骤(c)获得的丝线进行吹风冷却，同时拉伸加捻，定型，获得的丝线的直径为约8微米，皮厚3微米。
实施例6(与实施例2的区别在于，二氧化硅与碳化硅的比例高于8)
(a)将70重量份的锦纶、17重量份的二氧化硅(粒度1微米)、2重量份碳化硅(粒度1微米)、5重量份尼龙弹性体Pebax、1重量份石墨烯、0.5重量份DSPT抗氧剂、0.5重量份矿物油润滑剂和0.2重量份十二烷基三甲氧基硅烷加入高速混合机中混合；并通过干燥将混合物的含水量控制在低于0.2重量％。
(b)将步骤(a)获得的混合物加入到挤出机中，温度控制在280-300℃之间，使混合物形成熔融流体，螺杆转速为15转/分，保持约10分钟。
(c)将步骤(b)获得的熔融流体挤出，通过计量泵压入纺丝组件，熔融流体通过纺丝板喷出，喷丝时有断丝的情况。
(d)将步骤(c)获得的丝线进行吹风冷却，同时拉伸加捻，定型，获得的丝线的直径为约8微米。
制备该丝线的成本为：约22元/公斤。
实施例7(与实施例2的区别在于，二氧化硅与碳化硅的比例低于4)
(a)将70重量份的锦纶、10重量份的二氧化硅(粒度1微米)、3重量份碳化硅(粒度1微米)、5重量份尼龙弹性体Pebax、1重量份石墨烯、0.5重量份DSPT抗氧剂、0.5重量份矿物油润滑剂和0.2重量份四甲基四乙烯环四硅氧烷加入高速混合机中混合；并通过干燥将混合物的含水量控制在低于0.2重量％。
(b)将步骤(a)获得的混合物加入到挤出机中，温度控制在280-300℃之间，使混合物形成熔融流体，螺杆转速为15转/分，保持约10分钟。
(c)将步骤(b)获得的熔融流体挤出，通过计量泵压入纺丝组件，熔融流体通过纺丝板喷出，喷丝时有断丝的情况。
(d)将步骤(c)获得的丝线进行吹风冷却，同时拉伸加捻，定型，获得的丝线的直径为约8微米。
制备该丝线的成本为：约19元/公斤。
对比例1(与实施例1的区别在于，没有添加弹性体和硅烷偶联剂)
(a)将70重量份的锦纶、20重量份的二氧化硅(粒度1微米)、和3重量份碳化硅(粒度1微米)加入高速混合机中混合；并通过干燥将混合物的含水量控制在低于0.2重量％。
(b)将步骤(a)获得的混合物加入到挤出机中，温度控制在280-300℃之间，使混合物形成熔融流体，螺杆转速为15转/分，保持约10分钟。
(c)将步骤(b)获得的熔融流体挤出，通过计量泵压入纺丝组件，熔融流体通过纺丝板喷出，不能形成丝线。
对比例2(与实施例1的区别在于，没有添加弹性体)
(a)将70重量份的锦纶、20重量份的二氧化硅(粒度1微米)、0.2重量份硅烷偶联剂和3重量份碳化硅(粒度1微米)加入高速混合机中混合；并通过干燥将混合物的含水量控制在低于0.2重量％。
(b)将步骤(a)获得的混合物加入到挤出机中，温度控制在280-300℃之间，使混合物形成熔融流体，螺杆转速为15转/分，保持约10分钟。
(c)将步骤(b)获得的熔融流体挤出，通过计量泵压入纺丝组件，熔融流体通过纺丝板喷出，基本上不能形成丝线，偶有形成小段丝线。
对比例3(与实施例1的区别在于，没有添加硅烷偶联剂)
(a)将70重量份的锦纶、20重量份的二氧化硅(粒度1微米)、5重量份尼龙弹性体Pebax、和3重量份碳化硅(粒度1微米)加入高速混合机中混合；并通过干燥将混合物的含水量控制在低于0.2重量％。
(b)将步骤(a)获得的混合物加入到挤出机中，温度控制在280-300℃之间，使混合物形成熔融流体，螺杆转速为15转/分，保持约10分钟。
(c)将步骤(b)获得的熔融流体挤出，通过计量泵压入纺丝组件，熔融流体通过纺丝板喷出，大体上能形成丝线，喷丝时常有断丝的情况。
将实施例1-7和对比例3制备的耐切割纤维制成手套，根据欧洲标准EN388测试其耐切割性能、按照ISO11566标准检测拉伸强度，检测结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002686527110000091
从表1结果可以看出：1)在没有加入硅烷偶联剂与弹性体时，涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅的混合物不能或者基本上不能纺丝，即使勉强形成了丝线，其拉伸强度也比较差，容易断裂(例如，对比例1-3)；2)当二氧化硅和碳化硅的比例位于4-8之间时，能够显著增强耐切割性能和拉伸强度，而处于该比例范围之外时，尽管混合物能形成丝，但是拉伸强度和耐切割性能不是很理想(例如，实施例6和7)；3)二氧化硅、碳化硅和石墨烯的粒度不能太小，太小会降低耐切割性能(例如，实施例4)。

Claims (18)

1.一种用于制备耐切割纤维的组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分：涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂；其中，二氧化硅与所述碳化硅的重量比例为4-8；所述涤纶和/或锦纶为70-80重量份、所述二氧化硅为17-25重量份、所述碳化硅为3-5重量份、所述弹性体为3-8重量份、所述硅烷偶联剂为0.05-0.5重量份；所述二氧化硅的粒度为1-10微米；所述碳化硅的粒度为1-10微米；所述弹性体为尼龙弹性体和/或聚酯弹性体。
2.根据权利要求1所述的用于制备耐切割纤维的组合物，其中，所述组合物还包括石墨烯。
3.根据权利要求2所述的用于制备耐切割纤维的组合物，其中，所述石墨烯的含量为0.5-5重量份。
4.根据权利要求1所述的用于制备耐切割纤维的组合物，其中，所述组合物还包括抗氧剂和/或润滑剂。
5.根据权利要求4所述的用于制备耐切割纤维的组合物，其中，所述抗氧剂的含量为0.1-1重量份。
6.根据权利要求4所述的用于制备耐切割纤维的组合物，其中，所述润滑剂的含量为0.1-1重量份。
7.一种耐切割纤维，其特征在于，该耐切割纤维由权利要求1-6中任意一项所述的组合物制备而成。
8.根据权利要求7所述的耐切割纤维，其中，该耐切割纤维具有皮-芯结构，由权利要求1-6中任意一项所述的组合物制备所述的芯。
9.根据权利要求8所述的耐切割纤维，其中，所述皮由所述弹性体制备而成。
10.根据权利要求9所述的耐切割纤维，其中，所述皮的厚度为2.5-5毫米，所述芯的直径为8-10毫米。
11.一种制备耐切割纤维的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a.混合：将涤纶和/或锦纶、二氧化硅、碳化硅、弹性体和硅烷偶联剂混合均匀；其中，二氧化硅与所述碳化硅的比例为4-8；所述涤纶和/或锦纶为70-80重量份、所述二氧化硅为17-25重量份、所述碳化硅为3-5重量份、所述弹性体为3-8重量份、所述硅烷偶联剂为0.05-0.5重量份；所述二氧化硅的粒度为1-10微米；所述碳化硅的粒度为1-10微米；所述弹性体为尼龙弹性体和/或聚酯弹性体；
b.制备熔融流体；
c.纺丝；
d.后处理。
12.根据权利要求11所述的制备耐切割纤维的方法，其中，在步骤b中，混合物保持在270-330℃下搅拌。
13.根据权利要求11所述的制备耐切割纤维的方法，其中，在步骤b中，混合物在270-330℃下保持5-15分钟。
14.根据权利要求11所述的制备耐切割纤维的方法，其中，步骤a中还加入石墨烯，所述石墨烯的含量为0.5-5重量份。
15.根据权利要求14所述的制备耐切割纤维的方法，其中，步骤a中还加入抗氧剂和/或润滑剂，所述抗氧剂的含量为0.1-1重量份，所述润滑剂的含量为0.1-1重量份。
16.根据权利要求11所述的制备耐切割纤维的方法，其中，在步骤c中，采用可以喷出皮芯结构的喷丝设备，其中，由步骤b形成的熔融流体形成芯，由所述弹性体形成皮。
17.权利要求7-10中任意一项所述的耐切割纤维在制备耐切割材料中的应用。
18.根据权利要求17所述的应用，所述耐切割材料用于头盔衬垫、围裙、手套、护膝、护臂、鞋面或绳索。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113897696A (zh) * 2021-11-03 2022-01-07 福建永荣锦江股份有限公司 一种防切割聚酰胺6纤维的制备方法
CN116784547A (zh) * 2022-03-17 2023-09-22 南通强生新材料科技股份有限公司 一种抗切割防护手套及其制备方法
CN115074857B (zh) * 2022-08-02 2023-09-29 江苏康溢臣生命科技有限公司 一种清凉碘抗菌纤维及其制备方法
CN115637505B (zh) * 2022-09-07 2023-07-21 江苏江南高纤股份有限公司 再生涤纶短纤维及其生产工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62233295A (ja) * 1986-04-03 1987-10-13 Toray Ind Inc ポリエステルからなるスクリ−ン紗の製造方法
CN1190444A (zh) * 1995-06-07 1998-08-12 赫希斯特人造丝公司 填充的热塑性耐割纤维
CN101065523A (zh) * 2004-11-23 2007-10-31 纳幕尔杜邦公司 高度耐切割纱及由其制造的防护用品
CN107099866A (zh) * 2017-04-01 2017-08-29 中国水产科学研究院东海水产研究所 高结节强度渔用聚乙烯单丝及其制造方法
CN108277546A (zh) * 2018-01-31 2018-07-13 湖南中泰特种装备有限责任公司 一种防切割聚乙烯纤维的制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5851668A (en) * 1992-11-24 1998-12-22 Hoechst Celanese Corp Cut-resistant fiber containing a hard filler
JP4005278B2 (ja) * 1998-09-14 2007-11-07 東レ株式会社 ポリエステルモノフィラメント、その製造方法および工業用織物
US8575045B1 (en) * 2004-06-10 2013-11-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Fiber modified with particulate through a coupling agent

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62233295A (ja) * 1986-04-03 1987-10-13 Toray Ind Inc ポリエステルからなるスクリ−ン紗の製造方法
CN1190444A (zh) * 1995-06-07 1998-08-12 赫希斯特人造丝公司 填充的热塑性耐割纤维
CN101065523A (zh) * 2004-11-23 2007-10-31 纳幕尔杜邦公司 高度耐切割纱及由其制造的防护用品
CN107099866A (zh) * 2017-04-01 2017-08-29 中国水产科学研究院东海水产研究所 高结节强度渔用聚乙烯单丝及其制造方法
CN108277546A (zh) * 2018-01-31 2018-07-13 湖南中泰特种装备有限责任公司 一种防切割聚乙烯纤维的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
涤纶纤维增强改性的研究;赵义平 等;《纺织科学研究》;20061231;第19-23页 *

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