一种超高分子量聚乙烯纤维的干燥方法技术

技术编号:5975234 阅读:163 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种超高分子量聚乙烯纤维的干燥方法,包括:将卷曲后的超高分子量聚乙烯纤维的丝条送入干燥机依次进行第一级干燥、第二级干燥、第三级干燥;所述第一级干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的下方吹向上方;所述第二级干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的上方吹向下方;所述第三级干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的上方吹向下方。本发明专利技术提供的干燥方法可以避免在干燥过程中因传送带温度过高而造成的超高分子量聚乙烯纤维局部受热,稳定了超高分子量聚乙烯纤维的力学性能,从而使最终制得的防刺面料具有均一的力学性能,且具有较高的耐刺穿性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及安全防护领域,特别涉及。
技术介绍
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维也称高强高模聚乙烯(HSHMPE)纤维或伸长链 (ECPE)聚乙烯纤维,它是由相对分子质量在(1 6) X IO6的聚乙烯经纺丝、超拉伸后制得。 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。由超高分子量聚乙烯纤维为原料制成的防刺面料在防刺防弹领域有着重要应用。 目前制备超高分子量聚乙烯纤维防刺面料一般采用如下工艺步骤将超高分子量聚乙烯长 纤维丝条牵伸一卷曲一干燥一开松一梳理一铺网一针刺一上胶一热定型,所述干燥的目的 是去除附着在丝条表面的水分,便于后续的上胶过程。现有技术的干燥方法一般为将超高 分子量聚乙烯纤维的丝条平铺在传送带上,送入干燥室进行烘干,在烘干室中,加热器设置 在下部,即对丝条进行由下至上的烘干,而现有传送带通常为铁网,导热性好,加热温度过 高易造成丝条在与铁网的接触面上局部受热过大,丝条受热不均勻,使干燥后超高分子量 聚乙烯纤维丝条力学性能不稳定,由超高分子量聚乙烯纤维丝条制得的防刺面料表面各处 的力学性能不均一,影响了防刺面料的防刺防弹性能;而加温温度过低虽然能减小超高分 子量聚乙烯丝条的局部受热程度,但不能使丝条干燥充分,丝条上由于附着有水分,在上胶 过程中易造成粘接不牢,从而降低最终制得的防刺面料的耐冲击性。本专利技术人考虑,在对超高分子量聚乙烯纤维的丝条进行干燥时,将超高分子量聚 乙烯丝条进行多级干燥,并改变干燥时热风吹送的方法,用以使丝条受热均勻,稳定丝条的 力学性能,同时使附着在丝条上的水分充分烘干,进而保证最终制得的防刺布料各处力学 性能均一,并具有较高的耐刺穿性。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于,提供一种稳定超高分子量聚乙烯纤维的力学性能、 且能使超高分子量聚乙烯纤维表面水分充分干燥的干燥方法,进而保证制得力学性能均一 防刺面料。为了解决以上技术问题,本专利技术提供,包 括将卷曲后的超高分子量聚乙烯纤维丝条送入干燥机依次进行第一级干燥、第二级 干燥、第三级干燥;所述第一级干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的下方吹向上方;所述第二级干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的上方吹向下方;所述第三级干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的上方吹向下方。优选的,所述第一级干燥的加热温度为70°C 120°C。优选的,所述第一级干燥的加热温度为85°C 110°C。优选的,所述第二级干燥的加热温度为60V 110°C。优选的,所述第三级干燥的加热温度为50°C 100°C。优选的,还包括将所述超高分子量聚乙烯纤维的丝条进行三级干燥前进行预干J)yK ο优选的,所述预干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的上方吹向下方。优选的,所述预干燥的加热温度为60°C 110°C。优选的,所述预干燥、第一级干燥、第二级干燥和第三级干燥的的干燥车速为80m/ min 100m/mino优选的,所述超高分子量聚乙烯为重均分子量为(1. 5 4. 5) X IO6的线性聚乙烯。本专利技术提供了,该方法是将卷曲后的超高 分子量聚乙烯纤维丝条依次进行三级干燥,第一干燥中控制热风吹送方向为从超高分子量 聚乙烯纤维的下方吹向上方,使纤维表面大部分水分蒸发干燥;第二级干燥中控制热风吹 送方向为从超高分子量聚乙烯纤维的上方吹向下方,避免传送带温度过高造成的超高分子 量聚乙烯纤维局部受热,稳定超高分子量聚乙烯纤维的力学性能;第三级干燥中控制热风 吹送方向为从超高分子量聚乙烯纤维的上方吹向下方,使纤维表面水分充分蒸发,易于后 续的上胶过程。进而使最终制得防刺面料具有均一的力学性能,且具有较高的耐刺穿性。附图说明图1为本专利技术提供的干燥方法的流程图。 具体实施例方式为了进一步了解本专利技术,下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述,但是 应当理解,这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点,而不是对本专利技术权利要求的 限制。本专利技术实施例公开了,包括将卷曲后的 超高分子量聚乙烯纤维送入干燥机依次进行第一级干燥、第二级干燥、第三级干燥;所述第一级干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的下方吹向上方;所述第二级干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的上方吹向下方;所述第三级干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的上方吹向下方。参见图1为本专利技术中超高分子量聚乙烯纤维干燥过程的流程示意图,将卷曲后的 超高分子量聚乙烯纤维4依次通过第一干燥室1、第二干燥室2、第三干燥室3进行第一级 干燥、第二级干燥、第三级干燥,图中箭头的方向表示干燥过程中热风吹送的方向。超高分子量聚乙烯纤维4在进行第一级干燥前,纤维表面附着有大量的水分,在 进行第一级干燥时,纤维表面的部分水分会变成水蒸气向上方运动,故第一级干燥时控制 热风方向是从超高分子量聚乙烯纤维4的下方吹至上方,加热方向与水蒸气运动方向一 致,便于将纤维表面的大部分水分蒸发。按照本专利技术,第一级干燥的加热温度优选为70°C 120°C,更优选为85°C 110 °C,干燥车速优选为80m/min 100m/min。超高分子量聚乙烯纤维4经第一级干燥后表面仍残留部分水,需对超高分子量聚 乙烯纤维继续进行第二级干燥,而此时传送带5的温度已升至60V 70°C,接近超高分子 量聚乙烯的玻璃化转变温度,故控制第二级干燥中的热风方向从超高分子量聚乙烯纤维4 的上方吹至下方,减少传送带温度的进一步升高,防止超高分子量聚乙烯纤维局部受热,稳 定超高分子量聚乙烯纤维的力学性能。按照本专利技术,第二级干燥的加热温度优选为60°C 110°C,更优选为75°C 105°C,干燥车速优选为80m/min 100m/min。将超高分子量聚乙烯纤维4依次进行第一级干燥、第二级干燥后,纤维表面残余 水量约为 1.5%,为了使超高分子量聚乙烯纤维4表面的水分充分干燥,将超高分子 量聚乙烯纤维4进行第三级干燥,第三级干燥中,同样为了控制传送带的温度,热风方向从 超高分子量聚乙烯纤维4的上方吹至下方。按照本专利技术,第三级干燥的加热温度优选为50°C 100°C,更优选为60°C 100°C,干燥车速优选为80m/min 100m/min。按照本专利技术,优选将超高分子量聚乙烯纤维在进行第一级干燥前进行预干燥,在 预干燥过程中,控制热风方向是从超高分子量聚乙烯纤维的下方吹至上方,加热温度优选 为60°C 110°C,干燥车速优选为80m/min 100m/min。对于干燥机,可以使用本领域技术人员熟知的设备,本专利技术对此并无特别限制。所述卷曲后的超高分子量聚乙烯纤维的是将超高分子量聚乙烯纤维均勻铺展后 经本领域技术人员熟知的方法进行牵伸、机械卷曲后形成。对于超高分子量聚乙烯的纺丝方法,优选为凝胶纺丝方法制备的纤维,例如可以 通过在专利GB2042414A或W001/73173中所描述的凝胶纺丝工艺来制备。凝胶纺丝工艺由 以下步骤组成制备具有高特性黏度的线性聚乙烯的溶液,将该溶液在高于溶解温度的温 度下纺成丝,将该丝冷却到凝胶温度以下以产生凝胶,并且在除去溶剂之前、期间或以后拉 伸丝以得到超高分子量聚乙烯纤维。按照本专利技术,优选采用重均分子量为(本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种超高分子量聚乙烯纤维的干燥方法,包括:将卷曲后的超高分子量聚乙烯纤维的丝条送入干燥机依次进行第一级干燥、第二级干燥、第三级干燥;所述第一级干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的下方吹向上方;所述第二级干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的上方吹向下方;所述第三级干燥中,热风方向从超高分子量聚乙烯纤维的上方吹向下方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵罗杰陈永银周成程黄金帮陈钢
申请(专利权)人:宁波荣溢化纤科技有限公司
类型:发明
国别省市:33[中国|浙江]

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