单向层合物及其制备系统、无纬布及防护制品的制作方法

文档序号:10256564阅读:408来源:国知局
单向层合物及其制备系统、无纬布及防护制品的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及高分子材料应用技术领域,特别是涉及一种单向层合物及其制备系统、无玮布及防护制品。
【背景技术】
[0002]超高分子量聚乙稀(UltraHigh Molecular Weight Polyethylene,简称UHMW-PE)是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料,以这种材料为基础制成高强纤维是其最重要用途之一。
[0003]超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)纤维是一种合成纤维类,其分子结构具有很高的伸直平行度和取向度,这种分子结构决定了超高分子量聚乙烯纤维具有极高的强度和模量,并具有良好的化学稳定性、耐腐蚀性等优点。超高分子量量聚乙烯(UHMff-PE)纤维的上述特性,已超越芳纶纤维平纹层合物,广泛应用在军事、警用防弹防护领域,成为该领域替代传统钢结构防弹材料中的主流材料。
[0004]以超高分子量聚乙烯纤维为带材的层合物通常可采用如下工艺制备;将多根超高分子量聚乙烯纤维经过均匀、平行、挺直等处理使其沿一个方向排列整齐,用绑扎线作为经线或玮线绑扎形成一单层,绑扎线的熔融温度Tl低于超高分子量聚乙烯纤维的熔点T2,之后采用介于Tl和T2之间的一温度T3热压固结该单层。采用同样的方法制备多个单层,多个单层叠设即可制得所需的层合物。上述技术对超高分子量聚乙烯纤维的处理工艺复杂、繁琐、效率较低。
【实用新型内容】
[0005]在下文中给出关于本申请的简要概述,以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分,也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0006]本申请实施例提供一种单向层合物及其制备系统、无玮布及防护制品。
[0007]第一方面,本申请实施例提供了一种单向层合物的制备系统,所述单向层合物的制备系统包括:
[0008]按单向层合物的制备工序依次设置的一制备控制子系统、一涂胶控制子系统和一粘合控制子系统;
[0009]所述制备控制子系统用于制备多个单层,其中,任一单层采用依次连续铺展多片超高分子量聚乙烯薄膜或条带的方式制得,每二片连续铺展的所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的相邻处为一邻区;
[0010]所述涂胶控制子系统用于在至少一所述单层的至少一面涂布胶合剂;
[0011]所述粘合控制子系统用于以至少一涂布有所述胶合剂的面为相邻面,在一所述单层的各所述邻区与相邻的另一所述单层的各所述邻区彼此错开、多个所述单层分别平行且任二个相邻的所述单层至少局部重叠的状态下,将多个所述单层粘合为一所述单向层合物。
[0012]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,任一所述单层包括的所述多片超高分子量聚乙烯薄膜或条带中,至少二片所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的宽度相同或不同;和/或,任一所述单层中,至少一所述邻区为二片相邻的所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的部分重叠区、邻接区或小于一设定阈值的间隙。
[0013]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述制备控制子系统包括用于分别制备多个所述单层的多套放卷装置,其中,多套所述放卷装置的放卷方向平行,且经多套所述放卷装置分别放卷的多个所述单层的投影至少局部重叠。
[0014]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,任一所述放卷装置包括至少一个放卷轴,每个所述放卷轴上依次套设有多个筒管。
[0015]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,任一所述放卷装置包括平行设置的二个所述放卷轴。
[0016]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,任一所述放卷装置还包括至少一个滑差轴和至少一组导向辊,所述滑差轴对应设置在所述放卷轴上,所述导向辊和所述筒管对应设置。
[0017]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述涂胶控制子系统包括至少一微凹涂布控制设备,用于采用微凹涂布的方式对至少一所述单层的至少一面涂布所述胶合剂。
[0018]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述单向层合物的制备系统还包括:一烘箱,设于所述涂胶控制子系统和所述粘合控制子系统之间,用于将涂布有所述胶合剂的所述单层经一烘箱进行烘干处理。
[0019]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,经所述烘箱烘干处理的所述单层在烘干处理过程中处于涂布有所述胶合剂的一面朝上的状态。
[0020]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述粘合控制子系统包括:一热压控制装置,用于在温度小于或等于150°C、线压力小于或等于5Mpa的控制条件下,以至少一涂布有所述胶合剂的面为相邻面,在一所述单层的各所述邻区与相邻的另一所述单层的各所述邻区彼此错开、多个所述单层分别平行且任二个相邻的所述单层至少局部重叠的状态下,将多个所述单层粘合为一所述单向层合物。
[0021 ]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述热压控制装置包括二个热辊,通过所述二个热辊的配合实现热压控制;或者,所述热压控制装置包括一热辊和一压辊,通过所述热辊和所述压辊的配合实现热压控制。
[0022]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述热辊包括电加热钢辊、油加热钢辊或电磁加热钢辊,和/或,所述压辊包括橡胶辊。
[0023]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述热辊表面有防粘层。
[0024]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述单向层合物的制备系统还包括:一冷却处理子系统,用于对经所述粘合控制子系统处理后的所述单向层合物进行冷却处理。
[0025]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述冷却处理子系统包括至少一冷却辊,经所述粘合控制子系统处理后的所述单向层合物经所述冷却辊传送以在传送过程中进行冷却。
[0026]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述冷却处理子系统还包括一冷媒循环管路,所述冷媒循环管路设置于所述至少一冷却辊上,用于通过冷媒以对经所述冷却辊传送的所述单向层合物进行冷却处理。
[0027]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述冷媒循环管路包括冷水循环管路。
[0028]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述单向层合物的制备系统还包括:一收卷装置,用于收卷经所述粘合控制子系统处理后的所述单向层合物或经所述冷却处理子系统处理后的所述单向层合物。
[0029]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述超高分子量聚乙烯薄膜的相关参数至少满足以下一种或多种:线密度在5000旦以上;宽度10mm以上;厚度0.2mm以下;断裂强度在10克/旦以上;拉伸模量在800克/旦以上;断裂伸长率在6%以下。
[0030]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述超高分子量聚乙烯条带的相关参数至少满足以下一种或多种:线密度在100旦以上;宽度1-1OOmm;厚度0.2mm以下;断裂强度在10克/旦以上;拉伸模量在800克/旦以上;断裂伸长率在6%以下。
[0031]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,任一片所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的铺展方向为其宽度方向。
[0032]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的宽度方向为垂直所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的分子链伸直方向。
[0033]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述胶合剂包括以下一种或几种的混合物:聚苯乙烯异戊二烯共聚物、聚苯乙烯三嵌段共聚体、氢化聚苯乙烯三嵌段共聚体、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、聚氨酯乳液。
[0034]第二方面,本申请实施例还提供了一种单向层合物,所述单向层合物基于本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统制得。
[0035]第三方面,本申请实施例还提供了另一种单向层合物,所述单向层合物包括分别平行且粘合的多个单层,其中,多个所述单层中任二个相邻的所述单层以至少一涂布有胶合剂的面为相邻面、且一所述单层的各邻区与相邻的另一所述单层的各邻区彼此错开,任一所述单层采用依次连续铺展多片超高分子量聚乙烯薄膜或条带的方式制得,每二片连续铺展的所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的相邻处为一所述邻区,且至少一所述单层的至少一面涂布有所述胶合剂。
[0036]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物,可选的,任一所述单层包括的所述多片超高分子量聚乙烯薄膜或条带中,至少二片所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的宽度相同或不同。
[0037]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物,可选的,任一所述单层中,至少一所述邻区为二片相邻的所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的部分重叠区、邻接区或小于一设定阈值的间隙。
[0038]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物,可选的,所述超高分子量聚乙烯薄膜的相关参数至少满足以下一种或多种:
[0039]线密度在5000旦以上;
[0040]宽度10mm以上;
[0041 ] 厚度0.2mm以下;
[0042]断裂强度在10克/旦以上;
[0043]拉伸模量在800克/旦以上;
[0044]断裂伸长率在6%以下。
[0045]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物,可选的,所述超高分子量聚乙烯条带的相关参数至少满足以下一种或多种:
[0046]线密度在100旦以上;
[0047]宽度1-1OOmm;
[0048]厚度0.2mm以下;
[0049]断裂强度在10克/旦以上;
[0050]拉伸模量在800克/旦以上;
[0051 ] 断裂伸长率在6%以下。
[0052]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物,可选的,任一片所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的铺展方向为其宽度方向。
[0053]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物,可选的,所述超高分子量聚乙稀薄膜或条带的宽度方向为垂直所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的分子链伸直方向。
[0054]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物,可选的,所述胶合剂包括以下一种或几种的混合物:聚苯乙烯异戊二烯共聚物、聚苯乙烯三嵌段共聚体、氢化聚苯乙烯三嵌段共聚体、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、聚氨酯乳液。
[0055]第四方面,本申请实施例还提供了一种无玮布,所述无玮
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