超高分子量聚乙烯纱线性能研究及应用.pdf

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1、第２９卷第３期合成技术及应用Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．３２０１４年９月ＳＹＮＴＨＥＴＩＣＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳｅｐ．２０１４应用技术超高分子量聚乙烯纱线性能研究及应用１，２１，２１陈建军，杨勇，阮洋（１．中国石化仪征化纤股份有限公司，江苏仪征２１１９００；２．江苏省高性能纤维重点实验室，江苏仪征２１１９００）摘要：研究了超高分子量聚乙烯纯纺纱线、纱线类型和不同比例混纺纱线的性能。结果表明超高分子量聚乙烯纱线具有高强低伸的特点，股线的断裂强度比单纱高１０％以上，均匀性更好，可满足防护手套等特种领域对高强度、高耐磨纱线

2、的需求，具有很好的应用前景。关键词：超高分子量聚乙烯纱线性能中图分类号：ＴＱ３４２６１文献标识码：Ｂ文章编号：１００６３３４Ｘ（２０１４）０３００３６０３超高分子量聚乙烯纤维（ＵＨＭＷＰＥ），是强度最３）；７０／３０（２５ｔｅｘ、２５ｔｅｘ×２）；５０／５０（２５ｔｅｘ、２５ｔｅｘ高的化学纤维，其主链是高度对称的亚甲基结构，理×２）；论断裂强度高达３２８ｃＮ／ｄｔｅｘ，主流产品的实际断裂ｃ）ＵＨＭＷＰＥ／ＰＡ６（锦纶６）混纺纱：９０／１０（２５强度在３０～５０ｃＮ／ｄｔｅｘ，初始模量大于９００ｃＮ／ｄｔｅｘ，ｔｅｘ、２５ｔｅｘ

3、×２）；７０／３０（２５ｔｅｘ、２５ｔｅｘ×２）；５０／３０（２５是名符其实的高强高模纤维。此外，其密度只有０．ｔｅｘ、２５ｔｅｘ×２）；３９７ｇ／ｃｍ，低于多数合成纤维，而且化学稳定性好，ｄ）ＵＨＭＷＰＥ／ＰＰＴＡ（芳纶）混纺纱：９０／１０（２５［１，２］抗冲击，耐切割，有非常广泛的用途。ｔｅｘ）目前，超高分子量聚乙烯纤维主要以长丝制品１．２测试设备为主，包括防弹用ＵＤ布、防切割手套、各类绳索、渔强力测试仪（英斯特朗Ｉｎｓｔｒｏｎ５９４４）；网等，用于安全防护、航海、渔业、体育用品等领域；纱线捻度机（大荣纺仪，ＹＧＢ３３１Ａ）；短纤

4、纱也有少量应用，如防护手套等。从产品特点束丝或纱线强力测试仪（上海德杰）；看，短纤纱和长丝各有优势，短纤纱单丝间抱合更为单丝强力测试仪（上海新纤，ＸＱ－１Ｃ）。紧密，手感较好，而且没有钩丝现象，短纤纱断裂强１．３测试方法和标准度比长丝要低，但其防切割性能基本一致，而且短纤纱线的强伸根据国标ＧＢ／Ｔ３９１６－１９９７《纺织纱的断裂强度仍远高于一般纱线产品，可在一定程品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测［３］度上满足特种行业对超高强度纱线的需求。定》进行测试；纱线捻度根据国标ＧＢ／Ｔ２５４３．２－随着国内超高分子量聚乙烯纤维产能的急剧

5、扩２００１《纺织品纱线捻度的测定第２部分：退捻加捻张，单纯靠传统长丝产品的市场需求已经难以消化法》进行测试。过快增长的产能，短纤维和纱线领域将是未来重要２结果与讨论的市场增长点。笔者对各种超高分子量聚乙烯纱线的力学性能及应用进行了分析和探讨。试验所用纺纱为强度稍低的低等级纤维超高分子量聚乙烯短纤维，断裂强度约２３～２８ｃＮ／ｄｔｅｘ，纤１实验度约１．２～１．９ｄｔｅｘ。１．１实验材料２．１纯纺纱线的性能各种超高分子量聚乙烯纱线短纤维由中国石化超高分子量聚乙烯纤维纯纺有一定的技术难仪征化纤股份公司生产，纱线由中国纺织科学院度，主要表现在

6、静电问题和强度过高造成的易损针提供。布难以清理、接头困难，但只要工艺控制得当，可以ａ）１００％ＵＨＭＷＰＥ纯纺纱：２９．５ｔｅｘ×２；收稿日期：２０１４－０８－１６ｂ）ＵＨＭＷＰＥ／ＰＥＴ（涤纶）混纺纱：９０／１０（单股作者简介：陈建军（１９６４—），男，浙江建德人，高级工程师，主要从２５ｔｅｘ、双股２５ｔｅｘ×２、三股１４．８ｔｅｘ×３、１９．７ｔｅｘ×事高性能聚乙烯生产及管理工作。第３期陈建军等．超高分子量聚乙烯纱线性能研究及应用３７实现顺利纺纱，而且纱线指标良好，２９．５ｔｅｘ×２纯聚乙烯长丝低，但仍远高于一般纱线产品，其强度接

7、纺纱线的主要指标如表１所示。近同规格涤纶纱线的３倍，而断裂伸长只有涤纶纱表１超高分子量聚乙烯纯纺纱线性能指标线的一半左右，如果以强度更高的纤维为原料纺出项目２９．５ｔｅｘ×２（２０Ｓ×２）ＵＨＭＷＰＥ１００％的超高分子量聚乙烯纱断裂强度将会更高。线密度／ｔｅｘ５９．１从重量偏差、捻度等指标看，纱线的实际物理指－１５２．９捻度／捻·（１０ｃｍ）捻向（Ｓ／Ｚ）Ｓ标较为理想，说明超高分子量聚乙烯纤维的纺纱有重量偏差，％－０．６较好的可控性，而且重量偏差、条干ＣＶ、毛羽等均较回潮率，％０．４５好，纱线均匀度很高，可见超高分子量聚乙烯纤维虽条干

8、ＣＶ值，％８．５９然纺纱难度高，但完全可以纺出高品质的纱线。断裂强力／ｃＮ５０８８．２－１８．６２２．２混纺纱线的性能断裂强度／ｃＮ·ｄｔｅｘ断裂伸长率，％６．０５２．２．１纱线类型对其性能的影响断裂伸长ＣＶ，％４．８２