[发明专利]一种防水聚乙烯纱线及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防水聚乙烯纱线及其制备方法。制备方法包括以下步骤：S1：将端羟基聚丁二烯表面修饰羟基化多壁碳纳米管，得到碳纳米管复合物；将其与超高分子聚乙烯混合，置于石油醚中溶胀，得到纺丝溶液，再经过冻胶纺丝、超倍拉伸，得到超高分子量聚乙烯纤维；S2：将涤纶纤维表面等离子化，置于羟基化多壁碳纳米管分散液中搅拌浸渍，洗涤干燥，得到改性涤纶纤维；S3：将超高分子量聚乙烯纤维、改性涤纶纤维混合，经过清花、梳棉、并条、粗纱、细纱过程，得到混合细沙；将两股相同混合细沙置于并捻联合机，并捻；得到复合纱线；S4：将复合纱线浸入在氨丙基异丁基倍半硅氧烷溶液中搅拌浸渍，洗涤干燥，得到防水聚乙烯纱线。

技术领域

本发明涉及聚乙烯纱线技术领域，具体为一种防水聚乙烯纱线及其制备方法。

背景技术

纺织行业是我国的传统优势行业，通常以生产附加值低、同质化程度高的中低档产品为主。但是近年来经济格局的变化，迫使传统纺织行业需要走出一条新型纺织的转型之路。这也使得围绕原料加工等方面的研究增多，以期望生产出生产附加值高的高档纺织品，拓展现有纺织品的应用范围。

另一方面，轻量级材料是成为汽车、船舶、航空航天、土木工程等领域创新发展的重要方向。而轻量级的非金属纤维材料如聚乙烯、芳纶等纤维材料也成为了关注的重点，其中以纤维材料制成纱线，再制成纤维绳，可以有效取代传统的钢丝绳，有效提高作业能力，降低运输成本。

纤维类材料中，超高分子量聚乙烯纤维具有高强度、高模量、耐化学、抗紫外等性能，被人们广泛应用在航海缆绳、防弹织物、扑鱼拖网、工程吊装等作业中。但是其耐热性差，终成品纤维绳用于较高重力作业，会在磨损过程中产生热量积累，从而影响其力学性能。同时其抗蠕变性能较差，限制了其在高端领域的应用。因此，需要解决以超高分子量聚乙烯纤维制成的半成品纱线的热性能、磨损性能、耐蠕变的问题。现有技术中，通常会采用与其他纤维进行混纺，优化互补缺点；也会在超高分子量聚乙烯纤维中加入填料来解决磨损等问题；但是，填料的加入存在亲和性问题，分散性差，最终还会影响材料本身；另一方面超高分子量聚乙烯纤维表面过于光滑，与其他纤维混纺时相互作用力弱，同时混纺过程中易产生静电，影响纱线品质。

综上，解决上述问题，制备一种防水聚乙烯纱线具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防水聚乙烯纱线及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种防水聚乙烯纱线的制备方法，包括以下步骤：

S1：将端羟基聚丁二烯表面修饰羟基化多壁碳纳米管，得到碳纳米管复合物；将其与超高分子聚乙烯混合，置于石油醚中溶胀，得到纺丝溶液，再经过冻胶纺丝、超倍拉伸，得到超高分子量聚乙烯纤维；

S2：将涤纶纤维表面等离子化，置于羟基化多壁碳纳米管分散液中搅拌浸渍，洗涤干燥，得到改性涤纶纤维；

S3：将超高分子量聚乙烯纤维、改性涤纶纤维混合，经过清花、梳棉、并条、粗纱、细纱过程，得到混合细沙；将两股相同混合细沙置于并捻联合机，并捻；得到复合纱线；

S4：将复合纱线浸入在氨丙基异丁基倍半硅氧烷溶液中搅拌浸渍，洗涤干燥，得到防水聚乙烯纱线。

较为优化地，超高分子量聚乙烯纤维的原料中包含以下组分：按重量份数计，超高分子聚乙烯80～85份、端羟基聚丁二烯12～16份、羟基化多壁碳纳米管3～4份。

较为优化地，所述碳纳米管复合物的制备方法为：将干燥的羟基化多壁碳纳米管置于含有正己烷的反应瓶中，分散均匀，搅拌下依次加入端羟基聚丁二烯、抗氧化剂、碳酸钾；设置温度为65～75℃反应12～14小时，甲醇洗涤，干燥得到碳纳米管复合物。