單向層合物及其制備系統、無緯布及防護制品的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及高分子材料應用技術領域，特別是涉及一種單向層合物及其制備系統、無瑋布及防護制品。
【背景技術】
[0002]超高分子量聚乙稀(UltraHigh Molecular Weight Polyethylene，簡稱UHMW-PE)是一種線型結構的具有優異綜合性能的熱塑性工程塑料，以這種材料為基礎制成高強纖維是其最重要用途之一。
[0003]超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)纖維是一種合成纖維類，其分子結構具有很高的伸直平行度和取向度，這種分子結構決定了超高分子量聚乙烯纖維具有極高的強度和模量，并具有良好的化學穩定性、耐腐蝕性等優點。超高分子量量聚乙烯(UHMff-PE)纖維的上述特性，已超越芳綸纖維平紋層合物，廣泛應用在軍事、警用防彈防護領域，成為該領域替代傳統鋼結構防彈材料中的主流材料。
[0004]以超高分子量聚乙烯纖維為帶材的層合物通常可采用如下工藝制備;將多根超高分子量聚乙烯纖維經過均勻、平行、挺直等處理使其沿一個方向排列整齊，用綁扎線作為經線或瑋線綁扎形成一單層，綁扎線的熔融溫度Tl低于超高分子量聚乙烯纖維的熔點T2，之后采用介于Tl和T2之間的一溫度T3熱壓固結該單層。采用同樣的方法制備多個單層，多個單層疊設即可制得所需的層合物。上述技術對超高分子量聚乙烯纖維的處理工藝復雜、繁瑣、效率較低。
【實用新型內容】
[0005]在下文中給出關于本申請的簡要概述，以便提供關于本申請的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本申請的窮舉性概述。它并不是意圖確定本申請的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本申請的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0006]本申請實施例提供一種單向層合物及其制備系統、無瑋布及防護制品。
[0007]第一方面，本申請實施例提供了一種單向層合物的制備系統，所述單向層合物的制備系統包括:
[0008]按單向層合物的制備工序依次設置的一制備控制子系統、一涂膠控制子系統和一粘合控制子系統；
[0009]所述制備控制子系統用于制備多個單層，其中，任一單層采用依次連續鋪展多片超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的方式制得，每二片連續鋪展的所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的相鄰處為一鄰區；
[0010]所述涂膠控制子系統用于在至少一所述單層的至少一面涂布膠合劑；
[0011]所述粘合控制子系統用于以至少一涂布有所述膠合劑的面為相鄰面，在一所述單層的各所述鄰區與相鄰的另一所述單層的各所述鄰區彼此錯開、多個所述單層分別平行且任二個相鄰的所述單層至少局部重疊的狀態下，將多個所述單層粘合為一所述單向層合物。
[0012]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，任一所述單層包括的所述多片超高分子量聚乙烯薄膜或條帶中，至少二片所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的寬度相同或不同；和/或，任一所述單層中，至少一所述鄰區為二片相鄰的所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的部分重疊區、鄰接區或小于一設定閾值的間隙。
[0013]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述制備控制子系統包括用于分別制備多個所述單層的多套放卷裝置，其中，多套所述放卷裝置的放卷方向平行，且經多套所述放卷裝置分別放卷的多個所述單層的投影至少局部重疊。
[0014]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，任一所述放卷裝置包括至少一個放卷軸，每個所述放卷軸上依次套設有多個筒管。
[0015]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，任一所述放卷裝置包括平行設置的二個所述放卷軸。
[0016]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，任一所述放卷裝置還包括至少一個滑差軸和至少一組導向輥，所述滑差軸對應設置在所述放卷軸上，所述導向輥和所述筒管對應設置。
[0017]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述涂膠控制子系統包括至少一微凹涂布控制設備，用于采用微凹涂布的方式對至少一所述單層的至少一面涂布所述膠合劑。
[0018]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述單向層合物的制備系統還包括:一烘箱，設于所述涂膠控制子系統和所述粘合控制子系統之間，用于將涂布有所述膠合劑的所述單層經一烘箱進行烘干處理。
[0019]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，經所述烘箱烘干處理的所述單層在烘干處理過程中處于涂布有所述膠合劑的一面朝上的狀態。
[0020]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述粘合控制子系統包括:一熱壓控制裝置，用于在溫度小于或等于150°C、線壓力小于或等于5Mpa的控制條件下，以至少一涂布有所述膠合劑的面為相鄰面，在一所述單層的各所述鄰區與相鄰的另一所述單層的各所述鄰區彼此錯開、多個所述單層分別平行且任二個相鄰的所述單層至少局部重疊的狀態下，將多個所述單層粘合為一所述單向層合物。
[0021 ]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述熱壓控制裝置包括二個熱輥，通過所述二個熱輥的配合實現熱壓控制；或者，所述熱壓控制裝置包括一熱輥和一壓輥，通過所述熱輥和所述壓輥的配合實現熱壓控制。
[0022]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述熱輥包括電加熱鋼輥、油加熱鋼輥或電磁加熱鋼輥，和/或，所述壓輥包括橡膠輥。
[0023]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述熱輥表面有防粘層。
[0024]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述單向層合物的制備系統還包括:一冷卻處理子系統，用于對經所述粘合控制子系統處理后的所述單向層合物進行冷卻處理。
[0025]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述冷卻處理子系統包括至少一冷卻輥，經所述粘合控制子系統處理后的所述單向層合物經所述冷卻輥傳送以在傳送過程中進行冷卻。
[0026]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述冷卻處理子系統還包括一冷媒循環管路，所述冷媒循環管路設置于所述至少一冷卻輥上，用于通過冷媒以對經所述冷卻輥傳送的所述單向層合物進行冷卻處理。
[0027]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述冷媒循環管路包括冷水循環管路。
[0028]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述單向層合物的制備系統還包括:一收卷裝置，用于收卷經所述粘合控制子系統處理后的所述單向層合物或經所述冷卻處理子系統處理后的所述單向層合物。
[0029]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的相關參數至少滿足以下一種或多種:線密度在5000旦以上；寬度10mm以上;厚度0.2mm以下；斷裂強度在10克/旦以上;拉伸模量在800克/旦以上;斷裂伸長率在6%以下。
[0030]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述超高分子量聚乙烯條帶的相關參數至少滿足以下一種或多種:線密度在100旦以上；寬度1-1OOmm;厚度0.2mm以下;斷裂強度在10克/旦以上;拉伸模量在800克/旦以上;斷裂伸長率在6%以下。
[0031]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，任一片所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的鋪展方向為其寬度方向。
[0032]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的寬度方向為垂直所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的分子鏈伸直方向。
[0033]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統，可選的，所述膠合劑包括以下一種或幾種的混合物:聚苯乙烯異戊二烯共聚物、聚苯乙烯三嵌段共聚體、氫化聚苯乙烯三嵌段共聚體、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，本申請實施例還提供了一種單向層合物，所述單向層合物基于本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統制得。
[0035]第三方面，本申請實施例還提供了另一種單向層合物，所述單向層合物包括分別平行且粘合的多個單層，其中，多個所述單層中任二個相鄰的所述單層以至少一涂布有膠合劑的面為相鄰面、且一所述單層的各鄰區與相鄰的另一所述單層的各鄰區彼此錯開，任一所述單層采用依次連續鋪展多片超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的方式制得，每二片連續鋪展的所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的相鄰處為一所述鄰區，且至少一所述單層的至少一面涂布有所述膠合劑。
[0036]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物，可選的，任一所述單層包括的所述多片超高分子量聚乙烯薄膜或條帶中，至少二片所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的寬度相同或不同。
[0037]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物，可選的，任一所述單層中，至少一所述鄰區為二片相鄰的所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的部分重疊區、鄰接區或小于一設定閾值的間隙。
[0038]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物，可選的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的相關參數至少滿足以下一種或多種:
[0039]線密度在5000旦以上；
[0040]寬度10mm以上；
[0041 ] 厚度0.2mm以下；
[0042]斷裂強度在10克/旦以上；
[0043]拉伸模量在800克/旦以上；
[0044]斷裂伸長率在6%以下。
[0045]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物，可選的，所述超高分子量聚乙烯條帶的相關參數至少滿足以下一種或多種:
[0046]線密度在100旦以上；
[0047]寬度1-1OOmm;
[0048]厚度0.2mm以下；
[0049]斷裂強度在10克/旦以上；
[0050]拉伸模量在800克/旦以上；
[0051 ] 斷裂伸長率在6%以下。
[0052]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物，可選的，任一片所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的鋪展方向為其寬度方向。
[0053]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物，可選的，所述超高分子量聚乙稀薄膜或條帶的寬度方向為垂直所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的分子鏈伸直方向。
[0054]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物，可選的，所述膠合劑包括以下一種或幾種的混合物:聚苯乙烯異戊二烯共聚物、聚苯乙烯三嵌段共聚體、氫化聚苯乙烯三嵌段共聚體、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，本申請實施例還提供了一種無瑋布，所述無瑋