超高分子量聚乙烯短纖紗高性能水龍帶的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于產業用紡織品加工領域，具體涉及一種超高分子量聚乙烯短纖紗高性能水龍帶的制備方法。
【背景技術】
[0002]水龍帶是能承受一定液體壓力的管狀帶織物。可在較高壓力下輸送水或泡沫滅火液，是一種輸水或消防器材。傳統的水龍帶用棉、麻或高強化學纖維為原料，織物組織為雙經單瑋平紋管狀結構，用重型織帶機織造，或用高強錦綸絲和滌綸絲作原料，用雙梭圓織機織成管坯，內襯一層I?3毫米厚的橡膠，或將管坯內外涂覆一層較薄的高分子合成材料，使能承受高壓和耐磨、耐腐蝕。傳統的水龍帶主要用于消防車輛配備滅火水管帶、建筑內備用消防管帶、輸油、輸送淡水、農業排灌、工礦和建筑工地送水、排水等。
[0003]隨著時代及科技發展，高層建筑物日益增多，越來越高，引火引爆的種源除原統的木質纖維素，還有許多種化學物質，因此要求滅火水龍帶不僅適于高層建筑、火場范圍大(如森林火災);也要適用于各種化學物體(如塑料、原油、海上船舶及鉆井平臺等等);還要耐高壓、耐腐蝕、輕便、易保存等特點。顯然傳統的水龍帶不能滿足以上要求。
[0004]超高分子量聚乙烯纖維，也稱高強高模聚乙烯纖維，是世界公認的高性能纖維，其密度只有0.97g/cm3，具有質輕、強度高、模量高、耐光、耐摩擦、耐切割、耐撓曲、化學穩定性極好、耐酸堿、耐一般有機溶劑等優點。目前超高分子量聚乙烯纖維主要為長絲制品，如UD布、繩索等，用于防彈、航海、體育用品等領域。超高分子量聚乙烯短纖紗和長絲相比，短纖紗單纖間抱合更為緊密，手感較好，沒有鉤絲現象，而且自由度更高，可以在各種基體中均勻分布，適合于做復合材料增強骨架，其功能與長絲相差不大。為此用超高分子量聚乙烯短纖純紡紗作為原料制織水龍帶，完全有可能成為一種高性能水龍帶，以擴大其使用范圍。
【發明內容】
[0005]發明目的:為了解決現有水龍帶性能及生產技術的不足，本發明提供了一種用超高分子量聚乙烯短纖純紡紗作為原料，采用機織生產方法生產出帶坯，再上乳膠的高性能水龍帶，具有質輕高強、耐高壓、耐腐蝕、輕便、易保存等特點，并可擴大其使用范圍。
[0006]技術方案:一種超高分子量聚乙烯短纖紗高性能水龍帶的制備方法，所述的高性能水龍帶采用超高分子量聚乙烯短纖維作為經瑋紗原料，采用機織生產方法制備而成，具體為:采用管狀組織結構設計，經分條整經制成織軸再在重型織帶機上生產出超高分子量聚乙烯短纖紗帶坯，下機織物整理，再上乳膠得到成品；
其中，高性能水龍帶坯帶生產時，須進行組織結構設計，采用管狀組織結構設計，一般步驟如下:
(1)采用1/1平紋、2/2瑋重平、2/2方平、2/2破斜紋、1/3破斜紋及5/3瑋面緞紋等簡單組織作為管狀組織的表、里兩層的基礎組織；
(2)管狀組織表、里層經紗排列比為1:1，表、里瑋投瑋比為1:1 ; (3)確定水龍帶的總經根數，可按下式計算:
Mj= Rj X Z土 Sw式中:Mj—總經根數；
Rj —基礎組織的組織循環經紗數；
Z—表、里層基礎組織的個數；具體數值根據水龍帶管徑大小而定；
Sw—基礎組織的瑋向飛數；
由左向右投第一瑋時，Sw取(-)號；由右向左投第一瑋時，Sw取(+ )號。
[0007]作為進一步優化:所述的超高分子量聚乙烯短纖維規格為:線密度為1.21-1.35dtex，長度為45_60mm ;所述的超高分子量聚乙烯短纖維的強力范圍為35_45cN/
dtexo
[0008]作為進一步優化:所述的超高分子量聚乙烯短纖紗線為采用所述的超高分子量聚乙烯短纖維為原料經過純紡而成的紗線，其規格為36.9X2tex、29.5X2tex、18.5X2tex，單紗強力大于2500cN，分別用于生產各種規格超高分子量聚乙烯短纖紗高性能水龍帶帶坯。
[0009]作為進一步優化:高性能水龍帶坯帶織造時，考慮到水龍帶在承受水壓作用時，處于周向的瑋紗承受的作用力較大，須選擇瑋紗特數大于經紗。
[0010]作為進一步優化:選用國產121型分條整經機進行織軸加工，條帶卷繞速度為200-300m/min，倒軸速度為60-100m/min，采用圓盤式張力盤，整經張力在15_20g，織軸卷繞密度為 0.56-0.65g/cm3。
[0011]作為進一步優化:分條整經加工織軸時，還須增加有抗靜電油劑的上油步驟，具體如下:采用組分為:水100%、質量濃度為5%水溶性抗靜電劑、質量濃度為3%水溶性有機硅油進行復配成專用抗靜電油劑，在分條整經織軸卷繞時，對超高分子量聚乙烯短纖經紗采用專用抗靜電劑進行上油處理，經紗從滾筒上退繞下來，通過導輥，由帶液輥給經紗單面上水溶性抗靜電油劑，然后經導輥卷繞到織軸上；液槽的液面高度為10cm，溫度為50°C，調節帶液輥轉速來控制上液量，一般上液量為經紗重量的2.0%?3.0%。
[0012]作為進一步優化:選用國產重型織帶機進行織造帶坯，其主要上機工藝參數為:總經根數400-1200根，帶坯瑋密13-16根/英寸，帶坯厚度為1.2-1.8mm，織機車速150-200m/min，上機張力10-15KN ;水龍帶帶坯織造時，為防止幅縮，須加裝內撐撐幅器。
[0013]作為進一步優化:水龍帶帶坯織造時，為使水龍帶左右折幅處邊緣經紗密度保持均勻，使管狀折幅處平整，在布身折幅處各穿入一根張力較大的線，穿筘時布身每筘穿入數為4入/D，左邊部每筘穿入數為1、2、2、3、3、3，右邊部每筘穿入數為3、3、3、2、2、1，筘號28-32#穿綜采用照圖穿法。
[0014]作為進一步優化:所述的超高分子量聚乙烯短纖紗高性能水龍帶帶坯須上膠處理，主要工藝流程如下:擠出一上膠一套管一硫化一成品檢驗；即先用塑料擠出機擠出與帶坯直徑相符的聚氨酯內襯薄膜管，在管的外壁涂上膠后，將做好聚氨酯內襯薄膜管套入帶坯內，經130°C的高強硫化，使內襯管薄膜與帶坯粘合為一體，再經檢驗成成品，上膠后水龍帶壁厚為1.5-2.5mm中的一種。
[0015]有益效果:本發明制得的超高分子量聚乙烯短纖紗高性能水龍帶，具有質輕高強、耐高壓、耐腐蝕、輕便、易保存等特點，不僅適用于高層建筑、火場范圍大(如森林火災)的消防滅火，還適用于各種化學物體(如塑料、原油、海上船舶及鉆井平臺等等)輸送及高原地帶、惡劣地理或氣候環境輸送水源等，從而有效地擴大了其使用范圍。
[0016]本發明的生產工藝獨特且合理，工藝流程短，生產效率高，生產成本較低，工藝實施方便，投產快，且產品質量穩定，經測試該水龍帶壁厚在1.6 mm以上，耐壓爆破壓力達到50MPa以上，滲水量為O。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例對本發明進行詳細闡述。
[0018]具體實施例一:
一種超高分子量聚乙烯短纖紗高性能水龍帶的制備方法，所述的高性能水龍帶采用超高分子量聚乙烯短纖維作為經瑋紗原料，采用機織生產方法制備而成，具體為:采用管狀組織結構設計，經分條整經制成織軸再在重型織帶機上生產出超高分子量聚乙烯短纖紗帶坯，下機織物整理，再上乳膠得到成品；
其中，高性能水龍帶坯帶生產時，須進行組織結構設計，采用管狀組織結構設計，一般步驟如下:
(1)采用1/1平紋組織作為管狀組織的表、里兩層的基礎組織；
(2)管狀組織表、里層經紗排列比為1:1，表、里瑋投瑋比為1:1 ;
(3)確定水龍帶的總經根數，可按下式計算:
Mj= Rj X Z土 Sw