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超高分子量聚乙烯产品面料结构的选择

1月6日

面料的结构对于发挥超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的性能优势至关重要。以下结构形式是较为有效的选择方案。

机织结构

机织结构能充分发挥UHMWPE纤维的高强度优势,如采用800D高强聚乙烯纱线制成的平纹面料,具有防割、耐磨、耐腐蚀、抗UV等特性,广泛应用于运动服、特种制服、帐篷及箱包等领域。平纹组织结构能够为面料提供均匀的力学性能和良好的尺寸稳定性。在实际应用中,为了平衡成本和面料强度,生产商会采用ripstop防撕裂格型组织,以高强高模聚乙烯纱线在格子的格边部位做补强,起到骨架增强效果(图 1)。以经密220根/英寸、纬密180根/英寸的20 D锦纶格子面料做实验对照组,其撕破强力在6~7N左右(GB/T 3917.1 —2009《纺织品 织物撕破性能 第 1 部分:冲击摆锤法撕破强力的测定》),用20D高强高模聚乙烯纱线代替锦纶做格边后,面料的撕破强度可以提升60%以上。在质量、价格差异不大的情况下,面料的防护性能显著增强。


图 1 高强高模聚乙烯纱线做格边制成的ripstop防撕裂格型组织面料

此外,缎纹组织能够减少纤维弯曲,保持UHMWPE纤维的原始强度,并且在织造时可以减少提综次数,降低UHMWPE纤维的磨损程度,同时提供更好的悬垂性和手感,缎纹组织面料适合制作高端户外服装的内衬或面层。

针织结构

针织结构能够为户外服装提供更好的延展性和舒适性。例如,某款防刺、防割、防砍休闲马甲中使用的纬编双罗纹织物由UHMWPE长丝制成,既具有防护性能,又提供了良好的延展性和舒适性,非常适合攀岩、登山等对伸展自由度要求较高的户外活动。经编结构面料则能够更好地保证尺寸稳定性和强度,适合制作户外背包、装备袋等需要高强度和高耐磨性的产品。

非织造

非织造技术为UHMWPE纤维提供了新的应用形式。采用UHMWPE纤维制成的UD无纬布(单向布),通过定向排列纤维并在垂直方向用少量纤维固定,实现了极高的防弹防刺性能,可用于高端防护服装。此外,非织造布/纸也是典型应用之一。采用闪蒸法制成的UHMWPE非织造布,如国际知名的杜邦纸,具有抗菌、防水、透气、质轻、强韧、耐撕裂、耐穿刺、防螨、防尘及高反射率等特性,易于印刷并适用于多种加工工艺,且兼具可回收再利用的环保特性,目前已被广泛应用于医用包装材料、建筑用防水透气材料、医用/工业/化学防护服、货运隔热罩/保温罩、印刷包装及创意设计与艺术品等。

更多内容,请关注纺织导报2025年第6期“超高分子量聚乙烯纤维在户外运动装备中的创新应用”一文。


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