CN117947654B - 一种聚乙烯无纺布、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚乙烯无纺布、制备方法及应用，属于非织造布技术领域，所述聚乙烯无纺布包括下述组分：聚乙烯浆粕纤维：20~70wt%；聚乙烯沉析纤维：10~60wt%；聚乙烯短切纤维：20~75wt%；所述聚乙烯浆粕纤维采用闪蒸纺丝制备的纤维，经切断、磨浆和打浆后，打浆度为10~80°SR，所述聚乙烯沉析纤维的打浆度为10~70°SR，所述聚乙烯短切纤维长度为3~10mm，纤维旦数为1~3D，混合后通过湿法抄造、压榨烘干和热压处理制得所述聚乙烯无纺布。通过将闪蒸纺丝制备的聚乙烯浆粕纤维、聚乙烯沉析纤维以及聚乙烯短切纤维三者进行有机结合，制备出抗剥离强度和耐穿刺强度高的聚乙烯无纺布。
Description
技术领域
本发明属于非织造布技术领域，具体涉一种聚乙烯无纺布、制备方法及应用。
背景技术
聚乙烯具有低温柔韧性好、耐溶剂、绝缘、自润滑等特点，闪蒸法聚乙烯无纺布因为其优异的力学性能和防水透气性能，吸引了大量国内外院校和企业的研究。闪蒸无纺布是聚乙烯和溶剂在高温高压状态下形成均相纺丝液，纺丝液采用闪蒸纺丝喷头制得连续长纤维，长纤维经过摆动、成网、热压制成无纺布，连续长纤维经过多方向、交叉、堆叠成网，一股纤维形成一层薄纤网，多层薄纤网在网带上叠加后形成无纺布，因此闪蒸无纺布内部无从正面到反面直接贯穿整个厚度方向的纤维，堆叠的长纤维导致其内部层间结合强度低，长期使用时存在脱层的风险。
为了解决闪蒸无纺布层间结合强度低的问题，公开号为US3478141A的美国专利采用花辊作为热轧辊，利用花辊上凸起的图案增加无纺布的抗脱层能力，但是这个方法制备的无纺布其表面粗糙度大、两面差明显，不适合应用到双面印刷、锂电池隔膜等应用中。
采用现有技术制备的闪蒸纺丝纤维长度大易絮聚，打浆度低纸页无法成型，不能采用湿法抄造技术制备聚乙烯纸或无纺布片材；直接将闪蒸纺丝纤维进行短切由于打浆度低，也无法通过湿法抄造技术制备聚乙烯无纺布，且即使通过打浆采用湿法抄造技术制备聚乙烯无纺布，其物理性能较差，如抗剥离强度和耐穿刺强度低。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种聚乙烯无纺布、制备方法及应用。通过将闪蒸纺丝制备的聚乙烯浆粕纤维、聚乙烯沉析纤维以及聚乙烯短切纤维三者进行有机结合，制备出抗剥离强度和耐穿刺强度高的聚乙烯无纺布。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供一种聚乙烯无纺布，所述聚乙烯无纺布包括下述组分：聚乙烯浆粕纤维：20~70wt%；聚乙烯沉析纤维：10~60wt%；聚乙烯短切纤维：20~75wt%；所述聚乙烯浆粕纤维采用闪蒸纺丝制备的纤维，经切断、磨浆和打浆后，打浆度为10~80°SR，所述聚乙烯沉析纤维的打浆度为10~70°SR，所述聚乙烯短切纤维长度为3~10mm，纤维旦数为1~3D，混合后通过湿法抄造、压榨烘干和热压处理制得所述聚乙烯无纺布。
进一步的，所述聚乙烯浆粕纤维的直径范围为0.1~18µm，切断后的长度为0.1~20.0mm，所述聚乙烯浆粕纤维粒径配比为：≤100目：10~100目：≥10目=（1~8）：（1~8）：1。
进一步的，所述聚乙烯浆粕纤维的结晶度为60~70%，异形度为20%~80%。
进一步的，所述聚乙烯沉析纤维结晶度不大于20%。
进一步的，所述聚乙烯浆粕纤维，聚乙烯沉析纤维以及聚乙烯短切纤维的质量比为：（1.2~2）：1：（1.5~2.1）。
进一步的，所述聚乙烯短切纤维的异形度为30-80%。
进一步的，所述聚乙烯短切纤维为高密度聚乙烯长丝短切纤维或超高分子量聚乙烯长丝短切纤维。
本发明提供上述聚乙烯无纺布的制备方法，包括如下步骤：制备聚乙烯浆粕纤维浆料；制备聚乙烯沉析纤维浆料；制备聚乙烯短切纤维浆料；分别将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料制浆并按照比例混合，经过湿法抄造、压榨烘干和热压处理得到所述聚乙烯无纺布。
进一步的，制备聚乙烯浆粕纤维浆料包括：将聚乙烯和溶剂R1加入反应釜中，控制反应釜以0.1~10℃/min升温速度到达140~250℃，并保持压力3~20Mpa，通过闪蒸方式制备出闪蒸纺丝纤维；将所述闪蒸纺丝纤维切断至0.1~20mm，经过磨浆和打浆处理，使得聚乙烯浆粕纤维的打浆度为10~80°SR；干燥后，对所述聚乙烯浆粕纤维进行亲水处理即得。
进一步的，所述磨浆处理工艺为：按照浓度为0.1~5wt%进行磨浆处理至打浆度5~20°SR；所述打浆处理工艺为：磨浆完成后，加入去离子水至浓度为0.01~0.1wt%疏解5~50min，第一段打浆压力为8~22kg，打浆时间为1~10min；第二段打浆压力为2~7kg，打浆时间为30~200min。
进一步的，所述溶剂R1为水、醇、酸、胺、酯、醚、酮、腈、酰胺、卤代烃、脂肪烃、脂环烃、芳烃、不饱和烃中的一种或几种；通过辅助气体和加热控制反应釜内的温度和压力，所述辅助气体为氮气、氩气、氦气、二氧化碳、氖气中的一种或多种。
进一步的，所述闪蒸方式为将聚合物纺丝液通过闪蒸纺丝设备的减压喷头喷出进入50~500℃的氮气中；或，所述闪蒸方式为将聚合物纺丝液通过闪蒸纺丝设备的减压喷头喷出进入聚乙烯的良溶剂与不良溶剂的混合物，其中良溶剂占30~70%。
进一步的，将所述闪蒸纺丝纤维切断至0.1~20mm包括：将闪蒸纺丝纤维切断，得到长度范围分别为0.1~0.5mm、1.5~5.5mm、9~11mm、14~16mm和19~20mm的五种长度纤维，将相同质量的五种长度的闪蒸纺丝短切纤维混合。
进一步的，制备聚乙烯沉析纤维包括：将聚乙烯和溶剂R2加入到反应釜中，加热和搅拌控制反应釜达到160~200℃，得到聚乙烯溶液；将所述聚乙烯溶液与沉析剂混合并以2000~3000r/min转速剪切至少10分钟形成沉析纤维，冷却成型后清洗得到聚乙烯沉析纤维。
进一步的，所述溶剂R2为十氢萘、白油、1,2,4-三氯苯、矿物油、石蜡油或煤油中的一种或几种。
进一步的，所述聚乙烯溶液的浓度为5~15wt%；所述沉析剂为浓度为40~70wt%溶剂R2的苯溶液或甘油溶液，沉析剂温度为80~120℃，所述聚乙烯溶液与沉析剂的质量比为1：5~50。
进一步的，制备聚乙烯短切纤维包括：将长度为3~10mm、纤维旦数为1~3D以及异形度为30~80%的聚乙烯短切纤维进行亲水处理。
进一步的，所述亲水处理为将纤维的表面能提高到至少38 mN/m。
进一步的，所述亲水处理为电晕处理，所述电晕处理工艺为：电晕处理的电压为4000~16000V，频率12~26KHz，电极棒与绝干聚合物纤维的距离为1~10mm，空气的流量为300~6000m3/h；或所述亲水处理为等离子体处理，所述等离子体处理工艺为：电离功率为200~500W，处理时间1~6min，高纯氧气体积流量为0.008~0.02L/min。
进一步的，将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料分别加入去离子水进行疏解制浆，得到浓度为0.01~0.1wt%的浆料水溶液；所述聚乙烯浆粕纤维浆料粒径配比为：≤100目：10~100目：≥10目=（1~8）：（1~8）：1；按照聚乙烯浆粕纤维浆料：20~70wt%，聚乙烯沉析纤维浆料：10~60wt%，聚乙烯短切纤维浆料：20~75wt%的比例，将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料的水溶液混合。
进一步的，湿法抄造时上浆质量浓度为0.001~0.05%；热压采用预热和热轧相结合的方式，预热温度为80~115℃，车速为1~100m/min，线压力0~50N/mm，预热次数1~5次；热轧温度为115~145℃，车速为1~100m/min，线压力10~100N/mm，热轧次数1~5次。
本发明提供上述聚乙烯无纺布的应用，所述聚乙烯无纺布应用于绝缘包装、蜂窝芯材、印刷包装、建筑防水、地面覆盖、医用灭菌包装、复合材料增强及锂电池隔膜领域。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
（1）本发明中采用闪蒸纺丝制备的纤维具有高的结晶度，经切断和打浆后高度分裂和细纤维化，高的结晶度可以提高聚乙烯无纺布的强度和热稳定性，经过切断和打浆后使得纤维高度分裂和细化，使得其在无纺布内部可以形成有效的三维互穿网状结构，增加了聚乙烯无纺布的层间结合强度，具体的，本申请的通过闪蒸纺丝制备的纤维直径范围为0.1-18µm，其中80%的纤维直径范围在1-10µm之间，在该范围内的纤维经过后续打浆处理，可以使得所制备的纤维细化后，分叉多，单个纤维分叉至少在5以上，呈团状，且由于其结晶度高，具有较高的韧性，因此在聚乙烯无纺布中呈现三维互穿网状结构，充分与聚乙烯短切纤维和聚乙烯沉析纤维粘合，增加三者之间的结合强度；其次，本发明所制备的聚乙烯沉析纤维，呈薄膜状漂片结构，结晶度低，比表面积大，包裹聚乙烯浆粕纤维和聚乙烯短切纤维，提高了聚乙烯无纺布的机械性能。
（2）本发明对聚乙烯浆粕纤维的粒径配比进行限定，总体上看大于10目的比例不超过三分之一，小于等于100目的比例大于10%，小粒径的纤维打浆后分叉少，但自由度较高，容易弯曲，粒径较大的纤维自由度较低，但打浆后分叉多，只有小粒径、中粒径和大粒径相互配合才能使得三维网状结构在产品的空间结构上分布均匀，不容易引起团聚或偏聚，力学性能均一。
（3）采用100%纯聚乙烯制备，热压成型时纤维界面处在熔点附近温度分子链产生有效粘接。保留了聚乙烯本身的优良特性，绝缘、自润滑、耐磨、耐溶剂、耐化学品。
（4）采用造纸工艺制备聚乙烯无纺布，棒状聚乙烯短切纤维可以贯穿整个纸页厚度，聚乙烯浆粕纤维可以有效的互相搭接，聚乙烯沉析纤维包裹短切纤维和浆粕纤维，长纤维贯穿整个无纺布厚度方向，解决了其分层结合强度低的问题。在制浆过程中通过磨浆、表面处理、分散剂等手段，有效提高聚乙烯无纺布结构均匀性。造纸工艺，纤维均匀滤水后纸页内部保留了微细空隙，提高了聚乙烯无纺布的透气性能和湿气透过率；其次，湿法造纸工艺中去离子水带走纤维表面的杂质，明显降低卤素、重金属等有害物质含量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1制备的聚乙烯浆粕纤维的偏光显微图片；
图2为本发明实施例1制备的聚乙烯沉析纤维的偏光显微图片；
图3为本发明实施例1制备的聚乙烯无纺布的SEM图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
本发明实施例公开了一种聚乙烯无纺布，所述聚乙烯无纺布包括下述组分：聚乙烯浆粕纤维：20~70wt%；聚乙烯沉析纤维：10~60wt%；聚乙烯短切纤维：20~75wt%；所述聚乙烯浆粕纤维采用闪蒸纺丝制备的纤维，经切断、磨浆和打浆后，打浆度为10~80°SR，所述聚乙烯沉析纤维的打浆度为10~70°SR，所述聚乙烯短切纤维长度为3~10mm，纤维旦数为1~3D，混合后通过湿法抄造、压榨烘干和热压处理制得所述聚乙烯无纺布。
本发明中采用闪蒸纺丝制备的纤维具有高的结晶度，经切断和打浆后高度分裂和细纤维化，高的结晶度可以提高聚乙烯无纺布的强度，经过切断和打浆后使得纤维高度分裂和细化，使得其在无纺布内部可以形成有效的三维互穿网状结构，增加了聚乙烯无纺布的层间结合强度，具体的，本申请的通过闪蒸纺丝制备的纤维直径范围为0.1-18µm，其中80%的纤维直径范围在1-10µm之间，在该范围内的纤维经过后续打浆处理，可以使得所制备的纤维细化后，分叉多，单个纤维分叉至少在5以上，呈团状，且由于其结晶度高，具有较高的韧性，因此在聚乙烯无纺布中呈现三维互穿网状结构，充分与聚乙烯短切纤维和聚乙烯沉析纤维粘合，增加三者之间的结合强度；其次，本发明所制备的聚乙烯沉析纤维，呈薄膜状漂片结构，结晶度低，比表面积大，包裹聚乙烯浆粕纤维和聚乙烯短切纤维，提高了聚乙烯无纺布的机械性能。
需要指出的是，本发明采用聚乙烯不仅包括聚乙烯均聚物，还包括共聚物，其中共聚物中至少85%的重复单元是乙烯单元，优选采用线性聚乙烯均聚物。
具体的，所述聚乙烯浆粕纤维的直径范围为0.1~18µm，切断后的长度为0.1~20.0mm，所述聚乙烯浆粕纤维粒径配比为：≤100目：10~100目：≥10目=（1~8）：（1~8）：1。本发明通过闪蒸纺丝制备的聚乙烯浆粕纤维的直径范围为0.1-18µm，且为了达到较好的制浆以及在无纺布内部形成有效的三维互穿网状结构，对聚乙烯浆粕纤维的短切长度和粒径配比进行限定，具体的，且切断后的长度在0.1-20mm之间，合适的尺寸长度可以保证打浆后的细化纤维在产品中可以形成有效的网状结构，提高产品的综合力学性能，如提高剥离强度和耐穿刺强度，长度较长对于浆料均匀性产生负面影响，长度较短提高了浆料均匀性，但降低了产品的综合力学性能；最后对聚乙烯浆粕纤维的粒径配比进行限定，总体上看大于10目的比例不超过三分之一，小于等于100目的比例大于10%，小粒径的纤维打浆后分叉少，但自由度较高，容易弯曲，粒径较大的纤维自由度较低，但打浆后分叉多，只有小粒径、中粒径和大粒径相互配合才能使得三维网状结构在产品的空间结构上分布均匀，不容易引起团聚或偏聚，力学性能均一。
具体的，所述聚乙烯浆粕纤维的结晶度为60~70%，异形度为20%~80%。采用闪蒸纺丝制备的聚乙烯浆粕纤维的结晶度较高，但结晶度不宜过高，过高使得纤维的强度偏大，所制备的产品各向力学性能易不均匀，且非定型的聚乙烯浆粕纤维更容易与其他纤维产生包裹性，因此需要控制结晶度的范围，使得所述聚乙烯浆粕纤维既能够保证力学性能均一性又能保证三种纤维的粘结强度。异形度的计算公式采用现有的计算方式，即：截面异形系数=(R2-r0 2)/R2，式中r0为异形纤维实际截面等面积复圆后的半径，R为异形纤维外接圆半径。一般情况下，异形度越高，则聚乙烯无纺布抗拉强度等力学性能更好，但异形度过高，则在后续打浆过程中出现部分纤维脱落、纤维絮聚成团的情况，无法实现较佳的网状结构，因此本发明对异形度的程度进行了限定。
具体的，所述聚乙烯沉析纤维结晶度不大于20%。聚乙烯沉析纤维呈薄膜状漂片结构，结晶度低，比表面积大，湿法抄造时具有很好的包裹效果，包裹聚乙烯浆粕纤维和聚乙烯短切纤维，提高聚乙烯无纺布的机械性能，结晶度高反而会降低聚乙烯沉析纤维的包裹性，因此结晶度不宜较大。
具体的，所述聚乙烯浆粕纤维，聚乙烯沉析纤维以及聚乙烯短切纤维的质量比为：（1.2~2）：1：（1.5~2.1）。聚乙烯短切纤维可以贯穿整个纸页厚度，聚乙烯浆粕纤维可以有效的互相搭接，聚乙烯沉析纤维包裹短切纤维和浆粕纤维，长纤维贯穿整个无纺布厚度方向，当三者之间的含量处于上述范围内时，可以实现最佳的性能。
具体的，所述聚乙烯短切纤维的异形度为30-80%。聚乙烯短切纤维主要提供骨架作用，提高产品的力学性能，聚乙烯短切纤维的异形度越大与其他纤维的结合强度越高。
具体的，所述聚乙烯短切纤维为高密度聚乙烯长丝短切纤维或超高分子量聚乙烯长丝短切纤维。分子量达到3，000，000-6，000，000的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的强度非常高，可以用来做防弹衣；高密度聚乙烯为线性聚乙烯，结晶度>45%，斜方晶系，密度0.95～0.96g/cm3，熔融温度124～138℃，玻璃化温度-75～-120℃。
本发明还提出了上述聚乙烯无纺布的制备方法，包括如下步骤：
S1. 制备聚乙烯浆粕纤维浆料。
制备聚乙烯浆粕纤维浆料包括：将聚乙烯和溶剂R1加入反应釜中，控制反应釜以0.1~10℃/min升温速度到达140~250℃，并保持压力3~20Mpa，通过闪蒸方式制备出闪蒸纺丝纤维。
本发明实施例中将聚乙烯和溶剂R1加入反应釜中，得到浓度为1-30wt%的聚乙烯纺丝液。
所述溶剂R1为水、醇、酸、胺、酯、醚、酮、腈、酰胺、卤代烃、脂肪烃、脂环烃、芳烃、不饱和烃中的一种或几种。
通过辅助气体和加热控制反应釜内的温度和压力，所述辅助气体为氮气、氩气、氦气、二氧化碳、氖气中的一种或多种。
所述闪蒸方式为将聚合物纺丝液通过闪蒸纺丝设备的减压喷头喷出进入50~500℃的氮气中；或，所述闪蒸方式为将聚合物纺丝液通过闪蒸纺丝设备的减压喷头喷出进入聚乙烯的良溶剂与不良溶剂的混合物，其中良溶剂占30~70%。
需要指出的是，良溶剂和不良溶剂所采用的判断标准为本领域公知常识，此处不再进行赘述。
将所述闪蒸纺丝纤维切断至0.1~20mm，经过磨浆和打浆处理，使得聚乙烯浆粕纤维的打浆度为10~80°SR。
将所述闪蒸纺丝纤维切断至0.1~20mm包括：将闪蒸纺丝纤维切断，得到长度范围分别为0.1~0.5mm、1.5~5.5mm、9~11mm、14~16mm和19~20mm的五种长度纤维，将相同质量的五种长度的闪蒸纺丝短切纤维混合。例如，可以为0.1mm、1.5mm、9mm、14mm以及19mm五种长度的纤维，也可以为0.2mm、1.6mm、10mm、15mm以及20mm五种长度的纤维，只要五种长度分别在上述五个范围中取值即可，通过上述纤维的长度限定，提高了不同长度纤维之间的物理搭接，使得所制备的聚乙烯无纺布具有良好的强度。
所述磨浆处理工艺为：按照浓度为0.1~5wt%进行磨浆处理至打浆度5~20°SR；所述打浆处理工艺为：磨浆完成后，加入去离子水至浓度为0.01~0.1wt%疏解5~50min，第一段打浆压力为8~22kg，打浆时间为1~10min；第二段打浆压力为2~7kg，打浆时间为30~200min。打浆结束后，聚乙烯浆粕纤维的打浆度为10~80°SR，第一段打浆压力大时间短，使得纤维膨胀，内聚力下降，纤维内部的组织变得松弛，有效增加了接触面积，提高了后续聚乙烯无纺布的强度，但第一段打浆时间不宜超过10min，长时间使用较大的打浆压力会降低无纺布的透气性；第二段打浆压力小，打浆时间长，纤维纵向产生分裂，两端帚化，纤维表面分丝起毛，大大增加了纤维的比表面积，促进了氢链结合。
干燥后，对所述聚乙烯浆粕纤维进行亲水处理即得。
S2. 制备聚乙烯沉析纤维浆料。
制备聚乙烯沉析纤维包括：将聚乙烯和溶剂R2加入到反应釜中，加热和搅拌控制反应釜达到160~200℃，得到聚乙烯溶液；将所述聚乙烯溶液与沉析剂混合并以2000~3000r/min转速剪切至少10分钟形成沉析纤维，冷却成型后清洗得到聚乙烯沉析纤维浆料。
所述溶剂R2为十氢萘、白油、1,2,4-三氯苯、矿物油、石蜡油或煤油中的一种或几种。
所述聚乙烯溶液的浓度为5~15wt%；所述沉析剂为浓度为40~70wt%溶剂R2的苯溶液或甘油溶液，沉析剂温度为80~120℃，所述聚乙烯溶液与沉析剂的质量比为1：5~50。
S3. 制备聚乙烯短切纤维浆料。
将长度为3~10mm、纤维旦数为1~3D以及异形度为80%的聚乙烯短切纤维进行亲水处理。
本发明所使用的聚乙烯短切纤维在使用前采用表面活性剂和去离子水清洗以去掉表面污渍，表面活性剂可采用现有技术中的离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂）、非离子型表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。本发明采用的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
S4. 分别将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料制浆并按照比例混合，经过湿法抄造、压榨烘干和热压处理得到所述聚乙烯无纺布。
将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料分别加入去离子水进行疏解制浆，得到浓度为0.01~0.1wt%的浆料水溶液。所述聚乙烯浆粕纤维浆料粒径配比为：≤100目：10~100目：≥10目=（1~8）：（1~8）：1。
按照聚乙烯浆粕纤维浆料：20~70wt%，聚乙烯沉析纤维浆料：10~60wt%，聚乙烯短切纤维浆料：20~75wt%的比例，将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料的水溶液混合。湿法抄造时上浆质量浓度为0.001~0.05%；热压采用预热和热轧相结合的方式，预热温度为80~115℃，车速为1~100m/min，线压力0~50N/mm，预热次数1~5次；热轧温度为115~145℃，车速为1~100m/min，线压力10~100N/mm，热轧次数1~5次。、
本发明所述的热轧工艺通过热轧辊实现，热轧辊为金属辊、表面具有图案的花辊或弹性辊，具体尺寸参数可以基于实际生产情况进行确定。
本发明的亲水处理为将纤维的表面能提高到至少38 mN/m。可以采用现有技术对纤维的表面进行处理提高表面能。本申请优选采用电晕处理和等离子处理。
当亲水处理为电晕处理，所述电晕处理工艺为：电晕处理的电压为4000~16000V，频率12~26KHz，电极棒与绝干聚合物纤维的距离为1~10mm，空气的流量为300~6000m3/h。
当亲水处理为等离子体处理，所述等离子体处理工艺为：电离功率为200~500W，处理时间1~6min，高纯氧气体积流量为0.008~0.02L/min。
所述聚乙烯无纺布应用于绝缘包装、蜂窝芯材、印刷包装、建筑防水、地面覆盖、医用灭菌包装、复合材料增强、锂电池隔膜等领域。
为了更好的说明本发明的实施方式，下面通过具体的实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本发明实施例提供了一种聚乙烯无纺布的制备方法，包括；
S1. 制备聚乙烯浆粕纤维浆料。
将聚乙烯（独山子石化5502XA）、二氯甲烷加入反应釜内，在150r/min搅拌状态下升温到200℃，加热速率5℃/min，通过氮气控制釜内压力达到15MPa，得到聚合物质量浓度8wt%的纺丝液，纺丝液经过减压喷头喷入温度60℃的热氮气中，得到网状闪蒸纺丝纤维，纤维直径范围为0.5-20um；纤维强度为3.9g/d，纤维的结晶度为63%，异形度为20%。
将闪蒸纺丝纤维用切刀切断，得到长度分别为0.1mm、3mm、10mm、15mm和20mm的聚乙烯短纤维，将相同重量的五种长度的聚乙烯短纤维同时进行制浆处理，其中磨浆处理的磨浆浓度5wt%，磨片间隙3.0mm，磨浆后打浆度20°SR。打浆处理为加去离子水疏解10min，打浆时的浆料浓度0.01wt%，第一段打浆压力为8kg，打浆时间3min，第二段打浆压力为2kg，打浆时间100min。纤维经过滤水，干燥，将绝干聚乙烯短纤维进行电晕处理，电晕处理的电压为4000V，频率20KHz，电极棒与绝干聚合物纤维的距离为8mm，空气的流量为1000m3/h；得到聚乙烯浆粕纤维浆料，浆粕打浆度为45°SR，所制备的聚乙烯浆粕纤维浆料如图1所示。
独山子石化5502XA的性能指标如下：2.16kg原料，采用ISO1133，测出其熔体流动速率为0.2g/10min；采用ISO1872/1测出其密度为954kg/m3；采用ISO R527/2D测出其抗拉强度为26MPa，断裂伸长率大于300%。
S2. 制备聚乙烯沉析纤维浆料。
将聚乙烯（独山子石化5502XA）、51#白油加入反应釜内，在100r/min搅拌状态下升温到150℃，加热速率10℃/min，得到聚合物质量浓度5wt%的聚乙烯溶液。在密闭设备内将51#白油和苯搅拌加热到90℃制得沉析剂，其中51#白油占溶液的质量分数为60wt%。将聚乙烯溶液和沉析剂通过管道同时连续稳定的通入沉析设备中，其中聚乙烯溶液的流量为5kg/h，沉析剂的流量为250kg/h。经沉析设备高速剪切形成沉析纤维，然后排入水洗池中进一步冷却成型，经过十二烷基硫酸钠水溶液、多级水洗除去溶剂，得到聚乙烯沉析纤维浆料，测得聚乙烯沉析纤维浆料的打浆度为70°SR，结晶度为18%，所制备的聚乙烯沉析纤维浆料如图2所示。
S3. 制备聚乙烯短切纤维浆料。
将横截面为蚕豆形、异形度为30%和纤度2D超高分子量聚乙烯纤维切断成6mm，采用十二烷基苯磺酸钠溶液和去离子水洗掉表面油剂，过滤干燥，将绝干的超高分子量聚乙烯短切纤维进行氧等离子体处理，氧等离子体处理设置电离功率为300W，处理时间1min，高纯氧气体积流量为0.02L/min。
S4. 分别将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料制浆并按照比例混合，经过湿法抄造、压榨烘干和热压处理得到所述聚乙烯无纺布。
将聚乙烯浆粕纤维浆料按照粒径配比为≤100目：10-100目：≥10目=2：7：1混合，将混合后的聚乙烯浆粕纤维浆料和去离子水进行机械分散，调浓得到质量浓度为0.01wt%的聚乙烯浆粕纤维浆料水溶液。
将聚乙烯沉析纤维浆料在去离子水中进行疏解，得到质量浓度为0.01wt%的聚乙烯沉析纤维浆料水溶液。
将超高分子量聚乙烯短切纤维浆料进行机械疏解，调浓得到质量浓度为0.01wt%的超高分子量聚乙烯短切纤维浆料水溶液。
将上述浆料水溶液，以聚乙烯浆粕纤维的绝干重量为20 wt %，聚乙烯沉析纤维的绝干重量为20 wt %，超高分子量聚乙烯短切纤维的绝干重量为60 wt %进行混合，采用斜网纸机，抄造时纸机的上浆质量浓度为0.001 wt %；经过压榨烘干得到，预热温度为80℃，车速为1m/min，线压力50N/mm，预热次数2次；热轧温度为125℃，车速为1m/min，线压力100N/mm，热轧次数2次；得到聚乙烯无纺布，聚乙烯无纺布的定量为40g/m2，厚度为115um，所制备的聚乙烯无纺布如图3所示。
实施例2
本发明实施例提供了一种聚乙烯无纺布的制备方法，包括；
S1. 制备聚乙烯浆粕纤维浆料。
将聚乙烯（上海赛科5301AA）、二氯甲烷加入反应釜内，在150r/min搅拌状态下升温到140℃，加热速率0.1℃/min，通过氮气控制釜内压力达到20MPa，得到聚合物质量浓度5wt%的纺丝液，纺丝液经过减压喷头喷入温度80℃的热氮气中，得到网状闪蒸纺丝纤维，纤维直径范围为0.1-10um；纤维强度为4.0g/d，纤维的结晶度为65%，异形度为30%。
上海赛科5301AA的性能指标如下：2.16kg原料，采用ISO1133，测出其熔融指数为0.08g/10min；采用ISO1872/1测出其密度为950kg/m3；采用ISO 1184测出其MD拉伸屈服强度为32MPa，TD拉伸屈服强度为26MPa，MD断裂伸长率为460%，TD断裂伸长率为950%，MD拉伸断裂强度为77MPa，TD拉伸断裂强度为57MPa。
将闪蒸纺丝纤维用切刀切断，得到长度分别为0.1mm、3mm、10mm、15mm和20mm的聚乙烯短纤维，将相同重量的五种长度的聚乙烯短纤维同时进行制浆处理，其中磨浆处理的磨浆浓度1wt%，磨片间隙2.0mm，磨浆后打浆度15°SR。打浆处理为加去离子水疏解40min，打浆时的浆料浓度0.02%，第一段打浆压力为8kg，打浆时间5min，第二段打浆压力为5kg，打浆时间50min。纤维经过滤水，干燥，将绝干聚乙烯短纤维进行电晕处理，电晕处理的电压为5000V，频率20KHz，电极棒与绝干聚合物纤维的距离为5mm，空气的流量为1000m3/h；得到聚乙烯浆粕纤维浆料，浆粕打浆度为45°SR。
S2. 制备聚乙烯沉析纤维浆料。
将聚乙烯（塞拉尼斯4118）、1,2,4-三氯苯加入反应釜内，在150r/min搅拌状态下升温到160℃，加热速率5℃/min，得到聚合物质量浓度5wt%的聚乙烯溶液。在密闭容器内将1,2,4-三氯苯和甘油搅拌加热到100℃制得沉析剂，其中1,2,4-三氯苯占溶液的质量分数为70wt%。将聚乙烯溶液和沉析剂通过管道同时连续稳定的通入沉析设备中，其中聚乙烯溶液的流量为100kg/h，沉析剂的流量为500kg/h。经沉析设备高速剪切形成沉析纤维，然后排入水洗池中进一步冷却成型，经过超声波清洗、去污粉水溶液、多级水洗除去溶剂，得到聚乙烯沉析纤维浆料。测得聚乙烯沉析纤维浆料的打浆度为55°SR，结晶度为15%。
S3. 制备聚乙烯短切纤维浆料。
将横截面为蚕豆形、异形度为40%和纤度3D超高分子量聚乙烯纤维切断成10mm，采用十二烷基苯磺酸钠溶液和去离子水洗掉表面油剂，过滤干燥，将绝干的超高分子量聚乙烯短切纤维进行电晕处理，电晕处理的电压为14000V，频率20KHz，电极棒与绝干聚合物纤维的距离为10mm，空气的流量为600m3/h。
S4. 分别将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料制浆并按照比例混合，经过湿法抄造、压榨烘干和热压处理得到所述聚乙烯无纺布。
将聚乙烯浆粕纤维浆料按照粒径配比为≤100目：10-100目：≥10目=1：8：1混合，将混合后的聚乙烯浆粕纤维浆料和去离子水进行机械分散，调浓得到质量浓度为0.01wt%的聚乙烯浆粕纤维浆料水溶液。
将聚乙烯沉析纤维浆料在去离子水中进行疏解，得到质量浓度为0.1wt%的聚乙烯沉析纤维浆料水溶液。
将超高分子量聚乙烯短切纤维浆料进行机械疏解，调浓得到质量浓度为0. 1%的超高分子量聚乙烯短切纤维浆料水溶液。
将上述浆料水溶液，以聚乙烯浆粕纤维的绝干重量为30 wt %，聚乙烯沉析纤维的绝干重量为20 wt %，超高分子量聚乙烯短切纤维的绝干重量为50 wt %进行混合，采用斜网纸机，抄造时纸机的上浆质量浓度为0.001 wt %；经过压榨烘干得到，预热温度为95℃，车速为10m/min，线压力50N/mm，预热次数1次；热轧温度为127℃，车速为10m/min，线压力30N/mm，热轧次数3次；得到聚乙烯无纺布，聚乙烯无纺布的定量为15g/m2，厚度为43um。
实施例3
本发明实施例提供了一种聚乙烯无纺布的制备方法，包括；
S1. 制备聚乙烯浆粕纤维浆料。
将聚乙烯（扬子石化7000F）、六氟异丙醇加入反应釜内，在200r/min搅拌状态下升温到180℃，加热速率10℃/min，通过氮气控制釜内压力达到10MPa，得到聚合物质量浓度3wt%的纺丝液，纺丝液经过减压喷头喷入凝固浴中，凝固浴由六氟异丙醇和51#白油构成，沿着减压喷头喷嘴出口方向凝固浴液体流动速度为200m/min，其中六氟异丙醇占溶液的质量分数为50wt%，得到碎渣状聚乙烯纤维，纤维直径范围为0.1-20um，纤维的结晶度为60%，异形度为50%。
将聚乙烯碎渣用切刀切断，得到长度分别为0.1mm、5mm、10mm、15mm和20mm的聚乙烯短纤维，将相同重量的五种长度的聚乙烯短纤维同时进行制浆处理，其中磨浆处理的磨浆浓度0.1wt%，磨片间隙1.0mm，磨浆后打浆度20°SR。打浆处理为加去离子水疏解40min，打浆时的浆料浓度0.05%，第一段打浆压力为10kg，打浆时间4min，第二段打浆压力为7kg，打浆时间100min。纤维经过滤水，干燥，将绝干聚乙烯短纤维进行电晕处理，电晕处理的电压为15000V，频率26KHz，电极棒与绝干聚合物纤维的距离为1mm，空气的流量为2000m3/h；得到聚乙烯浆粕纤维浆料，浆粕打浆度为65°SR。
S2. 制备聚乙烯沉析纤维浆料。
将聚乙烯（扬子石化7000F）、十氢萘加入反应釜内，在200r/min搅拌状态下升温到160℃，加热速率3℃/min，得到聚合物质量浓度15wt%的聚乙烯溶液。在密闭设备内将十氢萘和甘油搅拌加热到120℃制得沉析剂，其中十氢萘占溶液的质量分数为50wt%。将聚乙烯溶液和沉析剂通过管道同时连续稳定的通入沉析设备中，其中聚乙烯溶液的流量为200kg/h，沉析剂的流量为1500kg/h。经沉析设备高速剪切形成沉析纤维，然后排入水洗池中进一步冷却成型，经过超声波清洗、去污粉水溶液、多级水洗除去溶剂，得到聚乙烯沉析纤维浆料。测得聚乙烯沉析纤维浆料的打浆度为20°SR，结晶度为10%。
S3. 制备聚乙烯短切纤维浆料。
将横截面为蚕豆形、异形度为60%和纤度2.5D超高分子量聚乙烯纤维切断成8mm，采用十二烷基苯磺酸钠溶液和去离子水洗掉表面油剂，过滤干燥，将绝干的超高分子量聚乙烯短切纤维进行氧等离子体处理，氧等离子体处理设置电离功率为300W，处理时间4min，高纯氧气体积流量为0.008L/min。
S4. 分别将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料制浆并按照比例混合，经过湿法抄造、压榨烘干和热压处理得到所述聚乙烯无纺布。
将聚乙烯浆粕纤维浆料按照粒径配比为≤100目：10-100目：≥10目=5：4：1混合，将混合后的聚乙烯浆粕纤维浆料和去离子水进行机械分散，调浓得到质量浓度为0.05wt%的聚乙烯浆粕纤维浆料水溶液。
将聚乙烯沉析纤维浆料在去离子水中进行疏解，得到质量浓度为0.05wt%的聚乙烯沉析纤维浆料水溶液。
将超高分子量聚乙烯短切纤维浆料进行机械疏解，调浓得到质量浓度为0. 1%的超高分子量聚乙烯短切纤维浆料水溶液。
将上述浆料水溶液，以聚乙烯浆粕纤维的绝干重量为30 wt %，聚乙烯沉析纤维的绝干重量为30 wt %，超高分子量聚乙烯短切纤维的绝干重量为40 wt %进行混合，采用斜网纸机，抄造时纸机的上浆质量浓度为0.001wt%；经过压榨烘干得到，预热温度为115℃，车速为100m/min，线压力50N/mm，预热次数2次；热轧温度为145℃，车速为100m/min，线压力10N/mm，热轧次数2次；得到聚乙烯无纺布，聚乙烯无纺布的定量为60g/m2，厚度为170um。
实施例4
本发明实施例提供了一种聚乙烯无纺布的制备方法，包括；
S1. 制备聚乙烯浆粕纤维浆料。
将聚乙烯、正戊烷、环戊烷加入反应釜内（正戊烷：环戊烷质量比为1:1），在200r/min搅拌状态下升温到210℃，加热速率5℃/min，通过氩气控制釜内压力达到18MPa，得到聚合物质量浓度20wt%的纺丝液，纺丝液经过减压喷头喷入80℃氮气中，得到长纤维状聚乙烯纤维，纤维直径范围0.1-20um；纤维的结晶度70%，异形度为70%。
将聚乙烯纤维用切刀切断，得到长度分别为0.1mm、5mm、10mm、15mm和20mm的聚乙烯短纤维，将相同重量的五种长度的聚乙烯短纤维同时进行制浆处理，其中磨浆处理的磨浆浓度5%，磨片间隙1.0mm，磨浆后打浆度5°SR。打浆处理为加去离子水疏解50min，打浆时的浆料浓度0.08%，第一段打浆压力为22kg，打浆时间10min，第二段打浆压力为7kg，打浆时间200min，待纤维完全分散无浆点，停止打浆。纤维经过滤水，干燥，将绝干聚乙烯短纤维进行电晕处理，电晕处理的电压为16000V，频率18KHz，电极棒与绝干聚合物纤维的距离为3mm，空气的流量为3000m3/h；得到聚乙烯浆粕纤维浆料，浆粕打浆度70°SR。
S2. 制备聚乙烯沉析纤维浆料。
将聚乙烯、51#白油加入反应釜内，在200r/min搅拌状态下升温到160℃，加热速率3℃/min，得到聚合物质量浓度15wt%的聚乙烯溶液。将51#白油和甘油搅拌加热到120℃制得沉析剂，其中51#白油占溶液的质量分数为50wt%。将聚乙烯溶液和沉析剂同时连续稳定的通入沉析设备中，其中聚乙烯溶液的流量为300kg/h，沉析剂的流量为15000kg/h。经沉析设备高速剪切形成沉析纤维，然后排入水洗池中进一步冷却成型，经过超声波清洗、去污粉水溶液、多级水洗除去溶剂，得到聚乙烯沉析纤维浆料。测得聚乙烯沉析纤维浆料的打浆度为60°SR，结晶度为8%。
S3. 制备聚乙烯短切纤维浆料。
将横截面为蚕豆形、异形度为80%和纤度3D高密度聚乙烯纤维切断成5mm，采用十二烷基苯磺酸钠溶液和去离子水洗掉表面油剂，过滤干燥，将绝干的超高分子量聚乙烯短切纤维进行电晕处理，电晕处理的电压为10000V，频率12KHz，电极棒与绝干聚合物纤维的距离为1mm，空气的流量为5000m3/h。
S4. 分别将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料制浆并按照比例混合，经过湿法抄造、压榨烘干和热压处理得到所述聚乙烯无纺布。
将聚乙烯浆粕纤维浆料按照粒径配比为≤100目：10-100目：≥10目=8：1：1混合，将混合后的聚乙烯浆粕纤维浆料和去离子水进行机械分散，调浓得到质量浓度为0.1wt%的聚乙烯浆粕纤维浆料水溶液。
将聚乙烯沉析纤维浆料在去离子水中进行疏解，得到质量浓度为0.05wt%的聚乙烯沉析纤维浆料水溶液。
将超高分子量聚乙烯短切纤维浆料进行机械疏解，调浓得到质量浓度为0. 01%的超高分子量聚乙烯短切纤维浆料水溶液。
将上述浆料水溶液，以聚乙烯浆粕纤维的绝干重量为30wt%，聚乙烯沉析纤维的绝干重量为20wt%，超高分子量聚乙烯短切纤维的绝干重量为50wt%进行混合，采用斜网纸机，抄造时纸机的上浆质量浓度为0.001wt%；经过压榨烘干得到，预热温度为115℃，车速为80m/min，线压力50N/mm，预热次数3次；热轧温度为138℃，车速为80m/min，线压力10N/mm，热轧次数4次；得到聚乙烯无纺布，聚乙烯无纺布的定量为70g/m2，厚度为200um。
实施例5
本发明实施例提供了一种聚乙烯无纺布的制备方法，包括；
S1. 制备聚乙烯浆粕纤维浆料。
将聚乙烯、六氟异丙醇、二氯乙酸加入反应釜内（六氟异丙醇：二氯乙酸质量比为95:5），在250r/min搅拌状态下升温到180℃，加热速率4℃/min，通过氖气控制釜内压力达到20MPa，得到聚合物质量浓度25wt%的纺丝液，纺丝液经过减压喷头喷入100℃氮气中，得到长纤维状聚乙烯纤维，纤维直径范围0.1-10um；纤维的结晶度63%，异形度为80%。
将聚乙烯纤维用切刀切断，得到长度分别为0.1mm、5mm、10mm、15mm和20mm的聚乙烯短纤维，将相同重量的五种长度的聚乙烯短纤维同时进行制浆处理，其中磨浆处理的磨浆浓度3%，磨片间隙3.0mm，磨浆后打浆度8°SR。打浆处理为加去离子水疏解5min，打浆时的浆料浓度0.1%，第一段打浆压力为8kg，打浆时间2min，第二段打浆压力为7kg，打浆时间30min，待纤维完全分散无浆点，停止打浆。纤维经过滤水，干燥，将绝干聚乙烯短纤维进行电晕处理，电晕处理的电压为6000V，频率12KHz，电极棒与绝干聚合物纤维的距离为5mm，空气的流量为6000m3/h；得到聚乙烯浆粕纤维浆料，浆粕打浆度30°SR。
S2. 制备聚乙烯沉析纤维浆料。
将聚乙烯、51#白油加入反应釜内，在200r/min搅拌状态下升温到160℃，加热速率3℃/min，得到聚合物质量浓度15wt%的聚乙烯溶液。将51#白油和甘油搅拌加热到120℃制得沉析剂，其中51#白油占溶液的质量分数为50wt%。将聚乙烯溶液和沉析剂同时连续稳定的通入沉析设备中，其中聚乙烯溶液的流量为300kg/h，沉析剂的流量为15000kg/h。经沉析设备高速剪切形成沉析纤维，然后排入水洗池中进一步冷却成型，经过超声波清洗、去污粉水溶液、多级水洗除去溶剂，得到聚乙烯沉析纤维。测得聚乙烯沉析纤维的打浆度为60°SR，结晶度为9%。
S3. 制备聚乙烯短切纤维浆料。
将横截面为蚕豆形、异形度为60%和纤度3D高密度聚乙烯纤维切断成5mm，采用十二烷基苯磺酸钠溶液和去离子水洗掉表面油剂，过滤干燥，将绝干的超高分子量聚乙烯短切纤维进行氧等离子体处理和电晕处理，氧等离子体处理设置电离功率为400W，处理时间2min，高纯氧气体积流量为0.015L/min。
S4. 分别将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料制浆并按照比例混合，经过湿法抄造、压榨烘干和热压处理得到所述聚乙烯无纺布。
将聚乙烯浆粕纤维浆料按照粒径配比为≤100目：10-100目：≥10目=1：8：1混合，将混合后的聚乙烯浆粕纤维浆料和去离子水进行机械分散，调浓得到质量浓度为0.1wt%的聚乙烯浆粕纤维浆料水溶液。
将聚乙烯沉析纤维浆料在去离子水中进行疏解，得到质量浓度为0.05wt%的聚乙烯沉析纤维浆料水溶液。
将超高分子量聚乙烯短切纤维浆料进行机械疏解，调浓得到质量浓度为0. 01%的超高分子量聚乙烯短切纤维浆料水溶液。
将上述浆料水溶液，以聚乙烯浆粕纤维的绝干重量为40 wt %，聚乙烯沉析纤维的绝干重量为40wt%，超高分子量聚乙烯短切纤维的绝干重量为20wt%进行混合，采用斜网纸机，抄造时纸机的上浆质量浓度为0.001wt%；经过压榨烘干得到，预热温度为115℃，车速为50m/min，线压力30N/mm，预热次数2次；热轧温度为125℃，车速为50m/min，线压力100N/mm，热轧次数5次；得到聚乙烯无纺布，聚乙烯无纺布的定量为150g/m2，厚度为430um。
实施例6
与实施例1不同的是，本实施例的S4中，将上述浆料水溶液，以聚乙烯浆粕纤维的绝干重量为40 wt %，聚乙烯沉析纤维的绝干重量为20wt%，超高分子量聚乙烯短切纤维的绝干重量为40wt%进行混合。
实施例7
与实施例1不同的是，本实施例的S4中，将上述浆料水溶液，以聚乙烯浆粕纤维的绝干重量为40 wt %，聚乙烯沉析纤维的绝干重量为25wt%，超高分子量聚乙烯短切纤维的绝干重量为35wt%进行混合。
对比例1
与实施例1不同的是，本对比例的S4中，将上述浆料水溶液，以聚乙烯浆粕纤维的绝干重量为18 wt %，聚乙烯沉析纤维的绝干重量为25wt%，超高分子量聚乙烯短切纤维的绝干重量为57wt%进行混合。
对比例2
与实施例1不同的是，本对比例的S4中，将上述浆料水溶液，以聚乙烯浆粕纤维的绝干重量为22wt %，聚乙烯沉析纤维的绝干重量为8wt%，超高分子量聚乙烯短切纤维的绝干重量为70wt%进行混合。
对比例3
与实施例1不同的是，本对比例的S4中，将聚乙烯浆粕纤维浆料按照粒径配比为≤100目：10-100目：≥10目=9：8：1混合，将混合后的聚乙烯浆粕纤维浆料和去离子水进行机械分散，调浓得到质量浓度为0.01wt%的聚乙烯浆粕纤维浆料水溶液。
对比例4
与实施例1不同的是，本对比例的S4中，将聚乙烯浆粕纤维浆料按照粒径配比为≤100目：10-100目：≥10目=1：1：1.1混合，将混合后的聚乙烯浆粕纤维浆料和去离子水进行机械分散，调浓得到质量浓度为0.01wt%的聚乙烯浆粕纤维浆料水溶液。
对比例5
与实施例1不同的是，本对比例的S4中，将聚乙烯浆粕纤维浆料按照粒径配比为≤100目：10-100目：≥10目=8：9：1混合，将混合后的聚乙烯浆粕纤维浆料和去离子水进行机械分散，调浓得到质量浓度为0.01wt%的聚乙烯浆粕纤维浆料水溶液。
对比例6
与实施例1不同的是，本对比例的步骤S1，将聚乙烯纤维用切刀切断，得到长度为10mm的聚乙烯短纤维。
对比例7
与实施例1不同的是，本对比例的步骤S1，将聚乙烯纤维用切刀切断，得到长度为0.1mm、3mm、10mm和15mm的聚乙烯短纤维。
对实施例1-7和对比例1-7所制备的聚乙烯无纺布的性能进行检测，检测标准：将无纺布进行恒温恒湿处理后，定量测量标准为GB/T451.2-2002；厚度测量标准为GB/T451.3-2002；抗张强度和伸长率测量标准为GB/T12914-2008；撕裂度测量标准为GB/T455-2002；耐破度测量标准为ISO 2758 (01)；gurley透气度测量标准TAPPI T460；静水压测量标准DIN EN 20811 (1992)；剥离强度检测标准FZ/T 80007.1-2006；耐穿刺强度检测标准ASTM D3420。检测得到的结果如表1所示，
表1 物理性能检测结果
通过比对实施例1与对比例1和2，可知，当聚乙烯浆粕纤维、聚乙烯沉析纤维与超高分子量短切纤维的配比不属于本申请所保护的范围时，其机械和物理性能较差，主要原因在于三种纤维具有不同的物理性质，通过三种不同纤维的合理搭配，最终实现具有优良机械和物理性能的聚乙烯无纺布，而任何一种材料的偏多或偏少，均会导致性能的变劣。
通过实施例1、对比例3、4和5可知，聚乙烯浆粕纤维的粒径大小对于聚乙烯无纺布的机械和物理性能影响较大，小粒径的纤维打浆后分叉少，但自由度较高，容易弯曲，粒径较大的纤维自由度较低，但打浆后分叉多，只有小粒径、中粒径和大粒径相互配合才能使得三维网状结构在产品的空间结构上分布均匀，不容易引起团聚或偏聚，力学性能均一。
通过实施例1、对比例6和7可知，通过对聚乙烯短纤维的长度进行限定，提高了不同长度纤维之间的物理搭接，使得所制备的聚乙烯无纺布具有良好的机械性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种聚乙烯无纺布，其特征在于，所述聚乙烯无纺布包括下述组分：
聚乙烯浆粕纤维：20~70wt%；
聚乙烯沉析纤维：10~60wt%；
聚乙烯短切纤维：20~75wt%；
所述聚乙烯浆粕纤维采用闪蒸纺丝制备的纤维，经切断、磨浆和打浆后，打浆度为10~80°SR，所述聚乙烯沉析纤维的打浆度为10~70°SR，所述聚乙烯短切纤维长度为3~10mm，纤维旦数为1~3D，混合后通过湿法抄造、压榨烘干和热压处理制得所述聚乙烯无纺布；
所述聚乙烯浆粕纤维的直径范围为0.1~18µm，切断后的长度为0.1~20.0mm，所述聚乙烯浆粕纤维粒径配比为：≤100目：10~100目：≥10目=（1~8）：（1~8）：1；
所述聚乙烯浆粕纤维的结晶度为60~70%，异形度为20%~80%；
所述聚乙烯沉析纤维结晶度不大于20%；
所述聚乙烯短切纤维的异形度为30-80%。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯无纺布，其特征在于，所述聚乙烯浆粕纤维，聚乙烯沉析纤维以及聚乙烯短切纤维的质量比为：（1.2~2）：1：（1.5~2.1）。
3.根据权利要求1所述的聚乙烯无纺布，其特征在于，所述聚乙烯短切纤维为高密度聚乙烯长丝短切纤维或超高分子量聚乙烯长丝短切纤维。
4.根据权利要求1~3任一所述的聚乙烯无纺布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
制备聚乙烯浆粕纤维浆料；
制备聚乙烯沉析纤维浆料；
制备聚乙烯短切纤维浆料；
分别将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料制浆并按照比例混合，经过湿法抄造、压榨烘干和热压处理得到所述聚乙烯无纺布；
制备聚乙烯浆粕纤维浆料包括：
将聚乙烯和溶剂R1加入反应釜中，控制反应釜以0.1~10℃/min升温速度到达140~250℃，并保持压力3~20Mpa，通过闪蒸方式制备出闪蒸纺丝纤维；
将所述闪蒸纺丝纤维切断至0.1~20mm，经过磨浆和打浆处理，使得聚乙烯浆粕纤维的打浆度为10~80°SR；
干燥后，对所述聚乙烯浆粕纤维进行亲水处理即得；
制备聚乙烯沉析纤维包括：
将聚乙烯和溶剂R2加入到反应釜中，加热和搅拌控制反应釜达到160~200℃，得到聚乙烯溶液；
将所述聚乙烯溶液与沉析剂混合并以2000~3000r/min转速剪切至少10分钟形成沉析纤维，冷却成型后清洗得到聚乙烯沉析纤维；
制备聚乙烯短切纤维包括：
将长度为3~10mm、纤维旦数为1~3D以及异形度为30~80%的聚乙烯短切纤维进行亲水处理。
5.根据权利要求4所述的聚乙烯无纺布的制备方法，其特征在于，所述磨浆处理工艺为：按照浓度为0.1~5wt%进行磨浆处理至打浆度5~20°SR；
所述打浆处理工艺为：磨浆完成后，加入去离子水至浓度为0.01~0.1wt%疏解5~50min，第一段打浆压力为8~22kg，打浆时间为1~10min；第二段打浆压力为2~7kg，打浆时间为30~200min。
6.根据权利要求4所述的聚乙烯无纺布的制备方法，其特征在于，所述溶剂R1为醇、酸、胺、酯、醚、酮、腈、酰胺、卤代烃、脂肪烃、芳烃中的一种或几种；
通过辅助气体和加热控制反应釜内的温度和压力，所述辅助气体为氮气、氩气、氦气、二氧化碳、氖气中的一种或多种。
7.根据权利要求4所述的聚乙烯无纺布的制备方法，其特征在于，所述闪蒸方式为将聚合物纺丝液通过闪蒸纺丝设备的减压喷头喷出进入50~500℃的空气中；
或，所述闪蒸方式为将聚合物纺丝液通过闪蒸纺丝设备的减压喷头喷出进入聚乙烯的良溶剂与不良溶剂的混合物，其中良溶剂占30~70%。
8.根据权利要求4所述的聚乙烯无纺布的制备方法，其特征在于，将所述闪蒸纺丝纤维切断至0.1~20mm包括：将闪蒸纺丝纤维切断，得到长度范围分别为0.1~0.5mm、1.5~5.5mm、9~11mm、14~16mm和19~20mm的五种长度纤维，将相同质量的五种长度的闪蒸纺丝短切纤维混合。
9.根据权利要求8所述的聚乙烯无纺布的制备方法，其特征在于，所述溶剂R2为十氢萘、白油、1,2,4-三氯苯、矿物油、石蜡油或煤油中的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的聚乙烯无纺布的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯溶液的浓度为5~15wt%；
所述沉析剂为浓度为40~70wt%溶剂R2的苯溶液或甘油溶液，沉析剂温度为80~120℃，所述聚乙烯溶液与沉析剂的质量比为1：5~50。
11.根据权利要求4所述的聚乙烯无纺布的制备方法，其特征在于，所述亲水处理为将纤维的表面能提高到至少38 mN/m。
12.根据权利要求11所述的聚乙烯无纺布的制备方法，其特征在于，所述亲水处理为电晕处理，所述电晕处理工艺为：电晕处理的电压为4000~16000V，频率12~26KHz，电极棒与绝干聚合物纤维的距离为1~10mm，空气的流量为300~6000m3/h；
或所述亲水处理为等离子体处理，所述等离子体处理工艺为：电离功率为200~500W，处理时间1~6min，高纯氧气体积流量为0.008~0.02L/min。
13.根据权利要求4所述的聚乙烯无纺布的制备方法，其特征在于，将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料分别加入去离子水进行疏解制浆，得到浓度为0.01~0.1wt%的浆料水溶液；
所述聚乙烯浆粕纤维浆料粒径配比为：≤100目：10~100目：≥10目=（1~8）：（1~8）：1；
按照聚乙烯浆粕纤维浆料：20~70wt%，聚乙烯沉析纤维浆料：10~60wt%，聚乙烯短切纤维浆料：20~75wt%的比例，将聚乙烯浆粕纤维浆料、聚乙烯沉析纤维浆料以及聚乙烯短切纤维浆料的水溶液混合。
14.根据权利要求13所述的聚乙烯无纺布的制备方法，其特征在于，湿法抄造时上浆质量浓度为0.001~0.05%；热压采用预热和热轧相结合的方式，预热温度为80~115℃，车速为1~100m/min，线压力0~50N/mm，预热次数1~5次；热轧温度为115~145℃，车速为1~100m/min，线压力10~100N/mm，热轧次数1~5次。
15.一种根据权利要求1~3任一项所述聚乙烯无纺布或采用权利要求4-14任一所述的制备方法所制备的聚乙烯无纺布的应用，其特征在于，所述聚乙烯无纺布应用于绝缘包装、蜂窝芯材、印刷包装、建筑防水、地面覆盖、医用灭菌包装、复合材料增强及锂电池隔膜领域。
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