[發明專利]一種超高分子量聚乙烯纖維的制備方法

有效

• 申請號: 201110426107.9
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102517655A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 黃金幫;陳永銀;胡群峰;馬清風;鄭哲
• 申請（專利權）人: 寧波榮溢化纖科技有限公司
• 主分類號: D01D5/04
• 分類號: D01D5/04;D01D5/12;D01D1/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

1.一種超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，包括以下步驟：

a)將超高分子量聚乙烯粉末與溶劑按混合經過溶脹得到紡絲溶液后再經雙螺桿擠出機擠壓溶解得到濃度為70wt％～97.6wt％的紡絲溶液；所述溶劑為室溫下是液體的碳氫化合物；

b)將所述紡絲溶液經過噴絲、冷卻得到凍膠絲；

c)將所述凍膠絲經過洗油洗滌后干燥，得到初生纖維；

d)將所述初生纖維經過5道拉伸，得到360D的超高分子量聚乙烯纖維；所述拉伸倍數為10～13倍。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟c)中所述洗油為120號溶劑油。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟c)中所述拉伸是在溫度為70～130℃的甬道內進行的。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于步驟c)中所述拉伸是在溫度為90～110℃的甬道內進行的。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于在所述甬道內通入溫度與甬道相等的飽和水蒸氣。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述溶劑選自四氫化萘、十氫化萘、煤油、7號溶劑油或石蠟中的一種或幾種。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于所述溶劑為分子量為40～1000的7號溶劑油。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟a)包括：

a1)將重均分子量為(1～7)×10⁶的超高分子量聚乙烯與溶劑混合在70℃～120℃的溫度范圍內溶脹30min～60min制得濃度為70wt％～97.6wt％的紡絲溶液，所述溶劑為室溫下是液體的碳氫化合物；

a2)將所述紡絲溶液喂入雙螺桿擠出機進行擠壓溶解制得紡絲溶液，所述紡絲溶液喂入雙螺桿擠出機的入口溫度為90℃～120℃，中間擠壓溶解的溫度160℃～200℃，出口溫度為150℃～190℃，雙螺桿擠出機的旋轉速度為30r/min～300r/min，紡絲溶液在雙螺桿擠出機內的停留時間為不超過10分鐘。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征為所述步驟a1)包括：

a11)將所述溶劑分為第一質量份M₁和第二質量份M₂，M₁與M₂的質量比為20～30∶80～70，將M₁在溶脹釜內預熱到100℃～120℃，然后將超高分子量聚乙烯粉末與M₁混合進行初步溶脹，初步溶脹時間為10min～20min；

a12)將M₂預熱到70℃～100℃與初步溶脹后的超高分子量聚乙烯和M₁混合進行再溶脹得到紡絲溶液，再溶脹時間為25min～40min；

a13)將再溶脹后的紡絲溶液送入儲料釜冷卻到室溫再進行步驟a2)。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟b)具體實現為將紡絲溶液采用長徑比為6/1～30/1的噴絲孔以1m/min～10m/min的速度噴絲，然后在20℃～60℃的溫度范圍內冷卻得到凝固絲條，再對凝固絲條施加不超過2倍的噴頭拉伸得到凍膠絲。