[發明專利]超高分子量聚乙烯熔融紡絲的制備方法與裝置

有效

• 申請號: 201510349720.3
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN104862800B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 俞金金
• 申請（專利權）人: 俞金金;浙江創能機械股份有限公司
• 主分類號: D01D13/00
• 分類號: D01D13/00;D01D5/08
• 代理公司: 嘉興啟帆專利代理事務所(普通合伙)33253
• 代理人: 李伊飏

技術領域

本發明涉及熔融紡絲，具體涉及超高分子量聚乙烯熔融紡絲的制備方法與裝置。

背景技術

目前，針對超高分子量聚乙烯的熔融成絲技術，采用的熔融工藝所制得的絲線，在熔融過程中，因超高分子量聚乙烯的熔點低，溫度高時易發生降解，溫度低時分子達不到完全重新排布，不能保證分子的均勻排布，造成絲線粗細不均。

發明內容

本發明提供了超高分子量聚乙烯熔融紡絲的制備方法與裝置，以解決上述問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：超高分子量聚乙烯熔融紡絲的制備方法，包括以下步驟：

（1）原料擠出處理：原料在高溫擠出設備內經熔融處理后擠出成絲線。

（2）絲線固化處理：絲線經固化設備作固化處理。

（3）絲線拉伸處理：經步驟（2）處理后的絲線經拉伸設備作拉伸處理制得成品絲線，拉伸倍數不小于9倍。

（4）將成品絲線進行卷繞的工序。

還包括將步驟（3）的成品絲線經冷卻設備作冷卻定型處理的工序。

一種超高分子量聚乙烯熔融紡絲的制備裝置，包括高溫擠出設備、固化設備、拉伸設備、卷繞設備，高溫擠出設備包括擠出機，擠出機包括管套式機頭，管套式機頭包括套筒、螺桿，螺桿設于套筒內，套筒的內壁設有若干個膛線，套筒的端部延伸有熔融區、密實區，密實區的端部設有若干個出絲孔。

所述密實區為折彎管，折彎管的下端直徑小于折彎管的上端直徑，折彎管的下端設有若干個出絲孔。

所述熔融區的溫度為300-360度。

所述固化設備為溫水箱，溫水箱內水溫為30-60度。

所述拉伸設備包括一次牽引輪、熱處理裝置、二次牽引輪，一次牽引輪置于溫水箱內。

所述熱處理裝置為熱水箱，熱水箱內水溫為90-100度。

所述熱處理裝置為烘箱，烘箱內溫度為140-160度。

還包括冷卻設備，冷卻設備為水箱。

本發明的有益效果是：本發明提供的超高分子量聚乙烯熔融紡絲的制備方法與裝置，在傳統擠出機的基礎上，對其結構進行改良，套筒的端部延伸出熔融區以及密實區，原料經擠出、熔融、擠出成絲線，經固化、再加熱并拉伸制成成品絲線，整體結構、工藝簡單，擠出機在連續工作狀態下，套筒為真空段，熔融區的溫度為350度，能有效保證聚乙烯的熔融效果，不發生降解。

附圖說明

圖1是實施例一的結構示意圖；

圖2是實施例二的結構示意圖。

圖中：1、套筒，2、膛線，3、螺桿，4、熔融區，5、密實區，6、溫水箱，7、一次牽引輪，8、熱水箱，9、二次牽引輪，10、烘箱，11、水箱。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。

實施例一：

如圖1所示，超高分子量聚乙烯熔融紡絲的制備方法和裝置，

（1）原料擠出處理：原料經管套式機頭擠出至熔融區，該管套式機頭內為真空，管套式機頭包括套筒以及設于套筒內的螺桿，套筒內壁設有若干個膛線，套筒的端部延伸有熔融區、密實區，套筒內為真空，熔融區的溫度為350度，在后續原料的連續擠壓下，熔融處理后的原料經密實區的下端的出絲孔擠出成絲線，該密實區為折彎管且其半徑呈線性變小至下端；

（2）絲線固化處理：絲線經溫水箱作固化處理，溫水箱內水溫為50度。

（3）絲線拉伸處理：經步驟（2）處理后的絲線經拉伸設備作拉伸處理制得成品絲線，拉伸設備包括一次牽引輪、熱處理裝置、二次牽引輪，一次牽引輪置于溫水箱內且該一次牽引輪至少有部分浸入溫水箱里的溫水內，熱處理裝置為熱水箱，熱水箱內的水溫為90度，調整二次牽引輪與一次牽引輪的轉速，使二次牽引輪的轉速與一次牽引輪的轉速的比值不小于9，拉伸后制得的成品絲線，其拉伸倍數不小于9倍。

（4）將成品絲線在卷繞設備上進行卷繞。

實施例二：

如圖2所示，超高分子量聚乙烯熔融紡絲的制備方法和裝置，

（1）原料擠出處理：原料經管套式機頭擠出至熔融區，管套式機頭包括套筒以及設于套筒內的螺桿，套筒內壁設有若干個膛線，套筒的端部延伸有熔融區、密實區，套筒內為真空，熔融區的溫度為360度，在后續原料的連續擠壓下，熔融處理后的原料經密實區的下端的出絲孔擠出成絲線，該密實區為折彎管且其半徑呈線性變小至下端。

（2）絲線固化處理：絲線經溫水箱作固化處理，溫水箱內水溫為50度。