[發明專利]高強度小直徑釣魚線

在審

• 申請號: 201580057957.2
• 申請日: 2015-10-26
• 公開（公告）號: CN107148214A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: T.譚;H.阮;L.瓦格納;M.塔倫特;C.米勒
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: A01K91/00
• 分類號: A01K91/00;D04C1/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 趙蘇林,李炳愛

背景。

技術領域

該技術涉及由高韌度聚烯烴纖維制成的釣魚線和制造所述線的方法。

相關技術的描述

已知由超高分子量聚乙烯(UHMW PE)形成的纖維具有優異的拉伸性能，例如韌度、拉伸模量和斷裂能量。

這樣的高韌度纖維通常通過“凝膠紡絲”(也稱為“溶液紡絲”)方法制造。在這類方法中，形成超高分子量聚乙烯(UHMW PE)和溶劑的溶液，隨后通過多孔噴絲頭將溶液擠出以形成溶液長絲，將溶液長絲冷卻成凝膠長絲，并提取溶劑以形成干長絲。這些干長絲被集合成本領域中被稱為“纖維”或“紗線”的束。然后將纖維/紗線拉伸(拖拽)至最大拉伸能力以增加其韌度。

高強度聚乙烯長絲和/或復絲纖維/紗線的制備已經被描述在例如美國專利4,411,854；4,413,110；4,422,993；4,430,383；4,436,689；4,455,273；4,536,536；4,545,950；4,551,296；4,584,347；4,663,101；5,248,471；5,578,374；5,736,244；5,741,451；5,972,498；6,448,359；6,969,553；7,078,097；7,078,099；7,081,297；7,115,318；7,344,668；7,638,191；7,674,409；7,736,561；7,846,363；8,070,998；8,361,366；8,444,898；8,506,864；和8,747,715。這些發明中的每一個都在UHMW PE處理技術中提供了逐步的改善，并且說明了在改善UHMW PE纖維的拉伸性質方面的巨大困難。例如，當通過拉伸(拖拽)纖維來增加UHMW PE纖維的韌度和拉伸模量時，在不破裂的情況下，它們只能被拉伸至一定程度。纖維可以拉伸的最大量，以及因此針對具體纖維類型可實現的最大韌度取決于包括改善的原材料和處理能力兩者在內的若干個因素。

為了使纖維韌度最大化，聚乙烯溶液及其前體(即，形成該溶液的聚合物和溶劑)必須具有某些性質，例如高特性粘度(“IV”)，并且必須以特定的方式制備。例如，美國專利8,444,898教導了通過需要首先通過以下步驟形成聚乙烯溶液的專用方法來生產高韌度纖維的方法：a)形成UHMW PO顆粒于溶劑中的漿料；b)以至少2.5D²(2.5×D×D)克/分鐘的量的輸出速率通過擠出機處理漿料以在擠出機中形成非溶液混合物，其中D表示以厘米表示的所述擠出機的螺桿直徑，其中所述混合物含有具有微觀維度的尺寸的熔融聚合物和溶劑的域(domains)；c)從擠出機中排出所述非溶液混合物；和d)使所述混合物經過經加熱的容器，該容器提供將所述混合物轉化成UHMW PO溶解于溶劑中的均勻溶液所必需的停留時間。該方法不同于其中在擠出機中形成均勻溶液的方法，因為擠出機對混合物施加了剪切應力，這降低了最大可實現的纖維韌度。然后將如此形成的溶液通過成形孔以形成模制溶液制品，然后將該制品拉伸并冷卻以獲得模制凝膠制品。然后將該模制凝膠制品拉伸，隨后從模制凝膠制品中除去溶劑以形成固體纖維，其中對該纖維進行另外的拉伸以將該纖維的韌度增加至40g/旦尼爾或更高。

美國專利8,747,715教導了生產高韌度聚乙烯紗線的方法，其中纖維被高度取向以形成具有大于約45g/d的韌度和大于約1400g/d的拉伸模量的產品。該方法包括使超高分子量聚乙烯于溶劑中的溶液通過噴絲頭以形成溶液紗線；將從噴絲頭發出的溶液紗線拉伸，以形成經拉伸的溶液紗線；冷卻經拉伸的溶液紗線以形成凝膠紗線；將凝膠紗線拉伸；從凝膠紗線中除去溶劑以形成干紗線；將干紗線拉伸以形成具有大于約19dl/g的特性粘度的部分取向的紗線；并將部分取向的紗線拉伸以形成具有大于約45g/d的韌度和大于約1400g/d的模量的高度取向的紗線產品。這些僅僅是示例出在對聚乙烯纖維的拉伸性質進行更加逐步改善的科學和技術方面的重大投資的兩種方法。

這些方法生產出可從Morristown, NJ的Honeywell International Inc以SPECTRA?的商標商購的纖維，一盎司的該纖維是一盎司的鋼的強度的15倍，同時還輕至足以漂浮在水面上。由于這種優異的強度對重量之比，SPECTRA?纖維對于需要沖擊吸收和防彈性的制品(例如防彈衣、頭盔、護胸甲和防碎層以及復合運動器材)而言是非常需要的。它們還用于其他與沖擊無關的應用，例如釣魚線，獲得商業成功。