[發明專利]多孔活性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法、聚乙烯纖維及其用途

在審

• 申請號: 202011055231.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112323158A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李方全;李鑫;謝璨;孫玉山;王萬杰;孔令熙;程金龍;蘇自強
• 申請（專利權）人: 中國紡織科學研究院有限公司;東華大學
• 主分類號: D01F1/08
• 分類號: D01F1/08;D01F6/04;D01D5/00;D01D5/26;D02J1/22;D01D10/06
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

1.一種多孔活性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)粘均分子量不低于100萬的纖維級超高分子量聚乙烯樹脂分散到有機溶劑中，配置成超高分子量聚乙烯樹脂的質量百分含量的取值范圍為7％-15％的紡絲溶液；

b)向所述紡絲液中添加無機鹽，所述無機鹽的添加量的取值范圍相當于所述超高分子量聚乙烯樹脂質量百分含量的取值范圍為0.3％-10％，得到添加有無機鹽的紡絲液；

c)所述添加有無機鹽的紡絲液經過擠出，得到紡絲細流；

d)所述紡絲細流經后處理，得到干態凍膠絲束；

e)所述干態凍膠絲束在熱牽伸過程中，除去至少部分所述無機鹽后，得到所述多孔活性超高分子量聚乙烯纖維。

2.根據權利要求1所述的多孔活性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，在所述添加有無機鹽的紡絲溶液經過擠出，得到紡絲細流的步驟過程中，所述擠出方法為經噴絲孔擠出，其中，所述噴絲孔的直徑的取值范圍為0.2mm-2mm。

3.根據權利要求1所述的多孔活性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑選自十氫萘、二甲苯、石蠟油、固體石蠟、白油中的一種。

4.根據權利要求1所述的多孔活性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，當所述有機溶劑為揮發性有機溶劑時，所述后處理的方法包括以下步驟：

f)所述紡絲細流經過風冷成型，得到成型后的中間產物；

g)所述成型后的中間產物通過甬道，除去所述成型后的中間產物中的溶劑，其中，所述甬道內設置有循環風，所述循環風的氣氛選自氮氣、二氧化碳、惰性氣體中的一種氣氛或者多種的組合氣氛。

5.根據權利要求1所述的多孔活性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，當所述有機溶劑為非揮發性有機溶劑時，所述后處理的方法包括以下步驟：

Ⅰ)所述紡絲細流進入萃取槽進行萃取得到濕態絲束，其中，所述萃取槽內設置有易揮發的烷烴或者鹵代烴液體；

Ⅱ)所述濕態絲束通過甬道，除去其中的萃取劑，其中，所述甬道內設置有循環風，所述循環風的氣氛選自氮氣、二氧化碳、惰性氣體中的一種氣氛或者多種的組合氣氛。

6.根據權利要求4或5所述的多孔活性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，形成所述甬道內循環風的氣體溫度的取值范圍為40℃-90℃；形成所述甬道內循環風的氣體流速的取值范圍為0.2m/s-5m/s。

7.根據權利要求1所述的多孔活性超高分子量聚乙烯纖維的制備方法，其特征在于，在所述干態凍膠絲束的熱牽伸過程中，所述熱牽伸參數分別包括：

第一次熱牽伸：溫度取值范圍為135℃-138℃，牽伸倍數取值范圍為2.0倍-4.0倍；

第二次熱牽伸：溫度取值范圍為138℃-143℃，牽伸倍數取值范圍為1.2倍-2.0倍；

第三次熱牽伸：溫度取值范圍為138℃-140℃，牽伸倍數取值范圍為1.01倍-1.2倍。