[發明專利]超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體的制備方法及其制備系統

在審

• 申請號: 202011374090.2
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112593297A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 丁彩玲;徐堅;徐國梁;尹曉品;金帥;秦光;丁翠俠
• 申請（專利權）人: 濟寧強綸新材料科技有限公司;山東如意科技集團有限公司
• 主分類號: D01D5/08
• 分類號: D01D5/08;D01D1/10;D01D1/09;D01F1/10;D01F6/46
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 羅文曌;劉凱

1.一種超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體，其特征在于該紡絲溶體的原料組成包括超高分子量聚乙烯粉末和溶劑，溶劑采用白油；

超高分子量聚乙烯粉末與溶劑的質量百分比為(1～50):100。

2.根據權利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體，其特征在于：超高分子量聚乙烯粉末的平均分子量在100～1000萬之間；白油采用10-80#白油。

3.根據權利要求2所述的一種超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體，其特征在于：

若溶劑采用40-80#白油，對應超高分子量聚乙烯粉末的平均分子量在100-1000萬之間；

若溶劑采用50-70#白油，對應超高分子量聚乙烯粉末的平均分子量在300-1000萬之間；

若溶劑采用10-40#白油，或者其與50-70#白油、40-80#白油按任意比例的混合物，對應超高分子量聚乙烯粉末的平均分子量在300-1000萬之間。

4.根據權利要求1、2或3所述的一種超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體，其特征在于：該紡絲溶體的組成還包括抗氧劑、穩定劑、染色劑、阻燃劑、消光劑或其衍生物中一種以上的混合物，作為輔料。

5.根據權利要求4所述的一種超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體，其特征在于：輔料采用二烷基二硫代磷酸鋅、有機錫、氫氧化鋁、聚甲基脲樹脂中的一種以上的混合物。

6.如權利要求1～5任一所述一種超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體的制備方法，其特征在于：該方法采用超高分子量聚乙烯粉末和白油分別進入同一工藝擠出機進行連續工藝擠出，得到紡絲溶體；

工藝擠出機的擠出段從上游到下游順次至少包含有加熱區、真空區、出品區；

白油經過計量管路送入工藝擠出機的加熱區，經加熱區加熱升溫；

超高分子量聚乙烯粉末通過物料輸送進入工藝擠出機的真空區，于真空區擠出段內超高分子量聚乙烯粉末與加熱升溫的白油進行混合擠出，至下游；

真空區擠出段為混合擠出提供真空負壓環境；

超高分子量聚乙烯粉末與白油混合擠出后至出品區，排出工藝擠出機，得到超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體。

7.根據權利要求6所述的一種超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體的制備方法，其特征在于：

工藝擠出機的加熱區的加熱溫度為常溫～300℃；

工藝擠出機的真空區的真空度為0～-0.8Mpa。

8.根據權利要求6或7所述的一種超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體的制備方法，其特征在于：

超高分子量聚乙烯粉末目數為80～120目，占比≥90％，物料輸送狀態為常溫輸送到工藝擠出機；

白油投料溫度：60℃，運動粘度：43～49，泵壓0.01Mpa；

輔料可與超高分子量聚乙烯粉末按比例混合，添加比例1‰～3‰，一同輸送至工藝擠出機，或輔料直接輸送至工藝擠出機進行混合；

該工藝擠出機的工藝擠出溫度小于200℃；

該超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體的成品纖維強度為38～45cN/dtex。

9.如權利要求1～5任一所述一種超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體的制備系統，其特征在于：該制備系統包括：溶劑罐、料倉和工藝擠出機；

溶劑罐的溶劑管路上配置有流量泵和閥門，

料倉配置有物料輸計量送機，

工藝擠出機的工藝擠出段設置為加熱區、真空區、出品區，

加熱區的上游端設置有第一進料口，溶劑罐的溶劑管路下游端連通至第一進料口；加熱區上設置有加熱套；

真空區的上游端設置有第二進料口，物料輸送機的輸送末端連通至第二進料口；

真空區配置有真空排氣口，真空排氣口與外界的真空泵連接；

出品區配置有出料口。

10.根據權利要求9所述的一種超高分子量聚乙烯纖維紡絲溶體的制備系統，其特征在于：料倉上設有失重計量裝置；物料輸計量送機采用失重計量的單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機；工藝擠出機采用雙螺桿擠出機。