專利名稱：高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維的紡絲工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超高分子量聚乙烯纖維，尤其是涉及一種高強(qiáng)高模超高分子量 聚乙烯纖維的紡絲工藝。
背景技術(shù)：
隨著人類的進(jìn)步和近年來科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展，社會各界對特種纖 維的需求量與日俱增。繼碳纖維和芳綸纖維之后，超高分子量聚乙烯纖維
(UHMWPE)以其優(yōu)異的性能和廣闊的應(yīng)用前景而倍受人們關(guān)注，在近些年取 得了長足的進(jìn)步。超高分子量聚乙烯纖維具有高強(qiáng)度、高模量以及優(yōu)良的抗沖 擊性能、耐磨性能和耐候性能，因此被廣泛應(yīng)用于軍事工程、航空航天工程、 基建工程、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶纜繩、娛樂等領(lǐng)域，其應(yīng)用范圍有越來越廣之勢。
制造超高分子量聚乙烯纖維是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)工作，用于制造超高分子量 聚乙烯纖維的聚乙烯的分子量可高達(dá)200-500萬甚至更高，大分子鏈處于高度 纏結(jié)狀態(tài)，加工難度非常大，而要制造出高質(zhì)量的纖維絲難度更大，國內(nèi)沒有 現(xiàn)成的成熟工藝可用。
目前，高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維均為短段纖維，且長度不一，無法 保證生產(chǎn)長度，短長度纖維的應(yīng)用僅限于制造防彈產(chǎn)品等，在制造繩索類產(chǎn)品 及織物時，會產(chǎn)生生產(chǎn)連續(xù)性差、廢料多的問題。同時，現(xiàn)有的超高分子量聚 乙烯纖維的生產(chǎn)工藝存在線路長、有些工序間歇式操作、工藝復(fù)雜難以控制、 斷絲率高、生產(chǎn)效率低、能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量難以控制等問題，限制了超高分子 量聚乙烯纖維的生產(chǎn)與應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種工藝簡 單、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維的紡絲工藝。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維的紡絲工藝，其特征在于，該紡絲工藝為 一步法溶脹和溶解的連續(xù)式紡絲工藝。
所述的一步法溶脹和溶解的連續(xù)式紡絲工藝采用大長徑比的雙螺桿擠出 機(jī)，并采用積木式組合形成多組捏合。
所述的大長徑比的雙螺桿擠出機(jī)為同向雙螺桿擠出機(jī)，螺桿長徑比為1:64、 1:68或更大，螺桿直徑為065、 0>68、 072、 075、 0>85、①95或更大。
所述的多組捏合分為兩部分，第一部分為壓縮式推進(jìn)段，用于超高分子量 聚乙烯的溶脹，第二部分為壓縮混煉推進(jìn)段，用于超高分子量聚乙烯的溶解。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用一步法溶脹和溶解的連續(xù)式工藝，具有很好 的溶脹效果，紡絲溶液濃度由原來的5-8%提高到10-15%，生產(chǎn)效率提高30% 以上，大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，得到高強(qiáng)度(35g/d及以上)的超高分子量聚乙烯 纖維，解決了傳統(tǒng)工藝因間歇式操作而造成質(zhì)量波動的問題，具有工藝簡單、 可操控性強(qiáng)、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn) 工藝的連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)良性。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1
一種高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維的紡絲工藝，該紡絲工藝為一步法溶 脹和溶解的連續(xù)式紡絲工藝，該工藝采用大長徑比的同向雙螺桿擠出機(jī)，螺桿 長徑比為1:64，螺桿直徑可以為0)65，并釆用積木式組合形成多組捏合，多組 捏合分為兩部分，第一部分為壓縮式推進(jìn)段，用于超高分子量聚乙烯的溶脹， 第二部分為壓縮混煉推進(jìn)段，用于超高分子量聚乙烯的溶解，從而形成一步法 溶脹和溶解的連續(xù)式紡絲工藝，該連續(xù)式工藝具有很好的深度溶脹和溶解的效 果，紡絲溶液濃度可由原來的5~8%提高到10~15%，可使生產(chǎn)效率提高30%以 上，且質(zhì)量穩(wěn)定、易于控制。
實(shí)施例2
一種高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維的紡絲工藝，該紡絲工藝為一步法溶脹和溶解的連續(xù)式紡絲工藝，該工藝采用大長徑比的同向雙螺桿擠出機(jī)，螺桿
長徑比為1:68，螺桿直徑可以為072，并采用積木式組合形成多組捏合，多組 捏合分為兩部分，第一部分為壓縮式推進(jìn)段，用于超高分子量聚乙烯的溶脹， 第二部分為壓縮混煉推進(jìn)段，用于超高分子量聚乙烯的溶解，從而形成一步法 溶脹和溶解的連續(xù)式紡絲工藝，該連續(xù)式工藝具有很好的深度溶脹和溶解的效 果，紡絲溶液濃度可由原來的5~8%提高到10~15%，可使生產(chǎn)效率提高30%以 上，且質(zhì)量穩(wěn)定、易于控制。 實(shí)施例3
一種高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維的紡絲工藝，該紡絲工藝為一步法溶 脹和溶解的連續(xù)式紡絲工藝，該工藝采用大長徑比的同向雙螺桿擠出機(jī)，螺桿 長徑比為1:68或更大，螺桿直徑可以為0)95或更大，并采用積木式組合形成 多組捏合，多組捏合分為兩部分，第一部分為壓縮式推進(jìn)段，用于超高分子量 聚乙烯的溶脹，第二部分為壓縮混煉推進(jìn)段，用于超高分子量聚乙烯的溶解， 從而形成一步法溶脹和溶解的連續(xù)式紡絲工藝，該連續(xù)式工藝具有很好的深度 溶脹和溶解的效果，紡絲溶液濃度可由原來的5~8%提高到10~15%，可使生產(chǎn) 效率提高30%以上，且質(zhì)量穩(wěn)定、易于控制。
權(quán)利要求
1.高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維的紡絲工藝，其特征在于，該紡絲工藝為一步法溶脹和溶解的連續(xù)式紡絲工藝。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維的紡絲工藝，其 特征在于，所述的一步法溶脹和溶解的連續(xù)式紡絲工藝采用大長徑比的雙螺桿 擠出機(jī)，并采用積木式組合形成多組捏合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維的紡絲工藝，其 特征在于，所述的大長徑比的雙螺桿擠出機(jī)為同向雙螺桿擠出機(jī)，螺桿長徑比 為1:64、 1:68或更大，螺桿直徑為0>65、 0>68、 0>72、①75、 0>85、 095或更大。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維的紡絲工藝，其 特征在于，所述的多組捏合分為兩部分，第一部分為壓縮式推進(jìn)段，用于超高 分子量聚乙烯的溶脹，第二部分為壓縮混煉推進(jìn)段，用于超高分子量聚乙烯的 溶解。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維的紡絲工藝，該紡絲工藝為一步法溶脹和溶解的連續(xù)式紡絲工藝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用一步法溶脹和溶解的連續(xù)式工藝，具有很好的溶脹效果，紡絲溶液濃度由原來的5-8％提高到10-15％，生產(chǎn)效率提高30％以上，大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，得到高強(qiáng)度(35g/d及以上)的超高分子量聚乙烯纖維，解決了傳統(tǒng)工藝因間歇式操作而造成質(zhì)量波動的問題，具有工藝簡單、可操控性強(qiáng)、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)高模超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)工藝的連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)良性。
文檔編號D01F6/04GK101525769SQ20081003421
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者董建東, 辛志榮, 辛春榮 申請人:上海斯瑞聚合體科技有限公司