專利名稱：：低蠕變、高強(qiáng)度uhmwpe纖維及其制造方法低蠕變、高強(qiáng)度UHMWPE纖維及其制造方法本發(fā)明涉及一種用于制造具有高拉伸強(qiáng)度以及改善蠕變速率的凝膠紡絲超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維的方法并且涉及由上述方法制成的凝膠紡絲UHMWPE纖維。由上述方法制成的凝膠紡絲UHMWPE纖維可用在各種應(yīng)用領(lǐng)域中。本發(fā)明具體涉及含有所述UHMWPE纖維的繩索、醫(yī)療器械、復(fù)合制品和防彈制品。例如由EP1，699，954已知用于制造具有高韌性以及改善的耐蠕變性的凝膠紡絲UHMWPE纖維的方法，該方法包括如下步驟a)制備UHMWPE在溶劑中的溶液，所述UHMWPE在135°C下、十氫化萘中具有至少5dl/g的特性粘度；b)使步驟a)的溶液通過(guò)含有多個(gè)噴絲孔的噴絲頭噴絲到空氣隙中，從而形成流體細(xì)絲；c)使所述流體細(xì)絲冷卻，從而形成含有溶劑的凝膠細(xì)絲；和d)從所述凝膠細(xì)絲中至少部分除去溶劑，從而形成固體細(xì)絲，此后和/或同時(shí)拉伸所述固體細(xì)絲。具體地，EP1，699，954的方法使用每1000個(gè)碳原子上具有至多3個(gè)短C1-C4烷側(cè)基(優(yōu)選甲基)的UHMPWE。所得UHMWPE具有低至1XKT6SecT1的蠕變速率和高達(dá)4.IGPa的拉伸強(qiáng)度，所述蠕變速率在70°C、600MPa的負(fù)載下測(cè)定。還已知的是，UHMWPE纖維的蠕變速率的降低可以采用其中使用高支化UHMWPE的凝膠紡絲工藝得以實(shí)現(xiàn)，這種高支化UHMWPE即為具有比甲基分枝更長(zhǎng)分枝(例如為乙基、丙基等)或者具有大量上述分枝或其組合的UHMWPE。然而，所述高支化聚乙烯會(huì)損害紡成的UHMWPE纖維的拉伸性能，因此制成具有不良拉伸性能的纖維。另一方面已知的是，通過(guò)使用較低支化的UHMWPE(即具有更多線性構(gòu)形的聚乙烯，這意味著分枝少或分枝短，例如甲基分枝)可以制成具有改善拉伸性能的纖維。然而，這些纖維具有不佳的蠕變性質(zhì)。由此可見(jiàn)，由于蠕變性和拉伸性能不是同時(shí)兼得的性能，所以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員無(wú)論如何不會(huì)嘗試獲得具有低蠕變速率和高拉伸強(qiáng)度的UHMWPE纖維。因此，本發(fā)明的目的在于滿足對(duì)具有高拉伸強(qiáng)度和低蠕變速率的組合的UHMPWE及其制備方法的需求，這種組合是現(xiàn)有UHMWPE纖維中的任意一種無(wú)法滿足的。本發(fā)明的目的通過(guò)如下的用于制造凝膠紡絲UHMWPE纖維的方法得以實(shí)現(xiàn)，該方法具有如下特征所述UHMWPE每1000個(gè)碳原子中包含0.1至1.3個(gè)甲基側(cè)基和0.08至0.6個(gè)甲基端基；以及總拉伸比(DR總體=DR流體XDR凝膠XDR固體)為至少7000，附加條件是所述流體拉伸比DRsft=DRspXDRag為至少100，其中，DPsp是噴絲孔中的拉伸比，DRag是空氣隙中的拉伸比?！凹谆嘶痹诒疚闹斜焕斫鉃閷?duì)應(yīng)于UHMWPE鏈的末端和UHMWPE鏈的長(zhǎng)鏈分枝(LCB)的末端的甲基?！癓CB”在本文中被理解為比乙基長(zhǎng)的分枝，例如丙基、丁基、己基和更長(zhǎng)的分枝。令人驚訝地，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明的方法得到的新型UHMPWE纖維與迄今為止得到的任何UHMWPE纖維相比具有更好的蠕變速率和拉伸強(qiáng)度的組合。本發(fā)明人還驚訝地觀察到可以在本發(fā)明的方法中向紡成的纖維施加比向通過(guò)已知凝膠紡絲工藝制成的UHMPWE所施加的DR總體或比現(xiàn)有技術(shù)中先前報(bào)道的DR總體都高的總拉伸比(DR@#)，而不會(huì)出現(xiàn)斷裂?！癉R·”在本文中被理解為施加到流體纖維、凝膠纖維和固體纖維上的拉伸比的乘積，即DR總體=DR流體XDR凝膠XDR固體。優(yōu)選地，施加到本發(fā)明的UHMWPE纖維上的DR,e、#為至少8000，甚至更優(yōu)選為至少10，000，還要甚至更優(yōu)選為至少12，000，還要甚至更優(yōu)選為至少14，000，還要甚至更優(yōu)選為至少16，000，還要甚至更優(yōu)選為至少18，000，還要甚至更優(yōu)選為至少19，000，最優(yōu)選為至少20，000。在本發(fā)明的方法中施加上述高的優(yōu)點(diǎn)在于得到獨(dú)一無(wú)二的UHMWPE纖維，該纖維具有甚至進(jìn)一步改善的蠕變速率和/或拉伸強(qiáng)度。本發(fā)明方法的另一優(yōu)點(diǎn)在于可以使用更高的拉伸速率來(lái)拉伸本發(fā)明的UHMWPE纖維，這提高了生產(chǎn)量、縮短了生產(chǎn)時(shí)間，因而本發(fā)明的方法更經(jīng)濟(jì)?！袄焖俾省痹诒疚闹斜焕斫鉃槔毂瘸詾閷?shí)現(xiàn)該拉伸比所需的時(shí)間(以秒計(jì))的商值。優(yōu)選地，所述UHMWEP每1000個(gè)碳原子中包含0.3至1.3個(gè)、更優(yōu)選0.5至1.2個(gè)、甚至更優(yōu)選0.7至1.1個(gè)、最優(yōu)選0.7至0.9個(gè)甲基側(cè)基；更優(yōu)選地，所述UHMWEP每1000個(gè)碳原子中包含0.1至0.6個(gè)、甚至更優(yōu)選0.1至0.4個(gè)、還要甚至更優(yōu)選0.1至0.3個(gè)、最優(yōu)選0.2至0.3個(gè)甲基端基。優(yōu)選地，每1000個(gè)碳原子中甲基側(cè)基的個(gè)數(shù)與每1000個(gè)碳原子中甲基端基的個(gè)數(shù)相加得到的每1000個(gè)碳原子中甲基的總和為至多2.1，更優(yōu)選為至多1.9，甚至更優(yōu)選為至多1.7，還要甚至更優(yōu)選為至多1.5，最優(yōu)選為至多1.3。所述總和優(yōu)選為至少0.7，更優(yōu)選為至少0.8，甚至更優(yōu)選為至少0.9，最優(yōu)選為至少1.0。令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，對(duì)于可通過(guò)本發(fā)明的方法(其中使用每1000個(gè)碳原子中具有以上所述甲基總數(shù)的UHMWPE)得到的UHMWEP纖維來(lái)說(shuō)，拉伸強(qiáng)度和蠕變速率的組合被進(jìn)一步改善了，特別是蠕變速率被進(jìn)一步改善了。用在本發(fā)明方法中的聚乙烯是超高分子量聚乙烯，即該UHMWPE具有至少5dl/g、優(yōu)選至少10dl/g、更優(yōu)選至少15dl/g、最優(yōu)選至少21dl/g的特性粘度(IV)，該特性粘度在135°C下對(duì)十氫化萘溶液進(jìn)行測(cè)定得到。優(yōu)選地，該IV為至多40dl/g，更優(yōu)選為至多30dl/g，甚至更優(yōu)選為至多25dl/g。該UHMWPE溶液優(yōu)選被制成具有至少3質(zhì)量％、更優(yōu)選至少5質(zhì)量％、甚至更優(yōu)選至少8質(zhì)量％、最優(yōu)選至少10質(zhì)量％的濃度。該UHMWPE溶液優(yōu)選具有至多30質(zhì)量％、更優(yōu)選至多25質(zhì)量％、甚至更優(yōu)選至多20質(zhì)量％、最優(yōu)選至多15質(zhì)量％的濃度。為了改善加工性能，聚乙烯的摩爾質(zhì)量越高，優(yōu)選越低的濃度。優(yōu)選地，對(duì)于IV在15-25dl/g范圍內(nèi)的UHMWPE而言，濃度介于3和15質(zhì)量％之間。為了制備UHMWPE溶液，可以使用適用于凝膠紡絲UHMWPE的已知溶劑中的任意一種。溶劑的適當(dāng)實(shí)例包括脂族烴和脂環(huán)族烴，例如辛烷、壬烷、癸烷和石蠟，包括其異構(gòu)體；石油餾分；礦物油；煤油；芳族烴，例如甲苯、二甲苯和萘，包括其氫化衍生物，例如十氫化萘和四氫化萘；鹵化烴，例如一氯化苯；和環(huán)烷烴或環(huán)烯烴，例如蒈烯(careen)、芴、莰烯、孟烷、二戊烯、萘、苊烯(acenaphtalene)、甲基環(huán)戊二烯、三環(huán)癸烷、1，2，4，5-四甲基-1，4-環(huán)己二烯、芴酮、聯(lián)萘胺(naphtindane)、四甲基-對(duì)-苯并二醌、乙基芴(ethylfuorene)、熒蒽和萘酮。還可以使用組合的上述列舉的溶劑用于凝膠紡絲UHMWPE，其中為了簡(jiǎn)化，溶劑的組合也被稱為溶劑。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所選擇的溶劑在室溫下不揮發(fā)，例如為石蠟油。還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法對(duì)于在室溫下相對(duì)揮發(fā)性的溶劑例如十氫化萘、四氫化萘和煤油尤其有利。在最優(yōu)選的實(shí)施方式中，所選擇的溶劑是十氫化萘。根據(jù)本發(fā)明，UHMWPE溶液通過(guò)如下形成流體細(xì)絲將所述溶液通過(guò)含有多個(gè)噴絲孔的噴絲頭噴絲。本文所用術(shù)語(yǔ)“流體細(xì)絲”指流體狀細(xì)絲，其包含UHMWPE在用于制備所述UHMWPE溶液的溶劑中的溶液，所述流體細(xì)絲通過(guò)將UHMWPE溶液擠出通過(guò)噴絲頭而得到，被擠出的流體細(xì)絲中的UHMWPE的濃度與擠出前UHMWPE溶液的濃度相同或幾乎相同。“含有多個(gè)噴絲孔的噴絲頭”在本文中被理解為含有優(yōu)選至少10個(gè)噴絲孔、更優(yōu)選至少50個(gè)噴絲孔、甚至更優(yōu)選至少100個(gè)噴絲孔、還要甚至更優(yōu)選至少300個(gè)噴絲孔、最優(yōu)選至少500個(gè)噴絲孔的噴絲頭。優(yōu)選地，噴絲頭包含至多5000個(gè)、更優(yōu)選3000個(gè)、最優(yōu)選1000個(gè)噴絲孔。優(yōu)選地，紡絲溫度介于150°C和250°C之間，更優(yōu)選地，其被選定低于紡絲溶劑的沸點(diǎn)。如果例如十氫化萘被用作紡絲溶劑，那么紡絲溫度優(yōu)選為至多190°C、更優(yōu)選為至多180°C、最優(yōu)選為至多170°C，并且優(yōu)選為至少115°C、更優(yōu)選為至少120°C、最優(yōu)選為至少125°C。在石蠟的情況下，紡絲溫度優(yōu)選低于220°C，更優(yōu)選介于130°C和195°C之間。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，噴絲頭中的每個(gè)噴絲孔的幾何形狀含有至少一個(gè)收縮區(qū)?！笆湛s區(qū)”在本文中被理解為直徑以在8-75°范圍內(nèi)的錐角由直徑Dtl逐漸縮小至直SDn的區(qū)域，結(jié)果在該噴絲孔中實(shí)現(xiàn)拉伸比DRSP。優(yōu)選地，所述噴絲孔在所述收縮區(qū)下游進(jìn)一步包含至少一個(gè)具有恒定直徑的區(qū)域，其中長(zhǎng)度/直徑比Ln/Dn為至多50。更優(yōu)選地，Ln/Dn為至多40，更優(yōu)選為至多25，最優(yōu)選為至多10，并且優(yōu)選為至少1，更優(yōu)選為至少3，最優(yōu)選為至少5。Ln是具有恒定直徑DnW區(qū)域的長(zhǎng)度。優(yōu)選地，DcZDnK為至少2，更優(yōu)選為至少5，甚至更優(yōu)選為至少10，還要甚至更優(yōu)選為至少15，最優(yōu)選為至少20。優(yōu)選地，錐角為至少10°，更優(yōu)選為至少12°，甚至更優(yōu)選為至少15°。優(yōu)選地，錐角為至多60°，更優(yōu)選為至多50°，甚至更優(yōu)選為至多45°。噴絲孔的直徑在本文中指有效直徑，即對(duì)于非圓形或不規(guī)則形狀的噴絲孔來(lái)說(shuō)，噴絲孔外邊界間的最長(zhǎng)距離。錐角在本文中指噴絲孔收縮區(qū)中相對(duì)壁面的切線間的最大角度。例如，對(duì)于圓錐形或錐形收縮區(qū)域而言，切線間的錐角是恒定的；而對(duì)于所謂的喇叭形收縮區(qū)域來(lái)說(shuō)，切線間的錐角隨著直徑的下降而減小。對(duì)于葡萄酒杯型收縮區(qū)域而言，切線間的角度經(jīng)過(guò)最大值。噴絲孔中的拉伸比DRsp被表示為溶液在收縮區(qū)的初始截面處的流速與溶液在收縮區(qū)的末尾截面處的流速的比值，其相當(dāng)于各橫截面積的比值。在收縮區(qū)具有圓錐體的平截頭形狀時(shí)，DRsp等于初始直徑與末尾直徑比值的平方，即=(D0/Dn)2o優(yōu)選地，選擇Dc^PDn,以使DRsp為至少5，更優(yōu)選為至少10，甚至更優(yōu)選為至少15，最優(yōu)選為至少20。使UHMWPE溶液通過(guò)噴絲頭噴絲形成的流體細(xì)絲擠入空氣隙，然后擠入冷卻區(qū)域，由該冷卻區(qū)域，細(xì)絲被卷到第一驅(qū)動(dòng)輥上。優(yōu)選地，通過(guò)選擇第一驅(qū)動(dòng)輥的角速率以使所述輥的表面速度大于由所述噴絲頭流出的UHMWPE溶液的流速，從而使流體細(xì)絲在空氣隙中以至少5的拉伸比DRag進(jìn)行拉伸?？諝庀吨械睦毂菵Rag更優(yōu)選為至少10，甚至更優(yōu)選為至少15，還要甚至更優(yōu)選為至少20，還要甚至更優(yōu)選為至少25，還要甚至更優(yōu)選為至少30，還要甚至更優(yōu)選為至少35，最優(yōu)選為至少40。在本發(fā)明的方法中，選擇DRsp和DRag,從而使流體UHMWPE細(xì)絲的總拉伸比DRsft=DRspXDRag為至少100。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，選擇DRsl^PDRag,從而使為至少200，更優(yōu)選為至少300，甚至更優(yōu)選為至少400，最優(yōu)選為至少500。令人驚訝地，發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明的方法中可以向流體UHMWPE細(xì)絲施加比以往DRifrf^P要高的DRS#，而斷裂發(fā)生率被保持在同一水平。相應(yīng)地，當(dāng)向流體UHMWPE細(xì)絲施加與本領(lǐng)域以前施加的那些DR流體同樣大的DR流#時(shí)，流體細(xì)絲中的斷裂發(fā)生率減少了?？諝庀兜拈L(zhǎng)度優(yōu)選為至少1mm，更優(yōu)選為至少3mm，甚至更優(yōu)選為至少5mm，還要甚至更優(yōu)選為至少10mm，還要甚至更優(yōu)選為至少15mm，還要甚至更優(yōu)選為至少25mm，還要甚至更優(yōu)選為至少35mm，還要甚至更優(yōu)選為至少40mm，還要甚至更優(yōu)選為至少45mm，最優(yōu)選為至少55mm。空氣隙的長(zhǎng)度優(yōu)選為至多200mm，更優(yōu)選為至多175mm，甚至更優(yōu)選為至多150mm，還要甚至更優(yōu)選為至多125mm，還要甚至更優(yōu)選為至多105mm，還要甚至更優(yōu)選為至多95mm，最優(yōu)選為至多75mm?？梢栽跉饬髦泻?或在液體冷卻浴中對(duì)離開(kāi)空氣隙的流體細(xì)絲進(jìn)行冷卻(也被成為淬火)，從而形成含有溶劑的凝膠細(xì)絲。優(yōu)選地，冷卻浴含有UHMWPE的非溶劑作為冷卻液體，更優(yōu)選含有與用于制備UHMWPE溶液的溶劑不可混溶的冷卻液體。優(yōu)選地，冷卻液至少在流體細(xì)絲進(jìn)入冷卻浴的場(chǎng)所基本上垂直流過(guò)該細(xì)絲，其優(yōu)點(diǎn)在于可以更好地限定、控制拉伸條件。“空氣隙”在應(yīng)用氣冷時(shí)指流體細(xì)絲轉(zhuǎn)化成含有溶劑的凝膠細(xì)絲前流體細(xì)絲行進(jìn)的長(zhǎng)度，或者在液體冷卻浴中指噴絲頭的面與冷卻液體的表面間的距離。盡管被稱為空氣隙，但可以使用不同于空氣的氣氛，例如諸如氮?dú)饣驓鍤獾亩栊詺饬?、由?xì)絲蒸發(fā)出的溶劑或其組合。本文使用的術(shù)語(yǔ)“凝膠細(xì)絲”指這樣的細(xì)絲，該細(xì)絲在冷卻時(shí)演變成由紡絲溶劑溶脹的連續(xù)UHMWPE網(wǎng)絡(luò)。流體細(xì)絲轉(zhuǎn)化成凝膠細(xì)絲并形成連續(xù)的UHMWPE網(wǎng)絡(luò)的指示可以是細(xì)絲的透明度在冷卻時(shí)由半透明的UHMWPE細(xì)絲變成基本上不透明的細(xì)絲，即凝膠細(xì)絲。優(yōu)選地，冷卻流體細(xì)絲的溫度為至多100°C，更優(yōu)選為至多80°C，最優(yōu)選為至多60°C。優(yōu)選地，冷卻流體細(xì)絲的溫度為至少1°C，更優(yōu)選為至少5°C，甚至更優(yōu)選為至少10°C，最優(yōu)選為至少15°C。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，在至少一個(gè)拉伸步驟中采用至少1.05、更優(yōu)選至少1.5、甚至更優(yōu)選至少3、還要甚至更優(yōu)選至少6、最優(yōu)選至少10的拉伸比拉伸含有溶劑的凝膠細(xì)絲。凝膠細(xì)絲的拉伸溫度優(yōu)選介于10°C和140°C之間，更優(yōu)選介于30°C和130°C之間，甚至更優(yōu)選介于50°C和130°C之間，還要甚至更優(yōu)選介于80°C和130°C之間，最優(yōu)選介于100°C和120°C之間。在形成凝膠細(xì)絲后，對(duì)所述凝膠細(xì)絲進(jìn)行溶劑去除步驟，其中，從所述凝膠細(xì)絲中至少部分除去紡絲溶劑，從而形成固體細(xì)絲。抽提步驟后，殘留在固體細(xì)絲中的紡絲溶劑(此后為殘余溶劑)的量可以在寬范圍內(nèi)變化，優(yōu)選地，殘余溶劑的量為UHMWPE溶液中溶劑初始量的至多15質(zhì)量更優(yōu)選為至多10質(zhì)量％，最優(yōu)選為至多5質(zhì)量％。溶劑去除步驟可以通過(guò)已知方法進(jìn)行，例如當(dāng)使用相對(duì)揮發(fā)性的紡絲溶劑(例如十氫化萘)來(lái)制備UHMWPE溶液時(shí)可以通過(guò)蒸發(fā)；當(dāng)例如使用石蠟時(shí)可以通過(guò)使用抽提液體，或者可以通過(guò)這兩種方法的組合。適當(dāng)?shù)某樘嵋后w是不會(huì)對(duì)UHMWPE凝膠纖維的UHMWPE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成顯著變化的液體，例如為乙醇、醚、丙酮、環(huán)己酮、2-甲基戊酮、正己烷、二氯甲烷、三氯三氟乙烷、二乙醚和二氧雜環(huán)己烷或其混合物。優(yōu)選地，對(duì)抽提液體進(jìn)行選擇，從而可以從抽提液體中分離出紡絲溶劑以進(jìn)行回收。根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括在所述溶劑去除期間和/或之后拉伸所述固體細(xì)絲。優(yōu)選地，在至少一個(gè)拉伸步驟中采用優(yōu)選至少4的拉伸比01_#拉伸固體細(xì)絲。更優(yōu)選地，DR_#為至少7，甚至更優(yōu)選為至少10，還要甚至更優(yōu)選為至少15，還要甚至更優(yōu)選為至少20，還要甚至更優(yōu)選為至少30，最優(yōu)選為至少40。更優(yōu)選地，在至少兩個(gè)步驟中、甚至更優(yōu)選在至少三個(gè)步驟中拉伸固體細(xì)絲。優(yōu)選地，各個(gè)拉伸步驟在不同的溫度下實(shí)施，該溫度優(yōu)選被選擇以實(shí)現(xiàn)所需拉伸比而不會(huì)出現(xiàn)細(xì)絲斷裂。如果在一個(gè)以上步驟中拉伸固體細(xì)絲，那么DRΘ#通過(guò)如下計(jì)算將每個(gè)固體拉伸步驟的拉伸比相乘。更優(yōu)選地，每個(gè)固體拉伸步驟通過(guò)如下實(shí)施拉伸所述固體細(xì)絲，然后使它們?cè)谥辽?0米的長(zhǎng)度上連續(xù)穿過(guò)含有驅(qū)動(dòng)輥的拉伸烘箱，結(jié)果在烘箱中的停留時(shí)間為至多10分鐘。在烘箱中的拉伸可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過(guò)調(diào)節(jié)承載細(xì)絲的驅(qū)動(dòng)輥的速度得以容易地實(shí)施。優(yōu)選地，固體細(xì)絲在至少50米的長(zhǎng)度上、更優(yōu)選至少100米的長(zhǎng)度上、最優(yōu)選至少200米的長(zhǎng)度上穿過(guò)烘箱。固體細(xì)絲在烘箱中的停留時(shí)間優(yōu)選為至多5分鐘，更優(yōu)選為至多3.5分鐘，甚至更優(yōu)選為至多2.5分鐘，還要甚至更優(yōu)選為至多2分鐘，還要甚至更優(yōu)選為至多1.5分鐘，最優(yōu)選為至多1分鐘。所述烘箱中的溫度還可以具有遞增的溫度分布，優(yōu)選介于120和155°C之間。停留時(shí)間在本文中被理解為從固體細(xì)絲的某一橫截面進(jìn)入烘箱那刻到其離開(kāi)烘箱時(shí)在烘箱中花費(fèi)的時(shí)間。本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明的方法中使UHMWPE細(xì)絲達(dá)到相同的拉伸比所需要的停留時(shí)間要短于以前。因此，本發(fā)明方法的效率與用于生產(chǎn)聚乙烯纖維的已知方法的效率相比改善了。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少一個(gè)拉伸步驟在具有處于約120°C至約155°C之間的遞增溫度分布的溫度下實(shí)施?？蛇x地，本發(fā)明地方法還可以包括從本發(fā)明的UHMWPE纖維中除去殘余的紡絲溶劑的步驟，優(yōu)選地，該步驟在固體拉伸步驟后進(jìn)行。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，殘留在本發(fā)明的UHMWPE纖維中的紡絲溶劑通過(guò)如下除去將所述纖維放置在溫度優(yōu)選為至多148°C、更優(yōu)選為至多145°C、最優(yōu)選為至多135°C的真空烘箱中。優(yōu)選地，該烘箱被保持在至少50°C、更優(yōu)選至少70°C的溫度下、最優(yōu)選至少90°C的溫度下。更優(yōu)選地，殘余紡絲溶劑去除的同時(shí)保持纖維拉緊，即防止纖維松弛。優(yōu)選地，在溶劑去除步驟結(jié)束時(shí)本發(fā)明的UHMWPE纖維中包含的紡絲溶劑的量低于800ppm。更優(yōu)選地，所述紡絲溶劑的量低于600ppm，甚至更優(yōu)選低于300ppm，最優(yōu)選低于IOOppm0本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種拉伸強(qiáng)度為至少4GPa，蠕變速率為至多6XliTsecT1的凝膠紡絲UHMWPE纖維，所述蠕變速率在70°C、600MPa的負(fù)載下測(cè)定。更優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的UHMWPE纖維的蠕變速率為至多‘XliTsecr1，甚至更優(yōu)選為至多2XliTsecT1，最優(yōu)選為至多Iir7sec-1。所述UHMWPE纖維的拉伸強(qiáng)度優(yōu)選為至少4.5GPa,更優(yōu)選為至少5GPa，最優(yōu)選為至少5.5GPa。所述UHMWPE纖維例如可通過(guò)上述凝膠紡絲工藝得到。優(yōu)選地，UHMWPE纖維通過(guò)上述方法得到，但是其它制造方法也是可行的。例如由EPl,699，954、ΕΡ0,205，960B1、ΕΡ0,269，151、JP5-70274、美國(guó)專利5，115，067和5，246，657已知具有高強(qiáng)度和改善耐蠕變性的凝膠紡絲UHMWPE纖維。表1匯總了以上所引用的參考文獻(xiàn)中報(bào)道的纖維的拉絲強(qiáng)度和蠕變速率值以及在所述參考文獻(xiàn)中限定的測(cè)量蠕變速率的條件。該表還包括根據(jù)測(cè)量技術(shù)并且在與引用的參考文獻(xiàn)中所述的溫度和負(fù)載相同的條件下測(cè)定的本發(fā)明的UHMWPE纖維(實(shí)施例1)的蠕變速率和拉伸強(qiáng)度。由該表可以看出，所引用的參考文獻(xiàn)中的纖維沒(méi)有一個(gè)具有本發(fā)明的UHMWPE纖維所具有的高強(qiáng)度和低蠕變性的組合。優(yōu)選地，本發(fā)明的UHMWPE纖維具有至少lOOGPa、更優(yōu)選至少130GPa、甚至更優(yōu)選至少160GPa、還要甚至更優(yōu)選至少190GPa、最優(yōu)選至少220GPa的模量。并未受縛于任何理論，本發(fā)明人將模量的增加歸因于本發(fā)明的UHMWPE纖維允許更高的DR@#。本發(fā)明還涉及一種含有本發(fā)明的UHMWPE纖維的紗線。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的UHMWPE纖維包含這樣的UHMWPE，該UHMWPE每1000個(gè)碳原子中包含0.1至1.3個(gè)、更優(yōu)選0.3至1.3個(gè)、甚至更優(yōu)選0.5至1.2個(gè)、還要甚至更優(yōu)選0.7至1.1個(gè)、最優(yōu)選0.7至0.9個(gè)甲基側(cè)基。更優(yōu)選地，所述UHMWEP每1000個(gè)碳原子中包含0.08至0.6個(gè)、甚至更優(yōu)選0.1至0.6個(gè)、還要甚至更優(yōu)選0.1至0.4個(gè)、還要甚至更優(yōu)選0.1至0.3個(gè)、最優(yōu)選0.2至0.3個(gè)甲基端基。優(yōu)選地，本發(fā)明的UHMWPE纖維包含這樣的UHMWPE，該UHMWPE每1000個(gè)碳原子上甲基側(cè)基的個(gè)數(shù)與每1000個(gè)碳原子上甲基端基的個(gè)數(shù)相加得到的每1000個(gè)碳原子上甲基的總和為至多2.1，更優(yōu)選為至多1.9，甚至更優(yōu)選為至多1.7，還要甚至更優(yōu)選為至多1.5，最優(yōu)選為至多1.3。所述總和優(yōu)選為至少0.7，更優(yōu)選為至少0.8，甚至更優(yōu)選為至少0.9，最優(yōu)選為至少1.0。纖維在本文中理解為細(xì)長(zhǎng)體，即長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其橫向尺寸的物體。本文中使用的纖維包括多根具有規(guī)則或不規(guī)則截面并且具有連續(xù)和/或非連續(xù)長(zhǎng)度的細(xì)絲。在本發(fā)明的上下文中，紗線被理解為含有連續(xù)和/或非連續(xù)纖維的細(xì)長(zhǎng)體。根據(jù)本發(fā)明的紗線可以是加捻的或編織的紗線。本發(fā)明的UHMWPE纖維具有的性質(zhì)使得它們適于用在繩索、索具等中，優(yōu)選用于為重型操作(例如牽引、航海和海面操作)設(shè)計(jì)的繩索中。重型操作可以進(jìn)一步包括但不限于錨定處理、重型容器的系泊、鉆井平臺(tái)和采油平臺(tái)的系泊等等。最優(yōu)選地，本發(fā)明的UHMWPE纖維用在UHMWPE纖維經(jīng)受靜態(tài)張力的應(yīng)用中。“靜態(tài)張力”在本文中指在纖維在應(yīng)用的時(shí)間內(nèi)總是或多數(shù)時(shí)間內(nèi)處于拉緊狀態(tài)，而不管張力是恒定水平(例如重量自由懸掛在含有該纖維的繩子上)還是變化水平(例如暴露于熱膨脹或水波紋運(yùn)動(dòng)下)。非常優(yōu)選的用于靜態(tài)張力的實(shí)例例如為許多醫(yī)療應(yīng)用(例如纜線和縫合線)、系泊繩索和張力增強(qiáng)元件，因?yàn)楸景l(fā)明的纖維的低蠕變性導(dǎo)致系統(tǒng)性能在這些應(yīng)用和類似應(yīng)用中被大大改善。因此，本發(fā)明涉及含有本發(fā)明的UHMWPE纖維的繩索。優(yōu)選地，用于制造繩索的纖維總量的至少50質(zhì)量％、更優(yōu)選至少75質(zhì)量％、甚至更優(yōu)選至少90質(zhì)量％由本發(fā)明的UHMWPE纖維構(gòu)成。最優(yōu)選地，該繩索由本發(fā)明的UHMWPE纖維構(gòu)成。在本發(fā)明的繩索中剩余質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的纖維可以包含由適于制造纖維的其它材料(例如金屬、玻璃、碳、尼龍、聚酯、芳綸、其它類型的聚烯烴等等)制成的纖維或纖維的組I=IO本發(fā)明進(jìn)一步涉及含有本發(fā)明的UHMWPE纖維的復(fù)合制品。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，復(fù)合制品中包含至少一個(gè)含有本發(fā)明UHMWPE纖維的單層。術(shù)語(yǔ)“單層”指一層纖維，即多根在一個(gè)平面內(nèi)的纖維。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，該單層是單向單層。術(shù)語(yǔ)“單向單層”指一層單向取向的纖維，即在一個(gè)平面上的基本上平行取向的纖維。在還要進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，復(fù)合制品是多層復(fù)合制品，其含有多個(gè)單向單層，其中每個(gè)單層中的纖維方向優(yōu)選相對(duì)于相鄰單層中的纖維的方向以一定角度旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，該角度為至少30°，更優(yōu)選為至少45°，甚至更優(yōu)選為至少75°，最優(yōu)選地，該角度為至少90°。單層可以進(jìn)一步包含使UHMWPE纖維保持在一起的粘合劑材料。該粘合劑材料可以以各種技術(shù)應(yīng)用，例如，作為薄膜，作為橫向粘合帶或纖維(相對(duì)于單向纖維為橫向)或通過(guò)將纖維用基質(zhì)材料浸漬和/或包埋(所述基質(zhì)材料例如為基質(zhì)材料在液體中的溶液或分散液)。粘合劑材料的含量相對(duì)于該層的重量?jī)?yōu)選小于30質(zhì)量％，更優(yōu)選小于20質(zhì)量％，最優(yōu)選小于15質(zhì)量％。單層可以進(jìn)一步包含少量輔助組分，其可以包含由適于制造纖維的材料(諸如以上列舉的那些)制成的其它纖維。優(yōu)選地，單層中的增強(qiáng)纖維由本發(fā)明的UHMWPE纖維組成。已證實(shí)多層復(fù)合制品非常適于防彈應(yīng)用中，例如防彈衣、頭盔、硬質(zhì)和軟質(zhì)防護(hù)板、車(chē)輛裝甲板等等。因此，本發(fā)明還涉及以上列舉的含有本發(fā)明的UHMWPE纖維的防彈制PΡΠO本發(fā)明的殘余溶劑量很低(即低于800ppm，優(yōu)選低于IOOppm)的UHMWPE纖維還適于用在醫(yī)療器械中，例如用在縫合線、醫(yī)療線纜、植入物、手術(shù)修補(bǔ)產(chǎn)品等等中。因此，本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種含有本發(fā)明的UHMWPE纖維的醫(yī)療器械，具體涉及一種手術(shù)修補(bǔ)產(chǎn)品，更具體涉及一種縫合線和醫(yī)療線纜。根據(jù)本發(fā)明的縫合線和醫(yī)療線纜的優(yōu)點(diǎn)在于由于它們具有優(yōu)異的拉伸性能并且進(jìn)一步由于它們具有低蠕變速率，所以這些產(chǎn)品的機(jī)械性能在人體內(nèi)具有良好的保持性。根據(jù)本發(fā)明的UHMWPE纖維中的細(xì)絲的數(shù)量和粗細(xì)可以在寬范圍內(nèi)變化，這取決于該纖維即將使用的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，在用于航海和海面操作的重型繩索中，優(yōu)選使用具有至少1500dteX的纖維，更優(yōu)選使用具有至少2000dteX的纖維，最優(yōu)選使用具有至少2500dtex的纖維。當(dāng)纖維用在醫(yī)療器械中時(shí)，優(yōu)選的它們的纖度為至多1500dtex，更優(yōu)選為至多l(xiāng)OOOdtex，最優(yōu)選為至多500dtex。我們還觀察到具有以上所述獨(dú)一無(wú)二的機(jī)械性能組合的本發(fā)明的UHMWPE纖維適于用在其它應(yīng)用領(lǐng)域中，所述應(yīng)用領(lǐng)域諸如為漁線和漁網(wǎng)、地網(wǎng)、貨網(wǎng)和幕簾、牙線、網(wǎng)球拍線、帆布(例如帳篷)、無(wú)紡布和其它類型的織物、織物帶、電池隔離物、電容器、壓力容器、軟管、汽車(chē)裝置、電力傳輸帶、建筑材料、耐切割制品、防護(hù)手套、復(fù)合運(yùn)動(dòng)裝備(諸如滑雪撬、頭盔、劃艇、自行車(chē)和船體和翼梁)、揚(yáng)聲器紙盆、高性能電子絕緣、天線罩等等。因此本發(fā)明還涉及含有本發(fā)明的UHMWPE纖維的以上列舉的應(yīng)用。本發(fā)明還涉及每1000個(gè)碳原子上具有0.1至1.3個(gè)甲基側(cè)基和0.08至0.6個(gè)甲基端基的UHMWPE以及以上所述實(shí)施方式和優(yōu)選亞范圍的UHMWPE在紡絲工藝中制備UHMWPE纖維的用途。在一個(gè)實(shí)施方式中，紡絲工藝是熔融紡絲工藝，其中UHMWPE纖維由UHMWPE的熔融物紡成。優(yōu)選地，紡絲工藝是凝膠紡絲工藝，其中，UHMWPE纖維由UHMWPE在適于溶解該UHMWPE的溶劑中的溶液紡成。最優(yōu)選地，凝膠紡絲工藝是本發(fā)明的工藝。此后，對(duì)附圖進(jìn)行解釋圖1是用于在凝膠紡絲工藝中生產(chǎn)實(shí)施例1中的纖維的UHMWPE的NMR光譜(100)。圖2是用于測(cè)定UHMWPE纖維的蠕變性的裝置的示意圖。圖示(1)和(2)分別表示實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的紗線長(zhǎng)度(200)的情形和一段時(shí)間后被拉長(zhǎng)的紗線的情形。圖3表示對(duì)比例中的紗線在對(duì)數(shù)尺度上的蠕變速率[1/s]與伸長(zhǎng)率(以百分比計(jì))，即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>的圖線。通過(guò)以下實(shí)施例和對(duì)比例進(jìn)一步解釋本發(fā)明。方法·IV根據(jù)方法PTC-179(HerculesInc.Rev.Apr.29，1982)來(lái)測(cè)定特性粘度，測(cè)試條件為在135°C下，十氫化萘中，溶解時(shí)間為16小時(shí)，采用用量為2g/l溶液的DBPC作為抗氧劑，其中將在不同濃度下測(cè)量的粘度外推得到零濃度下的粘度；·Detx通過(guò)稱重100米的纖維來(lái)測(cè)定纖維的纖度(dtex)。將重量(以毫克計(jì))除以10來(lái)計(jì)算纖維的detx;側(cè)鏈UHMWPE所包含的每1000個(gè)碳原子中的甲基側(cè)基和甲基端基的個(gè)數(shù)通過(guò)質(zhì)子1H-液體-NMR如下進(jìn)行測(cè)定，質(zhì)子1H-液體-NMR簡(jiǎn)稱為1-NMR。a)將3-5mg的UHMWPE加入800mg的1，1，，2，2，-四氯乙烷_(kāi)d2(TCE)溶液中，其中每克TCE中含有0.04mg的2，6-二叔丁基對(duì)甲酚(DBPC)。TCE的純度>99.5%,DBPC的純度>99%。b)將UHMWPE溶液放置在5mm的標(biāo)準(zhǔn)NMR管中，然后在烘箱中140_150°C的溫度下對(duì)其進(jìn)行加熱，同時(shí)進(jìn)行攪拌，直到UHMWPE溶解。c)采用高場(chǎng)(≥400MHz)NMR光譜儀利用5mm反向探頭以及如下設(shè)置在130°C下記錄NMR光譜樣品的自旋速率介于10-15HZ之間，觀測(cè)核子」H，鎖定核子-2H,脈沖角度為90°，松弛延遲為30秒，掃描次數(shù)被設(shè)定為1000，掃描寬度為20ppm，NMR光譜的數(shù)字分辨率小于0.5，獲知光譜中的點(diǎn)的總數(shù)為64k，線加寬為0.3Hz。圖1表示實(shí)施例1的UHMWPE的NMR光譜(100)。d)通過(guò)將對(duì)應(yīng)于TCE的波峰固定在5.9Ippm(圖1中未示出)來(lái)校正所記錄的信號(hào)強(qiáng)度(任意單位)以及化學(xué)位移(PPm)的譜圖，此后稱為譜圖1。TEC波峰容易分辯，該峰在所述譜圖1中在5.5至6.5ppm范圍內(nèi)最高。e)校正后，用于確定甲基側(cè)基含量的具有幾乎相同強(qiáng)度的兩個(gè)波峰(雙重峰)在0.8至0.9ppm范圍內(nèi)最高。在圖1中，第一波峰(101)位于約0.85ppm，第二波峰(102)位于約0.86ppm。f)用于確定甲基端基的三個(gè)波峰在同樣ppm范圍內(nèi)第二高，它們位于第二波峰之后ppm范圍增大的方向。在圖1中，所述三個(gè)波峰，S卩(201)、(202)和(203)分別位于約0.87ppm(201)、約0.89ppm(202)和約0.90ppm(203)。g)利用ACD/Labs生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)ACD軟件使各波峰去卷積(deconvolution)。h)采用同樣的軟件計(jì)算精確測(cè)定的用于測(cè)定甲基側(cè)基含量的重疊峰的面積(即Al甲基側(cè)基=AlMi#+AlMi#,Al此后被稱為Al)和用于測(cè)定甲基端基含量的各重疊峰的面積(即A2甲基端基=A2第一波峰第二波峰三波峰？A2甲基端基此后被稱為A2)。在圖1中，Al第一波峰、Al第二波峰、A2第一波峰、A2第二波峰禾口A2第三波峰分另Ij標(biāo)記為(301)、(302)、(401)、(402)禾口(403)。i)每1000個(gè)碳原子上的甲基側(cè)基個(gè)數(shù)和甲基端基個(gè)數(shù)如下計(jì)算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>IOOOx-甲基端基=2x-其中A3是UHMWPE主鏈上的CH2基團(tuán)的波峰的面積，該波峰為整個(gè)光譜1中的最高峰，位于1.2至1.4ppm范圍內(nèi)(圖1中未示出)。眷拉伸件能按照ASTMD885M的規(guī)定，使用名義標(biāo)定長(zhǎng)度為500_的纖維、50%/min的十字頭速度和型號(hào)“FibreGripD5618C”的Instron2714夾具來(lái)定義和測(cè)定多絲紗線的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量。在測(cè)量的應(yīng)力_應(yīng)變曲線的基礎(chǔ)上，由0.3-1%應(yīng)變之間的斜率來(lái)確定模量。為了計(jì)算模量和強(qiáng)度，將所測(cè)量的拉伸力除以纖度，該纖度通過(guò)稱重10米長(zhǎng)的纖維來(lái)確定。假設(shè)密度為0.97g/cm3來(lái)計(jì)算GPa值。眷蠕變測(cè)量采用圖2示意性表示的裝置對(duì)長(zhǎng)約1500mm、纖度為約504dtex和由64根細(xì)絲組成的解開(kāi)的紗線樣品，即具有多根平行細(xì)絲的紗線，進(jìn)行蠕變性測(cè)試。紗線樣品通過(guò)如下以無(wú)滑動(dòng)形式夾緊在夾具(101)和(102)之間使每個(gè)紗線末端圍繞夾具的軸纏繞若干次，然后將紗線的自由端系在紗線自身上。紗線在夾具間的最終長(zhǎng)度(200)為約180mm。將夾緊的紗線樣品通過(guò)如下放置在溫度為70°C的控溫室(500)中將夾具之一連接到室(501)的封口(sealing)上，在另一夾具上系上3162g的配重，從而在紗線上加載600MPa的負(fù)載。夾具(101)和夾具(102)的位置可以在刻度以厘米計(jì)的刻度尺(600)上讀取，其中在指示器(1011)和(1021)的協(xié)助下以mm細(xì)分。將紗線放置到所述室中時(shí)要特別小心，以確保夾具間的紗線部分未觸碰到該裝置的任何構(gòu)件，結(jié)果該實(shí)驗(yàn)可以在完全沒(méi)有摩擦的條件下進(jìn)行。配重下方的升降臺(tái)(400)用于將配重升高至初始位置，在該初始位置上紗線未出現(xiàn)松弛也沒(méi)有初始負(fù)載施加到紗線上。配重的初始位置是這樣的位置，其中紗線的長(zhǎng)度(200)等于在(600)上測(cè)定的(101)和(102)間的距離。該紗線隨后通過(guò)下降升降臺(tái)在10秒期間被預(yù)加載全部600MPa的負(fù)載，此后通過(guò)再次將升降臺(tái)升高至初始位置除去該負(fù)載。隨后使紗線松弛長(zhǎng)達(dá)10倍預(yù)加載時(shí)間的時(shí)間段，即100秒。在預(yù)加載后，再次施加全負(fù)荷。紗線隨時(shí)間的伸長(zhǎng)率通過(guò)讀取指示器(1021)在刻度尺(600)的位置來(lái)進(jìn)行跟蹤。對(duì)于每Imm的伸長(zhǎng)記錄所述指示器向前Imm所需的時(shí)間，直到紗線斷裂。紗線在某一時(shí)間t的伸長(zhǎng)εi[以mm計(jì)]在本文中被理解為在某時(shí)刻t紗線在各夾具間的長(zhǎng)度即L(t)與紗線在各夾具間的初始長(zhǎng)度(200)即L0間的差。因此εAt)[以mm計(jì)]=L(t)-L0紗線的伸長(zhǎng)率[以百分比計(jì)]為★(〖)[&%計(jì)]=XlOOL0蠕變速率[以1/s計(jì)]被定義為每時(shí)間步長(zhǎng)的紗線長(zhǎng)度的變化，其根據(jù)式(2)確定剛—泛4(2)其中εi和ε是在時(shí)刻i和前一時(shí)刻i_l時(shí)的伸長(zhǎng)率[以％計(jì)]；、和t"是紗線分別伸長(zhǎng)^和εη所需要的時(shí)間(以秒計(jì))。然后如圖3所示，將對(duì)數(shù)尺度上的蠕變速率與伸長(zhǎng)率(以百分比計(jì))進(jìn)行繪圖，即禹=/fitxiool。然后圖3中曲線的最小值被\LoJ用作所測(cè)紗線特有的蠕變速率的數(shù)值。對(duì)比例1在十氫化萘中制備UHMWPE的5質(zhì)量％溶液，所述UHMWPE在十氫化萘中的溶液在135°C的IV為15dl/g。該UHMWPE每1000個(gè)碳原子中具有總共約1.6個(gè)甲基，其中每1000個(gè)碳原子中1.4個(gè)是甲基側(cè)基，每1000個(gè)碳原子中0.2個(gè)是甲基端基。采用安裝有齒輪泵的25mm雙螺桿擠出機(jī)將UHMWPE溶液在180°C的溫度設(shè)定下以約1.5g/min每孔的速率擠出通過(guò)具有390個(gè)噴絲孔的噴絲頭，進(jìn)入空氣隙中，該空氣隙中也含有十氫化萘和水蒸氣。噴絲孔具有圓形截面并且由收縮區(qū)以及隨后的L/D為10的恒定直徑區(qū)域組成，所述收縮區(qū)以60°的錐角從初始直徑3.5mm逐漸縮小至1mm，該噴絲孔的這種特定幾何形狀導(dǎo)致在噴絲頭中的拉伸比DRsp為12.25。流體纖維從噴絲頭進(jìn)入25mm的空氣隙以及進(jìn)入水浴中，其中流體纖維以獲得約245的流體UHMWPE細(xì)絲DRS#的總拉伸比的速率被卷起。流體纖維在水浴中冷卻形成凝膠細(xì)絲，該水浴被保持在約40°C，并且在該水浴中，所提供的水流垂直于進(jìn)入該水浴的纖維并且具有約50升/小時(shí)的流速。從水浴出發(fā)，凝膠纖維被卷起進(jìn)入90°C溫度下的烘箱中，在該烘箱中，溶劑蒸發(fā)，從而形成固體纖維。在烘箱中通過(guò)施加約25.3的拉伸比對(duì)固體纖維進(jìn)行拉伸，該過(guò)程期間，大多數(shù)十氫化萘蒸發(fā)了?？偫毂菵R總體(=DR流體XDR凝膠XDR固體)總計(jì)245X1X25.3=6199。實(shí)施例1重復(fù)對(duì)比例，不同之處在于=UHMWPE每1000個(gè)碳原子中具有總共約1.3個(gè)甲基，其中每1000個(gè)碳原子中0.9個(gè)是甲基側(cè)基，每1000個(gè)碳原子中0.3個(gè)是甲基端基。總拉伸比DR總體(=DR流體XDR凝膠XDR固體)總計(jì)277X1X26.8=7424。實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例1，但流體拉伸比為345，施加到固體纖維上的拉伸比為26。使用與對(duì)比例中的噴絲頭具有同樣幾何形狀的噴絲頭。實(shí)施例3重復(fù)實(shí)施例1，但流體拉伸比為350，施加到固體纖維上的拉伸比為33。使用與對(duì)比例中的噴絲頭具有同樣幾何形狀的噴絲頭。實(shí)施例4重復(fù)實(shí)施例1，但流體拉伸比為544，施加到固體纖維上的拉伸比為36。噴絲頭包含的噴絲孔具有如下結(jié)構(gòu)初始直徑以60°的錐角由3.5mm逐漸縮小至0.8mm，緊跟著具有L/D為10的恒定直徑區(qū)域，噴絲孔的這種特定幾何形狀導(dǎo)致在噴絲頭中的拉伸比DRsp*19.1。對(duì)比例和實(shí)施例中的纖維性質(zhì)，即蠕變率、抗張強(qiáng)度和模量匯總在表2中。從該表中可以看出，通過(guò)提高，可以生產(chǎn)在強(qiáng)度和蠕變性方面具有更好機(jī)械特性的纖維。該表還表明，通過(guò)在本發(fā)明的方法中使用以上定義的UHMWPE，獲得了與用已知聚乙烯生產(chǎn)的纖維相比具有改善機(jī)械特性的纖維。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>權(quán)利要求一種用于制備具有高強(qiáng)度和改善耐蠕變性的凝膠紡絲UHMWPE纖維的方法，所述方法包括如下步驟a.制備UHMWPE在溶劑中的溶液，所述UHMWPE在135℃下、十氫化萘中具有至少5dl/g的特性粘度；b.使步驟a)的溶液通過(guò)含有多個(gè)噴絲孔的噴絲頭噴絲進(jìn)入空氣隙，從而形成流體細(xì)絲；c.使所述流體細(xì)絲冷卻，從而形成含有溶劑的凝膠細(xì)絲；和d.從所述凝膠細(xì)絲中至少部分除去剩余的溶劑，從而形成固體細(xì)絲，此后和/或同時(shí)拉伸所述固體細(xì)絲，其特征在于所述UHMWPE每1000個(gè)碳原子包含0.1至1.3個(gè)甲基側(cè)基和0.08至0.6個(gè)甲基端基；以及總拉伸比DR總體＝DR流體×DR凝膠×DR固體為至少7000，附加條件是所述流體拉伸比DR流體＝DRsp×DRag為至少100，其中，DPsp是噴絲孔中的拉伸比，DRag是空氣隙中的拉伸比。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，DR總體=DR流體XDR凝膠XDR_為至少8000。3.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，DRS#=DRspXDRag為至少200。4.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，在至少一個(gè)步驟中以至少4的固體拉伸比拉伸所述固體細(xì)絲。5.一種拉伸強(qiáng)度為至少4GPa、蠕變速率為至多6XIir7sec-1的凝膠紡絲UHMWPE纖維，所述蠕變速率在70°C、600MPa的負(fù)載下測(cè)定。6.如權(quán)利要求5所述的纖維，其中，所述蠕變速率至多4XlCTsec—1。7.如權(quán)利要求5和6中任意一項(xiàng)所述的纖維，其具有至少4.5GPa的拉伸強(qiáng)度。8.一種含有權(quán)利要求5-7中任意一項(xiàng)所述纖維的繩索。9.一種含有權(quán)利要求5-7中任意一項(xiàng)所述纖維的復(fù)合制品。10.一種含有權(quán)利要求5-7中任意一項(xiàng)所述纖維的醫(yī)療器械。11.如權(quán)利要求10所述的醫(yī)療器械，其中，所述醫(yī)療器械是縫合線或醫(yī)療線纜。12.每1000個(gè)碳原子中包含0.1至1.3個(gè)甲基側(cè)基和0.08至0.6個(gè)甲基端基的UHMWPE在紡絲工藝中、優(yōu)選在熔融紡絲工藝或凝膠紡絲工藝中、最優(yōu)選在凝膠紡絲工藝中的用途。13.如權(quán)利要求5-7中任意一項(xiàng)所述的纖維在涉及纖維靜態(tài)張力的應(yīng)用中的用途。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于制備具有高拉伸強(qiáng)度和改善蠕變速率的凝膠紡絲超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維的方法，其中，用在所述方法中的UHMWPE每1000個(gè)碳原子中包含0.1至1.3個(gè)甲基側(cè)基和0.08至0.6個(gè)甲基端基；并且其中，總拉伸比(DR總體＝DR流體×DR凝膠×DR固體)為至少7000，附加條件是所述流體拉伸比DR流體＝DRsp×DRag為至少100，其中，DPsp是噴絲孔中的拉伸比，DRag是空氣隙中的拉伸比。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種由上述方法制成的凝膠紡絲UHMWPE纖維。本發(fā)明的凝膠紡絲UHMWPE纖維具有至少4GPa拉伸強(qiáng)度和至多6×10-7sec-1的蠕變速率，所述蠕變速率在70℃、600MPa的負(fù)載下測(cè)定。由本發(fā)明的方法制成的凝膠紡絲UHMWPE纖維可用在各種應(yīng)用中，本發(fā)明具體涉及含有所述UHMWPE纖維的繩索、醫(yī)療器械、復(fù)合制品和防彈制品。文檔編號(hào)D01F6/30GK101821436SQ200880110448公開(kāi)日2010年9月1日申請(qǐng)日期2008年10月6日優(yōu)先權(quán)日2007年10月5日發(fā)明者約瑟夫·阿諾德·保羅·瑪麗亞·斯梅林克,馬丁·皮耶特·瓦拉斯布魯姆,魯洛夫·馬里薩恩申請(qǐng)人:帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司