专利名称：高强高模超高分子量聚乙烯纤维的纺丝工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及超高分子量聚乙烯纤维，尤其是涉及一种高强高模超高分子量 聚乙烯纤维的纺丝工艺。
背景技术：
随着人类的进步和近年来科学技术的突飞猛进的发展，社会各界对特种纤 维的需求量与日俱增。继碳纤维和芳纶纤维之后，超高分子量聚乙烯纤维
(UHMWPE)以其优异的性能和广阔的应用前景而倍受人们关注，在近些年取 得了长足的进步。超高分子量聚乙烯纤维具有高强度、高模量以及优良的抗冲 击性能、耐磨性能和耐候性能，因此被广泛应用于军事工程、航空航天工程、 基建工程、农业机械、船舶缆绳、娱乐等领域，其应用范围有越来越广之势。
制造超高分子量聚乙烯纤维是一项复杂的技术工作，用于制造超高分子量 聚乙烯纤维的聚乙烯的分子量可高达200-500万甚至更高，大分子链处于高度 缠结状态，加工难度非常大，而要制造出高质量的纤维丝难度更大，国内没有 现成的成熟工艺可用。
目前，高强高模超高分子量聚乙烯纤维均为短段纤维，且长度不一，无法 保证生产长度，短长度纤维的应用仅限于制造防弹产品等，在制造绳索类产品 及织物时，会产生生产连续性差、废料多的问题。同时，现有的超高分子量聚 乙烯纤维的生产工艺存在线路长、有些工序间歇式操作、工艺复杂难以控制、 断丝率高、生产效率低、能耗高、产品质量难以控制等问题，限制了超高分子 量聚乙烯纤维的生产与应用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简 单、生产效率高、产品质量优良的高强高模超高分子量聚乙烯纤维的纺丝工艺。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现
高强高模超高分子量聚乙烯纤维的纺丝工艺，其特征在于，该纺丝工艺为 一步法溶胀和溶解的连续式纺丝工艺。
所述的一步法溶胀和溶解的连续式纺丝工艺采用大长径比的双螺杆挤出 机，并采用积木式组合形成多组捏合。
所述的大长径比的双螺杆挤出机为同向双螺杆挤出机，螺杆长径比为1:64、 1:68或更大，螺杆直径为065、 0>68、 072、 075、 0>85、①95或更大。
所述的多组捏合分为两部分，第一部分为压縮式推进段，用于超高分子量 聚乙烯的溶胀，第二部分为压縮混炼推进段，用于超高分子量聚乙烯的溶解。
与现有技术相比，本发明采用一步法溶胀和溶解的连续式工艺，具有很好 的溶胀效果，纺丝溶液浓度由原来的5-8%提高到10-15%，生产效率提高30% 以上，大大提高产品质量，得到高强度(35g/d及以上)的超高分子量聚乙烯 纤维，解决了传统工艺因间歇式操作而造成质量波动的问题，具有工艺简单、 可操控性强、生产效率高等优点，实现了高强高模超高分子量聚乙烯纤维生产 工艺的连续性和产品质量的优良性。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。 实施例1
一种高强高模超高分子量聚乙烯纤维的纺丝工艺，该纺丝工艺为一步法溶 胀和溶解的连续式纺丝工艺，该工艺采用大长径比的同向双螺杆挤出机，螺杆 长径比为1:64，螺杆直径可以为0)65，并釆用积木式组合形成多组捏合，多组 捏合分为两部分，第一部分为压縮式推进段，用于超高分子量聚乙烯的溶胀， 第二部分为压縮混炼推进段，用于超高分子量聚乙烯的溶解，从而形成一步法 溶胀和溶解的连续式纺丝工艺，该连续式工艺具有很好的深度溶胀和溶解的效 果，纺丝溶液浓度可由原来的5~8%提高到10~15%，可使生产效率提高30%以 上，且质量稳定、易于控制。
实施例2
一种高强高模超高分子量聚乙烯纤维的纺丝工艺，该纺丝工艺为一步法溶胀和溶解的连续式纺丝工艺，该工艺采用大长径比的同向双螺杆挤出机，螺杆
长径比为1:68，螺杆直径可以为072，并采用积木式组合形成多组捏合，多组 捏合分为两部分，第一部分为压縮式推进段，用于超高分子量聚乙烯的溶胀， 第二部分为压縮混炼推进段，用于超高分子量聚乙烯的溶解，从而形成一步法 溶胀和溶解的连续式纺丝工艺，该连续式工艺具有很好的深度溶胀和溶解的效 果，纺丝溶液浓度可由原来的5~8%提高到10~15%，可使生产效率提高30%以 上，且质量稳定、易于控制。 实施例3
一种高强高模超高分子量聚乙烯纤维的纺丝工艺，该纺丝工艺为一步法溶 胀和溶解的连续式纺丝工艺，该工艺采用大长径比的同向双螺杆挤出机，螺杆 长径比为1:68或更大，螺杆直径可以为0)95或更大，并采用积木式组合形成 多组捏合，多组捏合分为两部分，第一部分为压縮式推进段，用于超高分子量 聚乙烯的溶胀，第二部分为压縮混炼推进段，用于超高分子量聚乙烯的溶解， 从而形成一步法溶胀和溶解的连续式纺丝工艺，该连续式工艺具有很好的深度 溶胀和溶解的效果，纺丝溶液浓度可由原来的5~8%提高到10~15%，可使生产 效率提高30%以上，且质量稳定、易于控制。
权利要求
1.高强高模超高分子量聚乙烯纤维的纺丝工艺，其特征在于，该纺丝工艺为一步法溶胀和溶解的连续式纺丝工艺。
2. 根据权利要求1所述的高强高模超高分子量聚乙烯纤维的纺丝工艺，其 特征在于，所述的一步法溶胀和溶解的连续式纺丝工艺采用大长径比的双螺杆 挤出机，并采用积木式组合形成多组捏合。
3. 根据权利要求2所述的高强高模超高分子量聚乙烯纤维的纺丝工艺，其 特征在于，所述的大长径比的双螺杆挤出机为同向双螺杆挤出机，螺杆长径比 为1:64、 1:68或更大，螺杆直径为0>65、 0>68、 0>72、①75、 0>85、 095或更大。
4. 根据权利要求2所述的高强高模超高分子量聚乙烯纤维的纺丝工艺，其 特征在于，所述的多组捏合分为两部分，第一部分为压縮式推进段，用于超高 分子量聚乙烯的溶胀，第二部分为压縮混炼推进段，用于超高分子量聚乙烯的 溶解。
全文摘要
本发明涉及一种高强高模超高分子量聚乙烯纤维的纺丝工艺，该纺丝工艺为一步法溶胀和溶解的连续式纺丝工艺。与现有技术相比，本发明采用一步法溶胀和溶解的连续式工艺，具有很好的溶胀效果，纺丝溶液浓度由原来的5-8％提高到10-15％，生产效率提高30％以上，大大提高产品质量，得到高强度(35g/d及以上)的超高分子量聚乙烯纤维，解决了传统工艺因间歇式操作而造成质量波动的问题，具有工艺简单、可操控性强、生产效率高等优点，实现了高强高模超高分子量聚乙烯纤维生产工艺的连续性和产品质量的优良性。
文档编号D01F6/04GK101525769SQ20081003421
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月4日 优先权日2008年3月4日
发明者董建东, 辛志荣, 辛春荣 申请人:上海斯瑞聚合体科技有限公司