专利名称：一种高强高模纤维的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高强高模聚乙烯纤维的加工方法，属化纤生产技术领域。
背景技术：
超高强高模聚乙烯纤维由于具有的高強度、高模量、耐磨、耐蚀和耐 光性能，广泛应用于绳索、缆绳和渔网，尤其适用于海洋工程，如超級油 轮、海洋操作平台、灯塔的固定锚绳，解決以往使用钢缆绳遇到的容易锈 蚀缺点，以及使用尼龙和聚酯缆绳遇到的腐蚀、水解和紫外线降解等引起 缆绳強度降低和断裂，需经常需要更换的问题。由于高強力高模量聚乙烯
纤维比重只有0.97g/cm3，可自由悬挂在长度无限长的海水中，也解決了以 往使用钢缆绳，因长度过长导致钢缆绳的自身重量而断裂。在航空工程中， 已应用于飞机的减速降落伞和飞机上悬吊重物的绳索。国际上已將聚乙烯 纤维编织成不同纤度绳索，取代了传统的钢缆绳和合成纤维缆索，发展速 度非常快速。聚乙烯纤维还可以制成多种类型的织物，目前已上市的有防 弹衣和防切割手套等，其中以防弹衣最为引入注目，它具有轻柔的特点， 防弹效果优于芳香族纤维。另外聚乙烯纤维的耐冲压性好，且比能量吸收 大，是制备复合材料的优良纤维，在无需高温条件下比香族纤维为佳。军 事上已用于装甲兵器的壳体、雷达的防护外壳罩、头盔等，其中以兵器尤 为突出。民生用品上已用作防护挡牌和大型储罐等。在体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。在生产过程中，由于设备及制造技术尚处在技术研 发阶段，其产品品质不是很稳定，而且生产规模不大，国内很多厂家产能 都在1000吨左右，整个行业的发展比较缓慢。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种制造高强高模聚 乙烯纤维的工艺方法，该方法工艺简单，操作方便，成本较低，适合大规 模生产，产品品质稳定，断裂强度高，耐用性好；断裂伸长低，纤维表面 洁净，非常容易进行后整理。本发明的主要解决方案是这样实现的
1、 本发明的聚乙烯纤维是通过凝胶法制备原丝，后经延伸板进行延伸 后生产出高强度和高模量的聚乙烯纤维。
2、 通过在溶液的制备中添加氢溴酸混合剂，来增加半稀薄原液的浓度 (5%-12% )，縮短混合时间。
3、 采用深螺纹的双螺杆系统对原液进行脱泡和混炼，更利于稳态纺丝。
4、 为了减少生产成本，萃取后的石奈油进行回用循环利用。
5、 合理的延伸温度和速度的控制，提高其延伸倍数。
6、 具体工艺流程为溶解一混合一搅拌一原液制备一脱泡一混炼一挤 压一计量泵一喷丝板一冷却一平衡一延伸一巻绕一分级一包装
作为本技术方案的优选方案，产品模量可达到1100g/d;强度18g/d
具体实施例方式
以聚乙烯纤维300D为例。超高分子量聚乙烯(>1 X 106);和石腊油置于熔解槽内，添加氢溴酸混合 催化剂后加热至180。C—190。C进行溶解，制得浓度3%~10%的超高分子量聚 乙烯的半稀薄溶液，经捏和器充分搅拌后，使浆料变成均匀溶液(时间4H)， 将此均匀溶液输送进入双螺杆挤压机进行混炼和脱泡后(温度80'C)，通过计 量泵挤出，经孔径为lmm的纺嘴后，先在空气层中冷凝，再进入水槽(20 °C)冷却，使纺丝溶液变成凝胶原丝，该凝胶原丝在萃取槽中用三氯三氟 乙垸，对包含在凝胶原丝中的石腊油进行萃取，在干燥箱中进行干燥，收 集在巻取装置上，之后将干燥的凝胶原丝喂入热延伸板中进行热延伸，其 延伸倍数超过40，在延伸巻取装置上可获得强度大于35g/den和模量大于 1000g/den以上的高强力聚乙烯纤维。
权利要求
1、一种高强高模纤维，其特征是聚乙烯纤维是通过凝胶法制备原丝，后经延伸板进行延伸后生产出高强度和高模量的聚乙烯纤维。
2、 根据权利要求l所述的纤维，其特征在于通过在溶液的制备中添加 氢溴酸混合剂，来增加半稀薄原液的浓度(5%-12% )，縮短混合时间。
3、 根据权利要求l所述的纤维，其特征在于采用深螺纹的双螺杆系统 对原液进行脱泡和混炼，稳态纺丝。
4、 根据权利要求l所述，其特征具体工艺流程为溶解一混合一搅拌 —原液制备一脱泡一混炼一挤压一计量泵一喷丝板一冷却一平衡一延伸一 巻绕一分级一>包装。
全文摘要
本发明一种高强高模纤维，其特征是聚乙烯纤维是通过凝胶法制备原丝，后经延伸板进行延伸后生产出高强度和高模量的聚乙烯纤维，通过在溶液的制备中添加氢溴酸混合剂，来增加半稀薄原液的浓度(5％-12％)，缩短混合时间，采用深螺纹的双螺杆系统对原液进行脱泡和混炼，更利于稳态纺丝该方法工艺，为了减少生产成本，萃取后的石奈油进行回用循环利用简单，操作方便，成本较低，适合大规模生产，产品品质稳定，断裂强度高，耐用性好；断裂伸长低，纤维表面洁净，非常容易进行后整理。
文档编号D01D10/00GK101302650SQ200810123778
公开日2008年11月12日 申请日期2008年6月5日 优先权日2008年6月5日
发明者刚 孔 申请人:江苏盛虹化纤有限公司