一种超高分子量聚乙烯纤维高效生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于纤维生产技术领域，具体设及一种超高分子量聚己締纤维高效生产方 法。
【背景技术】
[0002] 超高分子量聚己締纤维具有优异的物理机械性能，成为继碳纤维和芳绝之后出现 的第=代高性能纤维。就强度而言，目前超高分子量聚己締纤维绳索可W吊起来的最大重 量是同样截面钢丝绳吊起的最大重量的八倍，是目前已经工业化的纤维中强度最高的纤 维。此外，超高分子量聚己締纤维的密度小于碳纤维和芳绝，具有优异的耐化学性和耐气候 性，高能量吸收性，断裂伸长低、断裂功大，具有很强的吸收能量的能力，具有突出的抗冲击 性和抗切割性，抗紫外线福射，防中子和丫射线，比能量吸收高、介电常数低、电磁波透射 率高，耐化学腐蚀、耐磨性、有较长的提曲寿命，鉴于上述性能，该纤维成为继碳纤维和芳绝 之后又一种主要的高性能纤维，目前国际上只有荷兰DSM公司，美国Allied公司，日本东洋 纺公司和=井公司等几家公司拥有专利技术并已形成工业化规模的生产。
[0003] 国内的超高分子量聚己締纤维的生产工业化正处于边生产、边摸索、边改进、边完 善的阶段，主要生产企业有中纺投资北京同益中特种纤维公司（年产量1200吨)，宁波大成 新材料股份有限公司（年产量1200吨左右)，和湖南中泰公司（年产量1200吨左右)，而由于 国际市场的大量需求，使得国内的生产厂家都不断在扩大或是计划扩大其生产规模，W适 应国内、国际市场的需求，目前超高分子量聚己締纤维产业正处于行业成长期，发展前景广 阔。
[0004] 中国专利89107905.X公开了一种包含W超高分子量聚己締和可溶解超高分子量 聚己締的有机溶剂，经过溶胀和溶解制备超高分子量聚己締溶液的方法，提高溶液的均匀 性和缩短溶解时间的方法，并改善冻胶纤维的拉伸性能；中国专利01123737. 6也公开了一 种超高分子量聚己締纤维的制造方法，是利用半封闭式温度控制区和匹配的分子量、原液 浓度、喷丝孔的孔径、长径比与挤出速率等参数，通过调节纺丝原液或纺丝烙体挤出后的纵 向拉伸速率，使部分高分子缠结点解除，得到具有适宜超分子结构的原丝，经多级拉伸处理 得到超高分子量聚己締纤维，但W上工艺均提及提高纺丝原液的固含量，W提高生产效率。
[0005] 中国专利200810034216. 4和中国专利200810034215.X分别公开了超高分子量聚 己締纤维的纺丝工艺，采用一步法溶胀和溶解的连续工艺，将纺丝溶液浓度由原来的5-8% 提高到10-15%，生产效率提高30%W上，但所述工艺中没有提及生产过程中分子量降解的 控制问题。
【发明内容】
[0006] 为解决上述问题，本发明公开了一种超高分子量聚己締纤维高效生产方法，目的 是克服现有技术缺陷，尽可能减少生产过程中间环节，生产出高模量、高强度的纤维，提高 生产效率，降低生产成本。
[0007] 为达到上述目的，本发明的技术方案如下： 一种超高分子量聚己締纤维高效生产方法，将流动改性剂与超高分子量聚己締的混合 物通过烙融纺丝的方法得到初生纤维，其中流动改性剂的重量含量《30%，然后通过萃取的 方法去除流动改性剂，干燥后经过多级超倍热牵伸得到拉伸强度为15-35CN/化ex,模量为 600-1200CNAltex的超高分子量聚己締纤维。
[0008] 本发明所述的一种超高分子量聚己締纤维高效生产方法，其中去除流动改性剂还 可W属于闪蒸或直接干燥的方法。
[0009] 本发明所述的一种超高分子量聚己締纤维高效生产方法，其中去除流动改性剂时 可W全部或者部分的去除。
[0010] 本发明所述的一种超高分子量聚己締纤维高效生产方法，其中超高分子量聚己締 的粘均分子量为50-500万。
[0011] 本发明所述的一种超高分子量聚己締纤维高效生产方法，其中流动改性剂为环己 烧、四氯化碳、苯、甲苯、二甲苯、苯酪、；氯己締、N，N-二甲基苯胺、四氨巧喃、1，1，1-S 氯己烧、环己醇、正己烧、正了醇、环己酬、异丙醇、正庚烧、N,N-二甲基甲献胺、N,N-二甲 基己酸胺、N-甲基甲献胺、白油、石蜡、煤油、締姪矿物油、动物油、植物油、四氨蒙和十氨蒙 中的一种或者几种。
[0012] 本发明所述的一种超高分子量聚己締纤维高效生产方法，其中所述流动改性剂在 超高分子量聚己締聚合反应后添加，流动改性剂均匀渗透到超高分子量聚己締中湿料里， 然后去除聚合反应的溶剂，流动改性剂留在超高分子量聚己締中，流动改性剂的重量含量 《30%，挤出纺丝后再去除流动改性剂，经过牵伸得到超高分子量聚己締纤维。
[0013] 本发明所述的一种超高分子量聚己締纤维高效生产方法，在超高分子量聚己締中 添加过量的流动改性剂，溶胀超高分子量聚己締，充分溶胀后，过滤去除多余的流动改性 剂，使流动改性剂的重量含量《30%，挤出纺丝后再去除流动改性剂，经过牵伸得到超高分 子量聚己締纤维。
[0014] 本发明所述的一种超高分子量聚己締纤维高效生产方法，在超高分子量聚己締中 添加重量含量《30%的流动改性剂，经过螺杆挤出造粒，形成母粒，然后再与超高分子量聚 己締混合纺丝，挤出纺丝后再去除流动改性剂，经过牵伸得到超高分子量聚己締纤维。
[0015] 本发明的有益效果是： 1、 生产出的纤维模量高、强度高，提高产品质量； 2、 减少配置纺丝溶液的繁琐工序，提高工作效率； 3、 提高纺丝溶液浓度，提高双螺杆挤出效率； 4、 降低溶剂和萃取剂的使用和消耗，节能环保，降低生产成本。
[0016] 本发明所述的一种超高分子量聚己締纤维高效生产方法制备的超高分子量聚己 締纤维由于具有众多的优异特性，它在高性能纤维市场上，包括从海上油田的系泊绳到高 性能轻质复合材料方面均显示出极大的优势，在现代化战争和航空、航天、海域防御装备等 领域发挥着举足轻重的作用，适用于制备绳索、起重机绳索、系泊绳索或索具，防弹衣、头 盎、硬质和软质防护板、车辆装甲板、渔线和渔网、地网、货网和幕帘、风拳线、网球拍线、帆 布、编织布和无纺布、织物带、电池隔离物、电力传输带、电缆、光缆、建筑材料、耐切刺和耐 切割制品、防护手套、滑雪擦、头盎、划艇、独木舟、自行车和船体W及翼梁、扬声器纸盆、天 线罩、帆、和±工织物，取代了传统的钢缆绳和合成纤维制品应用范围，应用面极广。
【具体实施方式】
[0017]下面结合【具体实施方式】，进一步阐明本发明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的范围。
[001引实施例1 超高分子量聚己締聚合反应后期、尚未干燥时，当粘均分子量达到500万的时候，终止 聚合反应，加入流动改性剂白油，白油与超高分子量聚己締湿料的重量比为3:7,然后通过 闪蒸的方法去除聚合溶剂，流动改性剂留在超高分子量聚己締中，混合物经过双螺杆挤出 机挤出纺丝，然后经过萃取、干燥和60倍热牵伸得到超高分子量聚己締纤维，性能如表1所 /J、-0
[001引实施例2 超高分子量聚己締聚合反应后期、尚未干燥时，当粘均分子量达到450万的时候，终止 聚合反应，加入流动改性剂煤油，煤油与超高分子量聚己締湿料的重量比为2:8,然后通过 闪蒸的方法去除聚合溶剂，流动改性剂留在超高分子量聚己締中，混合物经过双螺杆挤出 机挤出纺丝，然后经过萃取、干燥和50倍热牵伸得到超高分子量聚己締纤维，性能如表1所 /J、-0
[0020] 实施例3 超高分子量聚己締聚合反应后期、尚未干燥时，当粘均分子量达到400万的时候，终止 聚合反应，加入流动改性剂花生油，花生油与超高分子量聚己締湿料的重量比为1:9,然后 通过闪蒸的方法去除聚合溶剂，流动改性剂留在超高分子量聚己締中，混合物经过双螺杆 挤出机挤出纺丝，然后经过萃取、干燥和55倍热牵伸得到超高分子量聚己締纤维，性能如 表1所不。
[0021] 实施例4 超高分子量聚己締聚合反应后期、尚未干燥时，当粘均分子量达到300万的时候，终止 聚合反应，加入流动改性剂动物油，动物油与超高分子量聚己締湿料的重量比为0. 5:9. 5， 然后通过闪蒸的方法去除聚合溶剂，流