超高分子量聚乙烯高剪切溶液均匀制备纺丝工艺

摘要

本发明是关于超高分子量聚乙烯高剪切溶液均匀制备二步法纺丝的生产技术。本发明的技术主要是将超高分子量聚乙烯以一定比例与溶剂匹配，通过高剪切方法制备超高分子量聚乙烯乳化溶液，经双螺杆挤压液体挤出喷丝，用冷冻水浸渍为冻胶原丝，再经碳氢清洗、萃取拉伸、干燥和多道热拉伸制备高强度、高模量聚乙烯纤维。本发明具有纤维力学性能高、纤维偏差小、生产能耗低、生产环境好、生产工艺流程短等优点。

主权项

超高分子量聚乙烯高剪切溶液均匀制备纺丝方法，包括以下两步骤：第一步骤：1.1选用超高分子量聚乙烯，选用氢化萘或烷烃类作溶剂；1.2超高分子量聚乙烯通过自动计量方式输送到釜式搅拌混炼器，同时把溶剂通过自动计量输送到釜式搅拌混炼器混炼，在常温下进行连续混炼成均匀悬浮液；1.3将已混合的混合悬浮液用管线连接高剪切泵，混合悬浮液通过高剪切泵高速运转，使超高分子量聚乙烯在溶剂中循环高速研磨获得均质纺丝乳状溶液，用管式连续供双螺杆；1.4经高剪切超高分子量溶剂混合乳状溶液用管线连续输入双螺杆完成超高分子量聚乙烯的加热溶胀、混炼、溶解和经螺纹元件挤出到纺丝组件喷丝。在双螺杆的工序中主要分为三段：第一段对超高分子量聚乙烯均质纺丝乳状溶液加温溶胀，第二段是通过螺纹元件再次加温混炼和溶解，，第三段是通过螺纹元件再次保温计量输送至纺丝组件；1.5经双螺杆挤出喷丝的超高分子量初生丝，直接通过冷冻水进行骤冷为冻胶原丝；1.6冻胶丝先经预拉伸，再进行萃取拉伸，萃取采用封闭逆向拉伸工艺，再经二次预拉伸，萃取剂选用为碳氢类环保清洗剂；1.7萃取后纤维再经干燥收卷；然后进入第二步骤：2.1将二步法生产工艺第一步骤的收卷复丝，先经涨率预热，再进行三道热风拉伸；2.2经三道热拉伸后纤维再经热定型及纤维表面处理自然冷却——成品收卷。