CN101307509A - 一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝新方法 - Google Patents
一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝新方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101307509A CN101307509A CNA2007100406782A CN200710040678A CN101307509A CN 101307509 A CN101307509 A CN 101307509A CN A2007100406782 A CNA2007100406782 A CN A2007100406782A CN 200710040678 A CN200710040678 A CN 200710040678A CN 101307509 A CN101307509 A CN 101307509A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- ultra
- molecular weight
- weight polyethylene
- described method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Artificial Filaments (AREA)
Abstract
本发明涉及一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝新方法。属高分子材料制备技术领域。在纺丝的过程中加入一定量的硅油或其衍生物，可以将硅油或其衍生物与超高分子量聚乙烯粉末一起和溶剂按比例注入解缠釜内，在溶剂中高剪切使超高分子量聚乙烯大分子之间适度解缠，形成均一乳液状混和液，然后乳液状混和液通过储料罐，边搅拌边定量喂入螺杆挤出机挤出纺丝，冷却、凝固、萃取、干燥超倍拉伸得高强度高模量成品聚乙烯纤维。或将一定量的硅油或其衍生物加入凝固浴中，挤出的纤维经冷却、凝固、萃取、干燥超倍拉伸得高强度高模量成品聚乙烯纤维。纤维中含有的硅油或其衍生物为纤维重量的0.05％－5％，纤维至少得到20倍以上的拉伸，纤维的强度达到30cN/dtex，模量在1000cN/dtex以上。
Description
本发明涉及一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝新方法。
超高分子量聚乙烯冻胶纺丝通过超倍拉伸制备高强度、高模量聚乙稀纤维已进入工业化生产。聚乙烯冻胶纺相关的专利有EP0205960A，EP0213208A1，还有US4413110，WO01/73173A1，EP1746187A1等多对纺丝技术进行了改进。超高分子量聚乙烯冻胶纺丝主要步骤简叙如下：将超高分子量聚乙烯加入合适的溶剂中搅拌溶解制成溶液，溶液由螺杆挤压机挤出，经喷丝孔成型，然后冷却、萃取、干燥超倍拉伸，最终获得成品纤维。其中得到溶解均匀的高聚物溶液和均匀超倍拉伸是关键。它们的均匀性是成品纤维性能稳定的先决条件。由于超高分子的尺寸庞大，大分子之间又存在相互缠结，大分子之间缠结有利于提高纤维的可拉伸倍率得到高取向，使纤维达到高强度高模量。但是高聚物中过多而强的大分子间缠结引起的各种粘弹性效果使得拉伸变得复杂得多，又不利于超倍拉伸，必需适当使大分子间缠结疏解。通过加入添加剂可使缠结状态发生改变，而易于进行超倍拉伸。
制成的冻胶未拉伸丝可以有惊人的高倍率拉伸，λmax∝V～1/て
λmax为最大拉伸倍率，V为拉伸速度，て为纤维的松驰时间。
拉伸速度受工业生产的制约，改变纤维的松驰时间同时从结晶中有效地引出分子链可达到超倍拉伸，最终获得高强度、高模量成品纤维。
本发明的新方法是：在纺丝的过程中加入一定量的硅油或其衍生物，可以将硅油或其衍生物与超高分子量聚乙烯粉末一起和溶剂按比例注入解缠釜内，在溶剂中高剪切使超高分子量聚乙烯大分子之间适度解缠，形成均一乳液状混和液，然后乳液状混和液通过储料罐，边搅拌边定量喂入螺杆挤出机挤出纺丝，冷却、凝固、萃取、干燥超倍拉伸得高强度高模量成品聚乙烯纤维。或将一定量的硅油或其衍生物加入凝固浴中，挤出的纤维经冷却、凝固、萃取、干燥超倍拉伸得高强度高模量成品聚乙烯纤维。纤维中含有的硅油或其衍生物为纤维重量的0.05％-5％，纤维至少得到20倍以上的拉伸，纤维的强度达到30cN/dtex，模量在1000cN/dtex以上。
实例1
超高分子量聚乙烯(相对平均分子质量450万)，溶剂白油(70#)在室温下将上述聚乙烯和白油按公称浓度为10％(重量)分别注入解缠釜内，同时加入1％的环氧改性硅油，氮气保护下剪切5分钟，剪切速度3000秒-1，得到均一乳液状混和液输入储料罐边搅拌边定量喂入双螺杆挤出机。挤出机直径25mm，L/D＝(24)，温度控制在250℃，螺杆挤出机转速30rpm.挤出物经过滤器箱体到计量泵被计量后从喷丝孔喷出，然后入水浴经处理后萃取干燥超倍拉伸，拉伸总倍数为40，得到的纤维强度达到30cN/dtex，模量在1000cN/dtex以上。
实例2
超高分子量聚乙烯(相对平均分子质量500万)，溶剂白油(90#)在室温下将上述聚乙烯和白油按公称浓度为12％(重量)分别注入解缠釜内，氮气保护下剪切10分钟，剪切速度2000秒-1，得到均一乳液状混和液输入储料罐，边搅拌边定量喂入双螺杆挤出机。挤出机直径25mm，L/D＝(24)，温度控制在250℃，螺杆挤出机转速30rpm。挤出物经过滤器箱体到计量泵被计量后从喷丝孔喷出，然后入加了1.5％环氧改性硅油的水浴，经处理后萃取、干燥、超倍拉伸，拉伸总倍数为40，得到的纤维强度达到35cN/dtex，模量在1050cN/dtex以上。
实例3
超高分子量聚乙烯(相对平均分子质量450万)，溶剂白油(90#)，在室温下将白油按公称浓度为10％(重量)注入解缠釜内，超高分子量聚乙烯以公称浓度为10％重量由螺旋推进器以0.5kg/Min速度加入解缠釜内，氮气保护下边剪切边加入，剪切速度1000秒-1，得到均一乳液状混和液输入储料罐边搅拌边定量喂入双螺杆挤出机。挤出机直径25mm，L/D＝(24)，温度控制在250℃。螺杆挤出机转速30rpm。挤出物经过滤器箱体到计量泵被计量后从喷丝孔喷出。然后入加了2％聚醚-环氧改性硅油的水浴经处理后萃取、干燥、超倍拉伸，拉伸总倍数为40，得到的纤维强度达到30cN/dtex，模量在1000cN/dtex以上。
Claims (10)
1.一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝新方法其包括：在纺丝的过程中加入一定量的硅油或其衍生物，可以将硅油或其衍生物与超高分子量聚乙烯粉末一起和溶剂按比例注入解缠釜内，在溶剂中高剪切使超高分子量聚乙烯大分子之间适度解缠，形成均一乳液状混和液，然后乳液状混和液通过储料罐，边搅拌边定量喂入螺杆挤出机挤出纺丝，冷却、凝固、萃取、干燥超倍拉伸得高强度高模量成品聚乙烯纤维。也可以将一定量的硅油或其衍生物加入凝固浴中，挤出的纤维经冷却、凝固、萃取、干燥超倍拉伸得高强度高模量成品聚乙烯纤维。纤维中含有的硅油或其衍生物为纤维重量的0.05％-5％，纤维至少得到20倍以上的拉伸，纤维的强度达到30cN/dtex，模量在1000cN/dtex以上。
2.按照权利要求1所述方法：溶剂在室温时是液体，可以是烷烃、环烷烃、芳香烃，或者是烷烃\环烷烃\芳香烃的衍生物，或者是它们中的任何一种的混和物。
3.按照权利要求1所述方法：超高分子量聚乙烯和溶剂的公称浓度为1-50％(质量)。
4.按照权利要求1所述方法：解缠釜内同时可加入抗氧剂、稳定剂、染色剂、阻燃剂、硅油或其衍生物中的一种或几种助剂。
5.按照权利要求1所述方法：可以将硅油或其衍生物与超高分子量聚乙烯粉末一起和溶剂按比例注入解缠釜内，也可以将一定量的硅油或其衍生物加入凝固浴。
6.按照权利要求1所述方法：超高分子量聚乙烯相对平均分子质量至少为100万，特别是在400万以上。
7.按照权利要求1所述方法：纤维中含有的硅油或其衍生物为纤维重量的0.05％-5％。
8.按照权利要求1所述方法：冻胶纤维至少得到20倍以上的拉伸。
9.按照权利要求1所述方法：解缠釜能提供至少1000秒-1的剪切速度，可以是搅拌器、胶体磨、均质器、文氏管中任何一种或它们的组合。
10.按照权利要求1所述方法：乳液状混和液可直接喂入螺杆挤出机，也可通过带搅拌的贮料罐，贮料罐可以是一个或多个。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007100406782A CN101307509A (zh) | 2007-05-15 | 2007-05-15 | 一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝新方法 |
| AT07816520T ATE478178T1 (de) | 2006-11-08 | 2007-10-09 | Verfahren zur herstellung von fasern aus polyethylen mit ultrahohem molekulargewicht |
| EP07816520A EP2080824B1 (en) | 2006-11-08 | 2007-10-09 | A process for producing fiber of ultra high molecular weight polyethylene |
| DE602007008600T DE602007008600D1 (de) | 2006-11-08 | 2007-10-09 | Verfahren zur herstellung von fasern aus polyethylen mit ultrahohem molekulargewicht |
| PCT/CN2007/002906 WO2008055405A1 (fr) | 2006-11-08 | 2007-10-09 | Procédé de production de fibre de polyéthylène de masse moléculaire très élevée |
| US12/299,205 US20100233480A1 (en) | 2006-11-08 | 2007-10-09 | Process for producing fiber of ultra high molecular weight polyethylene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007100406782A CN101307509A (zh) | 2007-05-15 | 2007-05-15 | 一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝新方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101307509A true CN101307509A (zh) | 2008-11-19 |
Family
ID=40124169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2007100406782A Pending CN101307509A (zh) | 2006-11-08 | 2007-05-15 | 一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝新方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101307509A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103320887A (zh) * | 2013-06-21 | 2013-09-25 | 仲杰 | 一种功能性聚乙烯单丝的生产方法 |
| CN104073898A (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 金云良 | 一种迁移性双极性管能团添加剂 |
| CN104562267A (zh) * | 2014-06-30 | 2015-04-29 | 巢湖市荷花渔网有限公司 | 一种渔网线 |
| CN106400154A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-02-15 | 青岛信泰科技有限公司 | 全消光超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法 |
| CN106555245A (zh) * | 2015-09-24 | 2017-04-05 | 北京同益中特种纤维技术开发有限公司 | 一种耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用 |
| CN106591981A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-04-26 | 青岛信泰科技有限公司 | 一种石墨烯复合高强高模聚乙烯纤维生产设备及其制备方法 |
| CN112941648A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-11 | 浙江金昊新材料有限公司 | 一种制造高强、高模聚乙烯纤维的方法 |
-
2007
- 2007-05-15 CN CNA2007100406782A patent/CN101307509A/zh active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104073898A (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 金云良 | 一种迁移性双极性管能团添加剂 |
| CN103320887A (zh) * | 2013-06-21 | 2013-09-25 | 仲杰 | 一种功能性聚乙烯单丝的生产方法 |
| CN103320887B (zh) * | 2013-06-21 | 2016-03-02 | 仲杰 | 一种功能性聚乙烯单丝的生产方法 |
| CN104562267A (zh) * | 2014-06-30 | 2015-04-29 | 巢湖市荷花渔网有限公司 | 一种渔网线 |
| CN106555245A (zh) * | 2015-09-24 | 2017-04-05 | 北京同益中特种纤维技术开发有限公司 | 一种耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用 |
| CN106555245B (zh) * | 2015-09-24 | 2019-04-30 | 北京同益中特种纤维技术开发有限公司 | 一种耐切割超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用 |
| CN106400154A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-02-15 | 青岛信泰科技有限公司 | 全消光超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法 |
| CN106591981A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-04-26 | 青岛信泰科技有限公司 | 一种石墨烯复合高强高模聚乙烯纤维生产设备及其制备方法 |
| CN112941648A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-11 | 浙江金昊新材料有限公司 | 一种制造高强、高模聚乙烯纤维的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9296875B2 (en) | Method for preparing spinning solution of ultra-high molecular weight polyethylene fiber | |
| CN101235551B (zh) | 一种高剪切超高分子量聚乙烯连续溶解纺丝新方法 | |
| CN101307509A (zh) | 一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝新方法 | |
| EP2080824B1 (en) | A process for producing fiber of ultra high molecular weight polyethylene | |
| CN101886295A (zh) | 一种超高分子量聚乙烯有色纤维及制备方法 | |
| US3048465A (en) | Polyolefin wet spinning process | |
| WO2012062053A1 (zh) | 超高分子量聚乙烯纤维制备方法 | |
| CN102776596B (zh) | 一种用于制备超高分子量聚乙烯有色纤维的纺丝溶胀液及纺丝原液 | |
| CN102517655B (zh) | 一种超高分子量聚乙烯纤维的制备方法 | |
| CN104419996A (zh) | 一种超高分子量聚乙烯纤维的生产方法 | |
| JP6590824B2 (ja) | 高強度・高弾性率超高分子量ポリエチレン繊維 | |
| CN109440215A (zh) | 一种高性能聚乙烯纤维的制备方法 | |
| JP2017507216A5 (zh) | ||
| CN108277546A (zh) | 一种防切割聚乙烯纤维的制备方法 | |
| WO2006056128A1 (en) | Method for continuously producing ultrahigh molecular weight polyethylene solution | |
| CN101787576B (zh) | 一种连续冻胶纺丝法制备超高分子量聚乙烯纤维的方法及超高分子量聚乙烯纤维 | |
| CN102534838A (zh) | 一种超高分子量聚乙烯纤维纺丝原液及其制备方法 | |
| CN113802216A (zh) | 含有植物精油的聚丁二酸丁二醇酯复合纤维及其制备方法 | |
| CN104711697A (zh) | 一种聚乙烯纤维及其制备方法 | |
| JP3832000B2 (ja) | 異形断面再生セルロース繊維およびその製法 | |
| CN102041557B (zh) | 一种高强高模聚乙烯纤维的生产方法 | |
| JP3829954B2 (ja) | 中空断面再生セルロース繊維およびその製法 | |
| CN111270330B (zh) | 一种粗单丝超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用 | |
| CN102517657B (zh) | 一种超高分子量聚乙烯纤维的制备方法 | |
| JP3831999B2 (ja) | 再生セルロース繊維およびその製法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20081119 |