專利名稱：一種高強高模纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高強高模聚乙烯纖維的加工方法，屬化纖生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
超高強高模聚乙烯纖維由于具有的高強度、高模量、耐磨、耐蝕和耐 光性能，廣泛應用于繩索、纜繩和漁網(wǎng)，尤其適用于海洋工程，如超級油 輪、海洋操作平臺、燈塔的固定錨繩，解決以往使用鋼纜繩遇到的容易銹 蝕缺點，以及使用尼龍和聚酯纜繩遇到的腐蝕、水解和紫外線降解等引起 纜繩強度降低和斷裂，需經(jīng)常需要更換的問題。由于高強力高模量聚乙烯
纖維比重只有0.97g/cm3，可自由懸掛在長度無限長的海水中，也解決了以 往使用鋼纜繩，因長度過長導致鋼纜繩的自身重量而斷裂。在航空工程中， 已應用于飛機的減速降落傘和飛機上懸吊重物的繩索。國際上已將聚乙烯 纖維編織成不同纖度繩索，取代了傳統(tǒng)的鋼纜繩和合成纖維纜索，發(fā)展速 度非常快速。聚乙烯纖維還可以制成多種類型的織物，目前已上市的有防 彈衣和防切割手套等，其中以防彈衣最為引入注目，它具有輕柔的特點， 防彈效果優(yōu)于芳香族纖維。另外聚乙烯纖維的耐沖壓性好，且比能量吸收 大，是制備復合材料的優(yōu)良纖維，在無需高溫條件下比香族纖維為佳。軍 事上已用于裝甲兵器的殼體、雷達的防護外殼罩、頭盔等，其中以兵器尤 為突出。民生用品上已用作防護擋牌和大型儲罐等。在體育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。在生產(chǎn)過程中，由于設(shè)備及制造技術(shù)尚處在技術(shù)研 發(fā)階段，其產(chǎn)品品質(zhì)不是很穩(wěn)定，而且生產(chǎn)規(guī)模不大，國內(nèi)很多廠家產(chǎn)能 都在1000噸左右，整個行業(yè)的發(fā)展比較緩慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種制造高強高模聚 乙烯纖維的工藝方法，該方法工藝簡單，操作方便，成本較低，適合大規(guī) 模生產(chǎn)，產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定，斷裂強度高，耐用性好；斷裂伸長低，纖維表面 潔凈，非常容易進行后整理。本發(fā)明的主要解決方案是這樣實現(xiàn)的
1、 本發(fā)明的聚乙烯纖維是通過凝膠法制備原絲，后經(jīng)延伸板進行延伸 后生產(chǎn)出高強度和高模量的聚乙烯纖維。
2、 通過在溶液的制備中添加氫溴酸混合劑，來增加半稀薄原液的濃度 (5%-12% )，縮短混合時間。
3、 采用深螺紋的雙螺桿系統(tǒng)對原液進行脫泡和混煉，更利于穩(wěn)態(tài)紡絲。
4、 為了減少生產(chǎn)成本，萃取后的石奈油進行回用循環(huán)利用。
5、 合理的延伸溫度和速度的控制，提高其延伸倍數(shù)。
6、 具體工藝流程為溶解一混合一攪拌一原液制備一脫泡一混煉一擠 壓一計量泵一噴絲板一冷卻一平衡一延伸一巻繞一分級一包裝
作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案，產(chǎn)品模量可達到1100g/d;強度18g/d
具體實施例方式
以聚乙烯纖維300D為例。超高分子量聚乙烯(>1 X 106);和石臘油置于熔解槽內(nèi)，添加氫溴酸混合 催化劑后加熱至180。C—190。C進行溶解，制得濃度3%~10%的超高分子量聚 乙烯的半稀薄溶液，經(jīng)捏和器充分攪拌后，使?jié){料變成均勻溶液(時間4H)， 將此均勻溶液輸送進入雙螺桿擠壓機進行混煉和脫泡后(溫度80'C)，通過計 量泵擠出，經(jīng)孔徑為lmm的紡嘴后，先在空氣層中冷凝，再進入水槽(20 °C)冷卻，使紡絲溶液變成凝膠原絲，該凝膠原絲在萃取槽中用三氯三氟 乙垸，對包含在凝膠原絲中的石臘油進行萃取，在干燥箱中進行干燥，收 集在巻取裝置上，之后將干燥的凝膠原絲喂入熱延伸板中進行熱延伸，其 延伸倍數(shù)超過40，在延伸巻取裝置上可獲得強度大于35g/den和模量大于 1000g/den以上的高強力聚乙烯纖維。
權(quán)利要求
1、一種高強高模纖維，其特征是聚乙烯纖維是通過凝膠法制備原絲，后經(jīng)延伸板進行延伸后生產(chǎn)出高強度和高模量的聚乙烯纖維。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的纖維，其特征在于通過在溶液的制備中添加 氫溴酸混合劑，來增加半稀薄原液的濃度(5%-12% )，縮短混合時間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的纖維，其特征在于采用深螺紋的雙螺桿系統(tǒng) 對原液進行脫泡和混煉，穩(wěn)態(tài)紡絲。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述，其特征具體工藝流程為溶解一混合一攪拌 —原液制備一脫泡一混煉一擠壓一計量泵一噴絲板一冷卻一平衡一延伸一 巻繞一分級一>包裝。
全文摘要
本發(fā)明一種高強高模纖維，其特征是聚乙烯纖維是通過凝膠法制備原絲，后經(jīng)延伸板進行延伸后生產(chǎn)出高強度和高模量的聚乙烯纖維，通過在溶液的制備中添加氫溴酸混合劑，來增加半稀薄原液的濃度(5％-12％)，縮短混合時間，采用深螺紋的雙螺桿系統(tǒng)對原液進行脫泡和混煉，更利于穩(wěn)態(tài)紡絲該方法工藝，為了減少生產(chǎn)成本，萃取后的石奈油進行回用循環(huán)利用簡單，操作方便，成本較低，適合大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定，斷裂強度高，耐用性好；斷裂伸長低，纖維表面潔凈，非常容易進行后整理。
文檔編號D01D10/00GK101302650SQ200810123778
公開日2008年11月12日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者剛 孔 申請人:江蘇盛虹化纖有限公司