熱風溫度為60°C,風速為lm/min,并利用卷繞機卷繞成筒,得到拉伸強度為5g/d,模量為150g/d,斷裂伸長率為5%,結晶度為65%的聚乙烯纖維。
[0031]實施例2
本實施例是實施例1基礎上的優(yōu)選方案。
[0032]I)聚乙烯分子量為50萬,將聚乙烯、硬脂酸鋅和抗氧劑按照質量比為99.5:0.5:O進行混合,混合料進入雙螺桿擠出機內熔融,螺桿直徑為20mm,熔融溫度為150°C,制得聚乙烯熔體;
2)所述聚乙稀恪體由噴絲板噴出,噴絲板孔徑為0.3mm,出絲速度為0.6m/min,再經自然風冷卻成型,制得初生絲,噴頭拉伸的倍數為5倍;
3)將初生絲經導絲輥送入兩個水浴槽內,初生絲在油浴槽中均勻牽伸,第一個水浴槽中水浴溫度為80°C,水浴槽長度為lm,牽伸倍數為5倍,第二個水浴槽中水浴溫度為90°C,水浴槽長度為lm,牽伸倍數為10倍。
[0033]4)牽伸后的纖維通過熱吹風箱除去水份,熱風溫度為60°C,風速為lm/min,并利用卷繞機卷繞成筒,得到拉伸強度為7g/d,模量為270g/d,斷裂伸長率為4.2%,結晶度為70%的聚乙烯纖維。
[0034]上述的對比例和實施例2,聚乙烯纖維的加工條件完全相同,對比例中未添加潤滑劑,故制備過程中的聚乙烯未經改性,而實施例2的原料中含有質量份數為0.5%的硬脂酸鋅,由數據可知,硬脂酸鋅的加入使聚乙烯纖維的結晶度增加,拉伸強度得到改善。
[0035]實施例3
本實施例是實施例1基礎上的優(yōu)選方案。
[0036]I)聚乙烯分子量為100萬,將聚乙烯、乙基硅油和油酸酰胺按照質量比為98:1:I進行混合,混合料進入雙螺桿擠出機內熔融,螺桿直徑為35mm,熔融溫度為220°C,制得聚乙烯熔體;
2)所述聚乙稀恪體由噴絲板噴出,噴絲板孔徑為0.8mm,出絲速度為0.6m/min,再經循環(huán)水冷卻成型,冷卻水溫度為20°C,冷卻水的流速為0.lm/min,水槽的長度為lm,噴頭拉伸的倍數為20倍,制得初生絲;
3)將初生絲經導絲輥送入兩個水浴槽內,初生絲在油浴槽中均勻牽伸,第一個水浴槽中水浴溫度為75°C,水浴槽長度為2m,牽伸倍數為8倍,第二個水浴槽中水浴溫度為90°C,水浴槽長度為1.5m,牽伸倍數為12倍。
[0037]4)牽伸后的纖維通過熱吹風箱除去水份,熱風溫度為50°C,風速為2m/min,并利用卷繞機卷繞成筒,得到拉伸強度為10g/d,模量為415g/d,斷裂伸長率為3.2%,結晶度為79%的聚乙烯纖維。
[0038]實施例4
本實施例是實施例1基礎上的優(yōu)選方案。
[0039]I)聚乙烯分子量為150萬,將聚乙烯、芥酸酰胺、抗氧劑215按照質量比為92:7.2:0.8進行混合,混合料進入雙螺桿擠出機內熔融,螺桿直徑為25_,熔融溫度為260°C,制得聚乙烯熔體;
2)所述聚乙稀恪體由噴絲板噴出,噴絲板孔徑為0.6mm,出絲速度為lm/min,再經循環(huán)水冷卻成型,冷卻水溫度為25°C,冷卻水的流速為0.5m/min,水槽的長度為1.5m,噴頭拉伸的倍數為15倍,制得初生絲;
3)將初生絲經導絲輥送入兩個水浴槽內,初生絲在油浴槽中均勻牽伸,第一個水浴槽中水浴溫度為80°C,水浴槽長度為2m,牽伸倍數為10倍,第二個水浴槽中水浴溫度為85°C,水浴槽長度為2m,牽伸倍數為10倍;
4)牽伸后的纖維通過熱吹風箱除去水份,熱風溫度為70°C,風速為lm/min,并利用卷繞機卷繞成筒,得到拉伸強度為12g/d,模量為435g/d,斷裂伸長率為3.5%,結晶度為76%的聚乙烯纖維。
[0040]實施例5
本實施例是實施例1基礎上的優(yōu)選方案。
[0041]I)聚乙烯分子量為300萬,將聚乙烯、苯甲基硅油、抗氧劑1010和抗氧劑215按照質量比為98.5:0.5:1進行混合,其中抗氧劑1010和抗氧劑215的質量比為4:1,混合料進入雙螺桿擠出機內熔融,螺桿直徑為35mm,螺桿直徑為30mm,熔融溫度為290°C,制得聚乙烯熔體;
2)所述聚乙稀恪體由噴絲板噴出,噴絲板孔徑為1mm,出絲速度為3m/min,再經循環(huán)水冷卻成型,冷卻水溫度為15°C,冷卻水的流速為0.2m/min,水槽的長度為lm,噴頭拉伸的倍數為25倍,制得初生絲; 3)將初生絲經導絲輥送入兩個水浴槽內,初生絲在油浴槽中均勻牽伸,第一個水浴槽中水浴溫度為85°C,水浴槽長度為1.5m,牽伸倍數為6倍,第二個水浴槽中水浴溫度為900C,水浴槽長度為1.5m,牽伸倍數為30倍。
[0042]4)牽伸后的纖維通過熱吹風箱除去水份,熱風溫度為80°C,風速為Om/min,并利用卷繞機卷繞成筒,得到拉伸強度為15g/d,模量為465g/d,斷裂伸長率為4.1%,結晶度為85%的聚乙烯纖維。
[0043]實施例6
本實施例是實施例1基礎上的優(yōu)選方案。
[0044]I)聚乙烯分子量為500萬,將聚乙烯、硬脂酸酰胺和硬脂酸鋅、抗氧劑225按照質量比為97:2.7:0.3進行混合,其中硬脂酸酰胺和硬脂酸鋅的質量比為1:1,混合料進入雙螺桿擠出機內熔融,螺桿直徑為25mm,熔融溫度為280°C,制得聚乙烯熔體;
2)所述聚乙稀恪體由噴絲板噴出,噴絲板孔徑為0.8mm,出絲速度為2m/min,再經循環(huán)水冷卻成型,冷卻水溫度為15°C,冷卻水的流速為0.2m/min,水槽的長度為lm,噴頭拉伸的倍數為15倍,制得初生絲;
3)將初生絲經導絲輥送入兩個水浴槽內,初生絲在油浴槽中均勻牽伸,第一個水浴槽中水浴溫度為90°C,水浴槽長度為2m,牽伸倍數為10倍,第二個水浴槽中水浴溫度為90°C,水浴槽長度為2m,牽伸倍數為25倍。
[0045]4)牽伸后的纖維通過熱吹風箱除去水份,熱風溫度為80°C,風速為1.5m/min,并利用卷繞機卷繞成筒,得到拉伸強度為18g/d,模量為530g/d,斷裂伸長率為4.7%,結晶度為81%的聚乙烯纖維。
[0046]實施例7
本實施例是實施例1基礎上的優(yōu)選方案。
[0047]I)聚乙烯分子量為700萬,將聚乙烯、二甲基硅油和硬脂酸鈣按照質量份數比為95:3:1進行混合,混合料進入雙螺桿擠出機內熔融,螺桿直徑為40mm,熔融溫度為250°C,制得聚乙烯熔體;
2)所述聚乙稀恪體由噴絲板噴出,噴絲板孔徑為1mm,出絲速度為lm/min,再經循環(huán)水冷卻成型,冷卻水溫度為20°C,冷卻水的流速為1.5m/min,水槽的長度為lm,噴頭拉伸的倍數為10倍,制得初生絲;
3)將初生絲經導絲輥送入兩個水浴槽內,初生絲在油浴槽中均勻牽伸,第一個水浴槽中水浴溫度為80°C,水浴槽長度為2m,牽伸倍數為15倍,第二個水浴槽中水浴溫度為90°C,水浴槽長度為2m,牽伸倍數為30倍。
[0048]4)牽伸后的纖維通過熱吹風箱除去水份,熱風溫度為85°C,風速為2m/min,并利用卷繞機卷繞成筒,得到拉伸強度為20g/d,模量為580g/d,斷裂伸長率為5%,結晶度為86%的聚乙烯纖維。
[0049]本發(fā)明所述實施例是對本發(fā)明的說明,但不僅限于此,對本發(fā)明權利要求書所做的任何替代方式,或明顯變型方式均應在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種聚乙烯纖維,其特征在于:所述聚乙烯纖維的原料包括聚乙烯、潤滑劑,所述各原料的重量份數比為: 聚乙烯 99.5?90 潤滑劑 0.5?10。
2.—種聚乙烯纖維,其特征在于:所述聚乙烯纖維的原料包括聚乙烯、潤滑劑和抗氧劑,所述各原料的重量份數比為: 聚乙烯 99.5?90 潤滑劑 0.5?10 抗氧劑 0.1?10。
3.根據權利要求1或2所述的聚乙烯纖維,其特征在于:所述聚乙烯的分子量為30萬?800萬。
4.根據權利要求1或2所述的聚乙烯纖維,其特征在于:所述潤滑劑為硅氧烷類、和/或酰胺類、和/或硬脂酸鹽類。
5.根據權利要求2所述的聚乙烯纖維,其特征在于:所述抗氧劑為多酚受阻酚類和/或復合抗氧劑。
6.根據權利要求4所述的聚乙烯纖維,其特征在于:所述硅氧烷類潤滑劑,是甲基硅油、二甲基硅油、乙基硅油和苯甲基硅油中的一種或幾種的混合物;所述酰胺類潤滑劑,是油酸酰胺、芥酸酰胺和硬脂酸酰胺中的一種或幾種的混合物;所述硬脂酸鹽潤滑劑,是硬脂酸鈣和硬脂酸鋅中的一種或兩種的混合物。
7.根據權利要求5所述的聚乙烯纖維,其特征在于:所述多酚受阻酚類抗氧劑,是抗氧劑1010、抗氧劑1076中的一種或兩種的混合物;所述復合抗氧劑,是抗氧劑215和抗氧劑225中的一種或兩種的混合物。
8.一種如權利要求1-7任一項所述的聚乙烯纖維的制備方法,其特征在于,所述制備方法包含步驟如下: 1)將聚乙烯、潤滑劑按照如權利要求1所述的質量份數比進行混合,若原料中包含抗氧劑,再按照權利要求2所述的質量份數比加入抗氧劑,混合料進入雙螺桿擠出機內熔融,熔融溫度為130?330 °C,制得聚乙烯熔體; 2)所述聚乙烯熔體由噴絲板噴出,噴絲板孔徑為0.1?2mm,出絲速度為0.2?5m/min,再經自然風或循環(huán)水冷卻成型,噴頭拉伸的倍數為I?30倍,制得初生絲; 3)將初生絲經導絲輥送入水浴槽內,初生絲在水浴槽中均勻牽伸,水浴溫度為50?90°C,牽伸倍數為5?50倍,得到牽伸后的纖維; 4)將牽伸后的纖維通過熱吹風箱除去水份,熱風溫度為50?90°C,風速為O?5m/min,并利用卷繞機卷繞成筒,得到拉伸強度為7?20g/d的聚乙烯纖維。
9.根據權利要求8所述的聚乙烯纖維的制備方法,其特征在于,所述步驟2中的成型采用循環(huán)水冷卻,冷卻水溫度為10?25°C,冷卻水的流速為0.1?2m/min。
10.一種如權利要求1-7任一項所述的聚乙烯纖維的應用,其特征在于:所述纖維可應用于紡織業(yè)、環(huán)保、醫(yī)藥和建筑領域。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚乙烯纖維及其制備方法,屬于高分子材料技術領域,所述聚乙烯纖維采用熔融紡絲的方法制得,其強度為7~20g/d,模量為200~600g/d,斷裂伸長率為3~10%,結晶度為65~90%;所述方法制備聚乙烯纖維的原料質量比為聚乙烯:潤滑劑:抗氧劑為90~99.5:0.5~10:0~10。本發(fā)明與傳統(tǒng)凍膠紡絲法相比,無需萃取環(huán)節(jié),具有工藝過程簡單,安全環(huán)保,生產成本低等優(yōu)點,產品可廣泛應用于紡織業(yè)、環(huán)保、醫(yī)藥和建筑等領域。
【IPC分類】D01F6-46, D01D10-06, D01D1-04, D01F1-10, D01D5-14, D01D5-088
【公開號】CN104711697
【申請?zhí)枴緾N201510149983
【發(fā)明人】舒紅燕
【申請人】北京鼎中新材料技術研究院有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年4月1日