[发明专利]一种超高分子量聚乙烯纤维制备的干法纺丝工艺方法

权利要求书

1.一种超高分子量聚乙烯纤维制备的干法纺丝工艺方法，其特征在于：采用二甲苯为溶剂进行干法纺丝工艺，包括：

1)首先使二甲苯溶剂和超高分子量聚乙烯粉料、助剂充分混合溶解；

2)溶解后的物料经过过滤、脱泡后通过螺杆挤出机挤出，经过计量泵和纺丝箱体、喷丝板喷出后，凝固成型；

3)然后通过热气干燥除去纤维中的二甲苯后进行热牵伸，最终卷绕成成品。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括：

11)将二甲苯溶剂、超高分子量聚乙烯粉料和助剂加入搅拌釜中进行初溶解，时间为5～20小时，温度为90～130℃；所述各成分的重量占总量的百分数为：超高分子量聚乙烯粉料的含量为0.5～5％，各种助剂的总含量不超过5％，其余为二甲苯溶剂；

12)初溶解后的物料进入第二个搅拌釜，再加超高分子量聚乙烯粉料，使超高分子量聚乙烯的含量最终为1～10％，搅拌溶解，时间为5～25个小时，温度为85～130℃。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的溶剂二甲苯为间二甲苯，或者邻二甲苯，或者对二甲苯，或者其中两种或者三种的混合物；所述的助剂为表面活性剂、抗氧化剂、流动促进剂其中的一种或者几种的混合物。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的凝固成型采用凝固浴凝固成型或冷却气体风冷冷凝成型。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采用凝固浴凝固成型包括：超高分子量聚乙烯溶液从喷丝板挤出后，经过长度为1～10厘米的气体段后进入凝固浴；气体段置于一个下端开口的纺丝甬道中，甬道的下端浸入纺丝凝固浴的液面以下，甬道的一侧设有气体入口，另一侧设有气体出口，温度为30～110℃；丝条进入凝固浴后凝固成型，凝固浴的温度为5～30℃。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采用冷却气体风冷冷凝成型包括：溶液从喷丝板挤出后，经过长度为50～110厘米的一段纺丝甬道，经冷却气体吹扫降温后凝固成型；冷却气体的温度为30～100℃，所述冷却气体为空气，或者氮气，或者二氧化碳之一种。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，述步骤3)的干燥处理为在密封罩内，除去凝固成型后的初生纤维内部残存的二甲苯溶剂；该干燥气体为空气，或者氮气，或者二氧化碳，干燥处理温度为30～110℃。

8.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤3)的热牵伸工段在密封罩中进行，罩内充入氮气或者二氧化碳，温度为100～140℃，牵伸为为二级，或者三级，或者四级牵伸；牵伸机为四辊牵伸机，或者七辊牵伸机。

9.如权利要求1所述方法，其特征在于：还包括：从步骤2)、3)排出的含有二甲苯的废气，先通过换热器降温，然后通过压缩机加压，进入冷凝器冷凝出部分液体二甲苯，分离出的二甲苯回进料段循环使用；从冷凝器排出的气体，进入膜分离或者吸附分离装置进一步净化，分离出的二甲苯也回到步骤1)循环使用，净化后的气体经换热后进入干燥、热牵伸和凝固成型阶段循环使用。经过换热器的气体温度不高于20℃，冷凝器的温度不高于-5℃；吸附分离采用的吸附剂为活性炭、活性碳纤维。