[发明专利]超高强高模聚乙烯纤维同浴一步法凝胶化结晶染色方法

摘要

本发明公开了超高强高模聚乙烯纤维同浴一步法凝胶化结晶染色方法，直接选定将特定大小的平面分子结构染料导入凝胶原液，通过施加一定转相剂，并同时施设程序控温转相实现染料与凝胶化结合协同在同浴一步完成原液制作，减少了现有方法的诸多繁琐工艺与多量助剂带来的负面影响。使用本发明的染色方法不仅可以大大提高染料利用率，而且处于介晶态染料平面分子作用还能促进PE链凝聚态亚微观纳微米纤尺度片晶相的形成与取向稳定性，对有色超高强高强高强高模UHMWPE凝胶化纺丝性能与环保、节能亦得到改善与提升。

主权项

超高强高模聚乙烯纤维同浴一步法凝胶化结晶染色方法，其特征在于，包括以下步骤：a、选择特定平面构象结构的染料分子导入GL纺丝液形成介晶纳米态，于超高分子量聚乙烯原液配制时按c步骤中所述程序控温转相段的不同次序分三次加入，三次按1:2:1比例加入，添加总量为0.05‑0.30%；b、在程序控温转相段加入，质量百分含量0.05‑0.10%稳定剂、质量百分含量0.01‑0.10%转相剂，于染料加入前，按200‑300mg /min缓慢加入，搅拌速率2000‑3000rpm；c、在凝胶原液升温制作工序段中，设定程序控温转相分三步不同次序循环，分别按第一次4℃→75℃、第二次常温→85℃、第三次115℃进行，每次转相后保持染色25‑45min，程序控温转相的升温速率按1℃/min ，降温速率按‑30℃/min；d、在此温度下保持2‑4小时，制备出有色UHMWPE凝胶预备液，随后将此预备液通过备料釜注入双螺杆挤出机熔融纺丝，挤出纺丝多段温度设定范围为130℃‑303℃，初纺喷丝预延伸倍率1‑15倍，经8‑15℃冷水浴浸置，再经脱油、萃取、干燥，于40‑160℃下经多级超倍干热拉伸取向，收卷，制得有色超高强高模UHMWPE纤维。