[发明专利]一种强力大于39cN/dtex超高分子量聚乙烯纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种强力大于39cN/dtex超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，涉及聚乙烯纤维的技术领域。所述制备方法如下：按照设定好的物料混合、搅拌均匀，将混合好的配料送入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机的混合，使物料达到熔融状态，通过熔体过滤器与喷丝板后形成初生态的超高分子量聚乙烯纤维；初生态的超高分子量聚乙烯纤维进入萃取槽，在萃取槽内利用萃取剂将纤维表面的白油置换出来，得到含有少量白油或不含白油的超高分子量聚乙烯纤维；将萃取完成的超高分子量聚乙烯纤维进行热拉伸；利用收丝装置对经过热拉伸的超高分子量聚乙烯纤维进行收集，卷绕成型，形成最终产品。本发明所得纤维强力得到大幅度提升，均值达到39cN/dtex以上。

技术领域

本发明涉及聚乙烯纤维技术领域，具体是一种强力大于39cN/dtex超高分 子量聚乙烯纤维的制备方法。

背景技术

碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维是当今世界三大高性能纤维。 其中超高分子量聚乙烯纤维是目前世界上比强度和比模量最高的纤维，比强度 是同等截面钢丝的十多倍，模量达到87-172GPa，强度和模量高于芳纶，仅次于 特种碳纤维，是国家重点发展的纤维材料。

超高分子量聚乙烯纤维属于高性能纤维产品，其强度高、质量轻、稳定性 好等特性使其被广泛应用在许多特殊领域，以替代传统材料。该纤维在从海上 油田的系泊绳到高性能轻质复合材料等诸多方面的应用均显示出极大的优势； 同时，在反恐战争和宇航、航空、航天、海域防御装备等领域发挥着举足轻重 的作用。除此之外，该纤维在汽车制造、船舶制造、远洋捕捞、网箱养殖、医 疗器械、体育运动器材等领域也开始崭露头角，表现出其特有的优势，具有广 阔的应用前景。其下游防弹产品也因其防护性能好、质量轻、可以应用在特殊 环境等特性受到广泛关注。防弹产品与超高分子量聚乙烯纤维其它下游产品相比，具有更高的附加价值，非常具有投资价值。

超高分子量聚乙烯纤维是一种应用领域广泛的功能性纤维，具有非常高的 经济价值。世界上除了我国，只有荷兰、美国、日本有生产能力。在国内，虽 然生产厂家众多，但产品质量低，无法与国际企业竞争，也无法满足用户对产 品强度和均一性的要求。

发明内容

为解决上述问题，即解决上述背景技术提出的问题，本发明提出了一种强 力大于39cN/dtex超高分子量聚乙烯纤维的制备方法具体技术方案如下：

一种强力大于39cN/dtex超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，所述制备方 法如下：

(1)按照设定好的物料混合、搅拌均匀，将混合好的配料送入双螺杆挤出 机中，通过双螺杆挤出机的混合，使物料达到熔融状态，通过熔体过滤器与喷 丝板后形成初生态的超高分子量聚乙烯纤维；

(2)初生态的超高分子量聚乙烯纤维进入萃取槽，在萃取槽内利用萃取剂 将纤维表面的白油置换出来，得到含有少量白油或不含白油的超高分子量聚乙 烯纤维；

(3)将萃取完成的超高分子量聚乙烯纤维进行热拉伸；

(4)利用收丝装置对经过热拉伸的超高分子量聚乙烯纤维进行收集，卷绕 成型，形成最终产品。

其中步骤(1)中物料包括PE粉及白油。

其中步骤(1)中再200℃下纺丝成为初生态的超高分子量聚乙烯纤维。

其中步骤(2)中采用的萃取剂为二氯甲烷，萃取槽生产线接近100米。

其中步骤(2)中萃取步骤采用冷牵工艺，冷牵设备采用七辊冷牵设备。

步骤(3)中进行三级热拉伸，温度在100-200℃之间，其中每一级温度根 据拉伸纤维需求不同而改变拉伸温度。