聚乙烯纤维的制备方法及纤维.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112725918A(43)申请公布日2021.04.30(21)申请号202011539190.6(22)申请日2020.12.23(71)申请人中国纺织科学研究院有限公司地址100025北京市朝阳区延静里中街3号(72)发明人李方全孙玉山王万杰孔令熙程金龙苏自强(74)专利代理机构北京中强智尚知识产权代理有限公司11448代理人黄耀威(51)Int.Cl.D01F6/04(2006.01)D01D5/06(2006.01)D01D5/12(2006.01)D01D10/06(2006.01)D01D4/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称聚乙烯纤维的制备方法及纤维(57)摘要本发明提供了一种聚乙烯纤维的制备方法及纤维，属于纺织技术领域。该方法包括：分子量不低于100万的聚乙烯树脂分散到有机溶剂中进行溶胀；溶胀后的物料经过溶解得到纺丝溶液，并被输送至纺丝箱体；纺丝箱体内的纺丝溶液经过喷丝孔挤出，形成纺丝细流；纺丝细流经过液体冷却固化成型，得到湿态原丝；湿态原丝经过干燥除去液体，得到干态原丝；干态原丝经过多级牵伸，得到高性能聚乙烯纤维，所述多级牵伸的温度取值范围为136‑149℃，所述多级牵伸的总牵伸倍数在7倍以上。该纤维由该制备方法制备得到。该制备方法具有流程短、节能环保、安全可靠、成本低，工艺连续性好；通过该方法得到的纤维，具有均匀性好，溶剂残留量低等特点。CN112725918ACN112725918A权利要求书1/2页1.一种聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)分子量不低于100万的聚乙烯树脂分散到有机溶剂中进行溶胀；2)溶胀后的物料经过溶解得到纺丝溶液，并被输送至纺丝箱体；3)纺丝箱体内的纺丝溶液经过喷丝孔挤出，形成纺丝细流；4)纺丝细流经过液体冷却固化成型，得到湿态原丝；5)湿态原丝经过干燥除去液体，得到干态原丝；6)干态原丝经过多级牵伸，得到高性能聚乙烯纤维，所述多级牵伸的温度取值范围为136‑149℃，所述多级牵伸的总牵伸倍数在7倍以上；其中，所述步骤4)中纺丝细流经过液体冷却固化成型，得到湿态原丝的步骤中，所述液体冷却包括双层液体，上层为水浴、下层为油浴，油浴为密度大于水的且难溶于水的有机溶剂。2.根据权利要求1所述的聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，液体上层水浴深度为300‑1000mm。3.根据权利要求1所述的聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，纺丝细流在油浴中的行程的取值范围为4000mm‑8000mm。4.根据权利要求1所述的聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，水浴温度的取值范围为1℃‑30℃。5.根据权利要求1所述的聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述的有机溶剂为十氢萘。6.根据权利要求1所述的聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，油浴为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷等一种或者多种的混合物。7.根据权利要求1所述的聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于,油浴温度的取值范围为1℃‑30℃。8.根据权利要求1所述的聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，下层油浴中设置有超声波装置。9.根据权利要求1所述的聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述溶胀持续时间的取值范围为0.5h‑6h；作为优选，所述溶解方式选自单螺杆挤出机溶解、双螺杆挤出机溶解、釜式搅拌溶解、管道溶解、静态混合溶解等一种方式或者多种方式的组合；作为优选，所述溶解方式为双螺杆挤出机溶解，所述双螺杆溶解温度控制在130℃‑190℃，转速控制在110r/min‑130r/min；作为优选，所述溶胀后的物料经过溶解得到纺丝溶液的步骤过程中，所述溶解选用的溶剂选自十氢萘、二甲苯、石蜡油、固体石蜡、白油等一种或多种的混合物，其中，所述聚乙烯树脂的溶质的质量分数占溶液质量的取值范围位3％‑30％；作为优选，所述溶胀后的物料经过溶解得到纺丝溶液，并被输送至纺丝箱体的步骤过程中，纺丝溶液经过输送泵输送到纺丝箱体，其中，输送压力维持并稳定的取值范围为3MPa‑10MPa；作为优选，所述纺丝溶液经过喷丝孔挤出，形成纺丝细流的步骤过程中，纺丝溶液经过纺丝箱体内的计量泵计量，从喷丝孔挤出，形成纺丝细流；2CN112725918A权利要求书2/2页作为优选，所述喷丝孔的孔径取值范围为0.01mm‑2.0mm，所述喷丝孔的孔数取值范围为10个‑300个；作为优选，所述纺丝细流经过液体冷却固化成型，得到湿态原丝的步骤过程中，纺丝箱体内的纺丝溶液经过喷丝孔挤出时的温度取值范围为130℃‑190℃；作为优选，所述湿态原丝经过干燥除去液体，得到干态原丝的步骤是在干燥热箱中实现的，所述干燥热箱内部设有循环热风；作为优选，所述循环热风的温度的取值范围为20℃‑60