脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法.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CN112144131A(43)申请公布日2020.12.29(21)申请号201910560430.1(22)申请日2019.06.26(71)申请人中石化南京化工研究院有限公司地址210048江苏省南京市六合区葛关路699号申请人中国石油化工股份有限公司(72)发明人孔凡敏苏豪吴小莲于品华赵运生(74)专利代理机构南京天翼专利代理有限责任公司32112代理人汤志武(51)Int.Cl.D01D10/06(2006.01)D02J1/22(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法(57)摘要本发明提供了一种进一步脱除纤维中残留低浓度溶剂的方法，对成品纤维进行二次处理，采用新型恒温干燥牵伸热箱，增加一级牵伸处理，将成品纤维的含有的低浓度溶剂进行进一步脱除，使纤维中的溶剂残留量达到国家医疗器械应用标准。CN112144131ACN112144131A权利要求书1/1页1.一种脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法，其特征是通过在恒温干燥牵伸热箱两端设置带有压辊的牵伸机，将高性能聚乙烯干法纺丝纤维成品送入恒温干燥牵伸热箱内进行恒温干燥，脱除残留溶剂。2.根据权利要求1所述的一种脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法，其特征是将高性能聚乙烯干法纺丝纤维成品放置在丝架（1）上，丝束通过导丝架、七辊牵伸机1（2）送入恒温干燥牵伸热箱（3）内进行恒温干燥，初始牵伸速度1-3m/min，挥发纤维中的残留溶剂，丝束在恒温干燥牵伸热箱（3）内低速迁移，温度为140-150℃；干燥后的纤维产品经过七辊牵伸机2（4）和导丝架送入低倍率收卷机（5）以1-6m/min收卷速度进行收卷成型；牵伸倍率为1-2倍。3.根据权利要求1或2所述的一种脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法，其特征是恒温干燥牵伸热箱采用的加热材料为电钨丝，温控精度为-0.1℃—0.1℃。4.根据权利要求1或2所述的一种脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法，其特征是所述恒温干燥牵伸热箱内部循环风速0.1-1m/s。5.根据权利要求1或2所述的一种脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法，其特征是残留溶剂为十氢萘、四氢萘、甲苯、二甲苯中的一种。6.根据权利要求1或2所述的一种脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法，其特征是纤维产品中的溶剂残留质量百分比为1-10%。7.根据权利要求1或2所述的一种脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法，其特征是纤维产品中的溶剂残留质量百分比为1-3%。8.根据权利要求1或2所述的一种脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法，其特征是干法纺丝纤维产品，处理后的纤维溶剂残留量为1-20ppm。9.根据权利要求2所述的一种脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法，其特征是牵伸速率在1-1.5倍，初始牵伸速度在1-2m/min，收卷速度1-3m/min，温度控制范围142-148℃。10.根据权利要求9所述的一种脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法，其特征是牵伸速率在1.2倍，初始牵伸速度在1.5m/min，收卷速度1.8m/min，温度控制范围145℃。2CN112144131A说明书1/4页脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法技术领域[0001]本发明属高分子材料领域。特别涉及到高性能聚乙烯干法纺丝纤维产品残存溶剂的脱除方法。背景技术[0002]超高分子量聚乙烯纤维干法纺丝技术以十氢萘、石蜡油、白油为溶剂体系的聚乙烯纤维生产技术，生产的高强、高模聚乙烯纤维主要应用在国防、军工等方面。[0003]近年来应用领域逐步拓宽，向设备内衬、器材、织物等方面延伸。但在医疗器材、手术缝合线、固定支架、体育健身器材等方面，由于其纤维中含有的低浓度的溶剂残留，还无法达到规定的应用标准（≤20ppm），限制了其应用领域。[0004]由于高性能聚乙烯纤维的耐温性较差，如在牵伸热箱停留时间过长，则会造成纤维性能品质的降低以及毛丝、断头的出现。发明内容[0005]本发明的目的主要是解决目前高性能聚乙烯纤维干法纺丝纤维产品中低浓度溶剂残留问题，拓宽其在医疗器械、体育器材等方面的应用。[0006]本发明通过在恒温干燥牵伸热箱两端设置带有压辊的牵伸机，进行干燥以及牵伸工艺调整，在不降低纤维性能的情况下，最大化的脱除纤维中的有机溶剂残留量。解决了聚乙烯纤维中由于溶剂残留量的问题，拓宽应用领域。[0007]本发明的主要技术方案：脱除高性能聚乙烯纤维残留溶剂的方法，其特征是通过在恒温干燥牵伸热箱两端设置带有压辊的牵伸机，将高性能聚乙烯干法纺丝纤维成品送入恒温干燥牵伸热箱内进行恒温干燥，脱除残留溶剂。[0008]一般地，本发明是将成品纤维放置在丝架（1）上，丝束经过导丝架，将成品纤维平铺在七辊牵伸机（2）上，