[发明专利]一种制备超高分子量聚乙烯纤维的方法及纤维

权利要求书

1.一种超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：

(1)将超高分子量聚乙烯的十氢萘溶液经过喷丝板挤出，形成纺丝细流；

(2)纺丝细流依次经过气相段、液相段，形成纺丝细丝，纺丝细丝在干燥热箱段进行处理，再经后续处理后得到超高分子量聚乙烯纤维；

其中，在液相段的出丝口处单丝的拉伸应力不低于2kPa，优选不低于5kPa；更优选不低于8kPa，最优选不低于10kPa。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，在气相段与干燥热箱段之间还包括物理挤压段。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：在物理挤压段进行挤压时，于纺丝细丝施加的力在0.05-1MPa。

4.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：所述物理挤压段的挤压方式包括压辊、刮板其中的一种或其组合；

优选的，所述物理挤压段，压辊施加纺丝细丝的力为0.1-0.8MPa；更优选0.25-0.5MPa；刮板施加纺丝细丝的力为0.1-0.5MPa；优选为0.3MPa。

5.如权利要求2-4任一项所述的制备方法，其特征在于，通过所述的物理挤压过程后，纺丝细丝粘并率在1％-50％；优选5％-20％；更优选5％-10％。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的气相段采用密封罩密封；

优选的，气相段位于喷丝板下方、液相段上方，并且喷丝板与液相段密封连接形成具有几何空间的密封罩。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的密封罩的横截面积为喷丝板板面面积的1-5倍；所述的密封罩的长度与横截面宽度比值为0.2:1-1:1，其优选0.2:1-0.8:1。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述气相段的气相空间内气相组分包括氮气、二氧化碳、稀有气体、空气、水蒸气、十氢萘气体一种或者多种组分组成。

9.如权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述气相段的气相空间温度10-220℃；优选20-150℃，更优选30-99℃。

10.如权利要求1-9任一项所述的制备方法，其特征在于：纺丝细流在液相段的行程为800-5000mm，优选1000-3000mm，更优选1500-2500mm。

11.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的液相段的液相组分包括纯净水、无机盐水、十氢萘、乙二醇等液体的一种或者多种混合物。

12.如权利要求1-11任一项所述的制备方法，其特征在于：所述的液相段的液相温度比纺丝细流进入液面时的温度低30-230℃；优选液相段的液相温度比纺丝细流进入液面时的温度低50-150℃；更优选液相段的液相温度比纺丝细流进入液面时的温度低80-100℃。

13.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：纺丝细丝在干燥热箱内的行程不低于4000mm；优选不低于8000mm；更优选不低于10000mm；最优选不低于20000mm，但是不超过500000mm。

14.如权利要求1或13所述的制备方法，其特征在于：在干燥过程中的温度不低于90℃；优选不低于100℃；更优选不低于110℃；最优选不低于120℃，但是不高于150℃。

15.一种超高分子量聚乙烯纤维，该纤维单丝纤度低于0.3dtex，束丝断裂强度不低于40cN·dtex^-1，模量不低于2000cN·dtex^-1。

16.一种权利要求15所述的超高分子量聚乙烯纤维在制备劳保用品、公共安全防护用品、或医疗用品等方面的应用。

17.如权利要求16所述的应用，其特征在于：所述的劳保用品包括防扎鞋、防扎鞋垫；所述的公共安全防护用品包括防弹防刺服、防爆毯或防爆罐；所述的医疗用品包括手术缝合线。