[发明专利]一种中高强聚乙烯纤维专用料及熔融纺丝纤维制备方法在审
申请号: | 202010587397.4 | 申请日: | 2020-06-24 |
公开(公告)号: | CN111592709A | 公开(公告)日: | 2020-08-28 |
发明(设计)人: | 巩明方;孙勇飞;王新威;陈光瑜;郑晗;李济祥;张玉梅;王萍 | 申请(专利权)人: | 上海化工研究院有限公司 |
主分类号: | C08L23/06 | 分类号: | C08L23/06;C08L77/00;C08L27/18;C08L67/00;C08L27/16;C08L27/20;D01F8/06;D01F1/10;D01D5/08;D01D5/092;D01D5/12;D01D10/02;D01D13/00 |
代理公司: | 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 | 代理人: | 吴文滨 |
地址: | 200062 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高强 聚乙烯 纤维 专用 料及 熔融 纺丝 制备 方法 | ||
1.一种中高强聚乙烯纤维专用料,其特征在于,该纤维专用料包括以下组分及重量份含量:超高分子量聚乙烯50-90份、高密度聚乙烯10-45份、润滑剂1-5份及加工助剂0.05-0.5份;所述的润滑剂为超支化聚合物,所述的加工助剂为含氟聚合物。
2.根据权利要求1所述的一种中高强聚乙烯纤维专用料,其特征在于,所述的超高分子量聚乙烯的粘均分子量为80万-600万,所述的高密度聚乙烯的熔融指数为1-10g/10min,所述的润滑剂包括超支化聚酰胺、超支化聚酯、超支化聚醚或超支化聚苯中的一种或更多种,所述的加工助剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟乙烯、聚六氟丙烯或四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或更多种。
3.根据权利要求1所述的一种中高强聚乙烯纤维专用料,其特征在于,该纤维专用料在210℃下的零切黏度小于105Pa·s。
4.一种如权利要求1至3任一项所述的中高强聚乙烯纤维专用料的制备方法,其特征在于,该方法为:将各组分在高速混合机中混合均匀,即制得所述的中高强聚乙烯纤维专用料。
5.一种中高强聚乙烯熔融纺丝纤维制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)将如权利要求1至3任一项所述的中高强聚乙烯纤维专用料用螺杆挤出机熔融塑化,之后由纺丝组件挤出;
2)挤出的熔体经过环吹风区后进入水浴槽中,得到初生丝;
3)初生丝依次经侧吹风、预牵伸、一级热牵伸、二级热牵伸、热定型后收卷,得到中高强聚乙烯纤维。
6.根据权利要求5所述的一种中高强聚乙烯熔融纺丝纤维制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述的螺杆挤出机内的温度为80-300℃。
7.根据权利要求5所述的一种中高强聚乙烯熔融纺丝纤维制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述的环吹风区中,吹风介质包括氮气、氦气或二氧化碳中的一种或更多种,环吹风温度为100-200℃,环吹风区的长度为5-50cm;所述的水浴槽内的水浴温度为30-80℃,水浴长度为1-2m。
8.根据权利要求5所述的一种中高强聚乙烯熔融纺丝纤维制备方法,其特征在于,步骤3)中,所述的预牵伸的牵伸倍数为8-100倍;所述的一级热牵伸的牵伸倍数为4-6倍,热牵伸温度为70-80℃;所述的二级热牵伸的牵伸倍数1.5-3倍,热牵伸温度为80-95℃;所述的热定型的牵伸倍数为1-1.2倍,热定型温度为80-95℃。
9.一种基于如权利要求5所述方法的中高强聚乙烯熔融纺丝纤维制备装置,其特征在于,该装置包括依次设置的螺杆挤出机、纺丝组件、环吹风区、水浴槽、侧吹风区、预牵伸辊、一级牵伸热箱、二级牵伸热箱、热定型箱及收卷机。
10.根据权利要求9所述的一种中高强聚乙烯熔融纺丝纤维制备装置,其特征在于,
所述的螺杆挤出机为卧式螺杆挤出机或立式螺杆挤出机,螺杆型式采用单螺杆、同向双螺杆、异向双螺杆、锥形双螺杆或多螺杆,螺杆长径比为20-64;
所述的螺杆挤出机与纺丝组件之间设有计量泵;
所述的纺丝组件包括依次设置的过滤件、分配板及喷丝板,所述的喷丝板的孔径为0.5-2mm,长径比为8-15,孔数为1-100。
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