[发明专利]超高分子量聚乙烯纤维的无断点直纺连续生产方法

权利要求书

1.一种超高分子量聚乙烯纤维的无断点直纺连续生产方法，其特征在于：它由以下步骤连续生产完成：

(1)用溶剂溶解超高分子量聚乙烯制成纺丝溶液，经过滤、纺丝、气隙拉伸、冷却制成冻胶原丝：

将矿物油与超高分子量聚乙烯按20∶1～5∶1比例进行混合，搅拌溶解成均匀溶液，后经过滤、纺丝、气隙拉伸、并在冷却水槽中迅速冷却完成冻胶纺丝过程；其中的气隙拉伸，是在喷丝板到冷却水槽之间采用循环冷却风对冻胶纺丝进行预冷却和拉伸；

(2)预拉伸：

将通过上述步骤制成的冻胶原丝直接经导丝辊喂入预牵伸辊，进行萃取前预拉伸，预拉伸倍数在2～5倍之间；

(3)多级冷拉伸式萃取：

通过上述步骤预拉伸后的丝条经导丝辊送入多级密闭水封式萃取槽进行萃取，多级密闭水封式萃取槽中盛放萃取剂，在丝条的萃取过程中，采取边拉伸、边萃取的形式进行萃取；所述的多级密闭水封式萃取槽是由2～8个萃取槽连接而成，每个萃取槽中均安装有超声波发生器、加热装置和拉伸辊；萃取剂温度控制在0～20℃之间；

所述的萃取剂是二氯甲烷；

(4)除湿干燥制成超高分子量聚乙烯干态丝条：

经上述步骤萃取后的丝条，连续进入在线蒸发干燥装置，经该装置的处理后，丝条与萃取剂被充分分离，萃取剂回收利用，丝条即成为超高分子量聚乙烯干态丝条；

(5)热拉伸制成最终超高分子量聚乙烯纤维成品：

将上述步骤获得的干态丝条经导丝辊送入热拉伸装置进行1～5级热拉伸，得到最终的成品纤维，热拉伸倍数在2～10倍之间，拉伸温度在90～160℃之间，并且各热拉伸段的温度在上述范围内递增。

2.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的无断点直纺连续生产方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述气隙拉伸的拉伸倍数为3～20倍。

3.根据权利要求1或2所述的超高分子量聚乙烯纤维的无断点直纺连续生产方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述的循环冷却风的气体介质是氮气、空气、水蒸汽中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的超高分子量聚乙烯纤维的无断点直纺连续生产方法，其特征在于：在步骤(1)中，循环冷却风的风温控制在0～30℃之间，风速控制在0.5～1m/s之间，喷丝板到冷却水水面的距离即气隙高度为5～20mm。

5.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的无断点直纺连续生产方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述冷却水槽中的冷却水温控制在20～60℃之间。

6.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的无断点直纺连续生产方法，其特征在于：所述的第(2)步骤中的预拉伸过程是在拉伸介质中完成的，预牵伸辊位于拉伸介质中。

7.根据权利要求1或6所述的超高分子量聚乙烯纤维的无断点直纺连续生产方法，其特征在于：所述的第(2)步骤中预拉伸的拉伸介质为水、溶剂油或热风。

8.根据权利要求1或6所述的超高分子量聚乙烯纤维的无断点直纺连续生产方法，其特征在于：所述第2步骤中预拉伸的拉伸介质为水，水的温度控制在30～70℃之间。

9.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的无断点直纺连续生产方法，其特征在于：在第(5)步骤中所述热拉伸装置包括牵伸机与丝条加热装置，其中牵伸机是一种齿轮传动式七棍牵伸机，丝条加热装置包括热风循环式烘箱与热辊两种加热装置配合使用。