[发明专利]一种超高分子量聚乙烯纤维生产设备及方法

权利要求书

1.一种超高分子量聚乙烯纤维生产设备，其包括超高分子量聚乙烯纤维挤出成型主机总成（3）、超高分子量聚乙烯纤维料坯成型模具（1）、纺丝总成（5）。

2.如权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维生产设备，其特征在于，该生产设备还包括超高分子量聚乙烯纤维料坯牵伸成型及表面敷塑模具（2）和第二挤出机，其中第二挤出机将聚乙烯材料熔融挤出进入到超高分子量聚乙烯纤维料坯牵伸成型及表面敷塑模具（2）的超高分子量聚乙烯纤维表面敷塑熔体流道中，涂覆在超高分子量聚乙烯纤维表面，形成具有一定厚度的聚乙烯涂层；所述的超高分子量聚乙烯纤维挤出成型主机总成（3）包括第一挤出机，用于将带有加工助剂的超高分子量聚乙烯原料熔融挤出到所述的超高分子量聚乙烯纤维料坯成型模具（1）中。

3.如权利要求2所述的超高分子量聚乙烯纤维生产设备，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯纤维料坯成型模具（1）包括超高分子量聚乙烯纤维料坯挤出成型模体（6）和超高分子量聚乙烯纤维料坯挤出成型模芯（7），所述超高分子量聚乙烯纤维料坯挤出成型模芯（7）中的流道呈现圆锥形，圆锥形的流道能够使熔融状态的混合料在流动过程中发生取向分布，所述圆锥形的流道的圆锥角设计成25~40°。

4.如权利要求2-3之任一所述的超高分子量聚乙烯纤维生产设备，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯纤维料坯牵伸成型及表面敷塑模具（2）包括超高分子量聚乙烯纤维料胚牵引成型模芯（8）和超高分子量聚乙烯纤维料坯牵伸成型及表面敷塑模体（9）。

5.如权利要求2-4之任一所述的超高分子量聚乙烯纤维生产设备，其特征在于，还包括超高分子量聚乙烯纤维调质总成（4），且所述超高分子量聚乙烯纤维调质总成（4）的料胚调质长度是可调节的。

6.如权利要求2-5之任一所述的超高分子量聚乙烯纤维生产设备，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯纤维料坯成型模具（1）采用一体化结构。

7.如权利要求2-6之任一所述的超高分子量聚乙烯纤维生产设备，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯纤维料坯牵伸成型及表面敷塑模具（2）采用一体化结构。

8.如权利要求2-6之任一所述的超高分子量聚乙烯纤维生产设备，其特征在于，在所述的超高分子量聚乙烯纤维料坯成型模具（1）的口模部位设有可将混合料快速加热至高温的加热器。

9.一种利用如权利要求1或2所述的超高分子量聚乙烯纤维生产设备的生产方法，其特征在于将超高分子量聚乙烯粉料或粒料作为原料与适量的加工助剂混合均匀后送入超高分子量聚乙烯纤维挤出成型主机总成（3）中的第一挤出机，依次经过输送、压实和加热后，由第一挤出机挤出，从第一挤出机高压挤出的熔点状态的混合料进入超高分子量聚乙烯纤维料坯成型模具（2），在料坯成型模具的喷丝口形成超高分子量聚乙烯熔融纤维料坯，熔融的超高分子量聚乙烯熔融纤维料坯进入超高分子量聚乙烯纤维料坯调质总成（4）中，经过调质均化后，进入呈锥形收缩的超高分子量聚乙烯熔融纤维牵伸成型及表面敷塑模具（2）中，使纤维料坯取向拉伸，同时，通过第二挤出机将低分子量聚乙烯原料塑化熔融，进入超高分子量聚乙烯熔融纤维牵伸成型及表面敷塑模具（2），在牵伸成型及表面敷塑模具的口模处附着在超高分子量聚乙烯熔融料坯表面上，附着有低分子量聚乙烯材料的纤维料坯在纺丝总成（5）的牵拉下进行取向拉伸，完成具有易熔合界面的超高分子量聚乙烯纤维生产。

10.一种如权利要求9所述的生产方法，其特征在于在所述的超高分子量聚乙烯纤维料坯成型模具（1）的口模部位将混合料加热到300-350℃。