[发明专利]高强高模聚乙烯纤维的制备方法

权利要求书

1.一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法，其特征是：包括下列步骤：

（1）将超高分子量聚乙烯粉末与助剂混合后加入到白油中，搅拌均匀，制得固含量5%-12%的超高分子量聚乙烯的纺丝原液；

（2）将上述纺丝原液通过喂料口加入到同向双螺杆挤出机中，物料在双螺杆挤出机中经过溶胀、溶解和匀化形成均匀的超高分子量聚乙烯溶液；

（3）超高分子量聚乙烯纺丝溶液经过过滤脱泡后，经喷丝板挤出成流体丝条；

（4）流体丝条经过一段气隙后进入油浴冷却成冻胶丝条；

（5）冻胶丝条经萃取、干燥后形成未拉伸原丝；

（6）未拉伸原丝在130-150℃下经多级热拉伸最终形成成品高强高模聚乙烯纤维；

所述超高分子量聚乙烯粉末的特性粘数为15-30、分子量分布小于3、堆积密度小于0.46g/m³，所述白油的分子量为300-500，40℃下的运动粘度为70-100cSt；

步骤（1）所述助剂为抗氧剂；所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂B225；

超高分子量聚乙烯粉末、抗氧剂与白油的混合物的搅拌温度在0-110℃；搅拌转速在60-90rpm，搅拌时间不低于30min；

所述用于物料溶胀和溶解的双螺杆挤出机的直径90-135cm，长径比56-72，溶胀区温度设定在100-250℃之间，溶解区温度设定在240-270℃；所述纺丝溶液挤出喷丝板的压力为3.5-4.5MPa，挤出温度230-270℃；喷丝板的纺丝孔径0.5-1mm，长径比10-30；

所述流体丝条所经过的气隙为惰性气体气隙，气隙长度10-100mm；

油浴所用的冷却介质是与溶解超高分子量聚乙烯粉末所用白油同样规格的白油，油浴温度0-30℃，油浴温度过低会导致粘度过大，温度过高会影响流体丝条的快速冷却；

所述萃取为使用沸点较低、与白油互溶的溶剂将冻胶丝条中的白油置换出来，萃取用溶剂选自汽油、甲苯、二甲苯、碳氢清洗剂或四氯乙烯。

2.根据权利要求1所述的高强高模聚乙烯纤维的制备方法，其特征是：所述热拉伸分多级进行；拉伸温度在130-148℃；热拉伸总倍数大于7.2。