[发明专利]一种高强聚乙烯纤维熔融纺丝方法及装置

权利要求书

1.一种高强聚乙烯纤维熔融纺丝方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)将聚乙烯树脂加入至螺杆挤出机中，进行混炼熔融；

2)挤出熔体至环境箱中进行预牵伸，依次经过环境箱的保温区、缓冷区及淬冷区后，预牵伸10倍以上；

3)进行热辊牵伸，之后收卷；

步骤2)中，所述的保温区的温度为100-200℃，所述的缓冷区的温度为60-100℃，所述的淬冷区的温度为10-60℃，所述的保温区、缓冷区及淬冷区的长度之比为(0.05-0.5):(1-3):(0.5-2)。

2.根据权利要求1所述的一种高强聚乙烯纤维熔融纺丝方法，其特征在于，步骤1)中，所述的聚乙烯树脂在熔体温度为190℃、砝码重量为5kg下的熔融指数为0.1-15g/10min。

3.根据权利要求2所述的一种高强聚乙烯纤维熔融纺丝方法，其特征在于，步骤1)中，所述的聚乙烯树脂为改性聚乙烯树脂。

4.根据权利要求1所述的一种高强聚乙烯纤维熔融纺丝方法，其特征在于，步骤1)中，所述的螺杆挤出机内的温度为50-300℃。

5.根据权利要求1所述的一种高强聚乙烯纤维熔融纺丝方法，其特征在于，步骤2)中，环境箱内的停留时间为1-60s。

6.根据权利要求1所述的一种高强聚乙烯纤维熔融纺丝方法，其特征在于，步骤2)中，所述的环境箱中，加热方式包括热辐射加热、导热油加热、蒸汽盘管加热、气体吹扫加热或液体媒介直接接触加热中的一种或更多种，冷却方式包括导热油冷却、气体吹扫冷却或液体媒介直接接触冷却中的一种或更多种，环境箱中的介质包括空气、氮气、二氧化碳、水蒸汽、烟道气、液态水、盐水、乙二醇或耐高温油中的一种或更多种。

7.根据权利要求1所述的一种高强聚乙烯纤维熔融纺丝方法，其特征在于，步骤3)中，热辊牵伸过程中，总牵伸倍数为5-100倍。

8.根据权利要求1所述的一种高强聚乙烯纤维熔融纺丝方法，其特征在于，步骤3)中，利用多个牵伸热辊进行热辊牵伸；所述的牵伸热辊的温度为10-135℃，并且沿纤维运动方向，多个牵伸热辊的温度依次升高。

9.一种基于如权利要求1-8任一项所述方法的高强聚乙烯纤维熔融纺丝装置，其特征在于，该装置包括依次设置的喂料机、螺杆挤出机、纺丝箱体、喷丝板、环境箱、预牵伸辊、热辊牵伸机构及收卷机，所述的环境箱包括依次设置的保温区、缓冷区及淬冷区。

10.根据权利要求9所述的一种高强聚乙烯纤维熔融纺丝装置，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20-70；

所述的预牵伸辊设置在环境箱的出口处；

所述的热辊牵伸机构包括一个或多个热辊组件，所述的热辊组件包括牵伸热辊以及与牵伸热辊相适配的压辊。