一种低温纺超细旦超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低温纺超细旦超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法，该纤维为由2‑2000根单丝组成的纤维复丝，纤维复丝中单丝的线密度为0.2‑0.3dtex，所述的纤维的力学强度为36cN/dtex～42cN/dtex。原料为超高分子质量聚乙烯树脂、溶剂和助剂混合制备成纺丝液，经过特殊预处理工艺后，喂入双螺杆挤出机溶胀、混炼挤出，通过喷丝板挤出成型，并通过临界超倍喷头拉伸形成细纤。初生丝完全脱除溶剂后经过多级热拉伸并收卷形成最终产品。与现有技术相比，本发明专利技术制得的纤维复丝，长丝纤度均匀且无毛丝、断丝，单丝线密度仅为常规纤维的0.3‑0.5倍，手感柔软舒适，溶剂残留量低，制备过程纺丝温度低于常规纺丝近150℃，纺丝能耗低。

A kind of low temperature spinning ultra fine denier ultra high molecular weight polyethylene fiber and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种低温纺超细旦超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法
本专利技术属于纤维材料领域，涉及一种超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维及其制备方法，尤其是涉及一种低温纺超细旦UHMWPE纤维及其制备方法。
技术介绍
UHMWPE纤维是目前已工业化纤维材料中比强度最高的纤维材料，是世界三大高性能纤维之一。得益于UHMWPE超高的分子量和较窄的分子量分布，UHMWPE纤维材料具有优异的力学性能、耐磨性、耐化学腐蚀性能，同时具有质轻、导热系数高等特性，使其在国防军事、航空航天、海洋工程、民用防护领域都有广泛的应用。超细旦纤维可织成手感柔软、穿着舒适的高档纺织物，有很高的经济价值。一直以来，国内外对UHMWPE纤维应用多聚焦于重大工程及高端个体防护领域，在软质防护用品及可穿戴服饰、家纺等领域的应用关注较少。而在常规湿法纺丝所制备的UHMWPE纤维，从生产成本、效率等因素综合决定了纤维产品中有较高的溶剂残留，单丝纤度多在2.5dtex以上，质地粗硬，手感较为粗糙，限制了其在软质个体防护和其他服用领域中的应用和发展；使用易挥发性溶剂如萘烷、二甲苯的干法冻胶纺丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温纺超细旦超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，该纤维为由2-2000根单丝组成的纤维复丝，纤维复丝中单丝的线密度为0.2-0.3dtex，所述的纤维的力学强度为36cN/dtex～42cN/dtex。/n

【技术特征摘要】
1.一种低温纺超细旦超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，该纤维为由2-2000根单丝组成的纤维复丝，纤维复丝中单丝的线密度为0.2-0.3dtex，所述的纤维的力学强度为36cN/dtex～42cN/dtex。


2.根据权利要求1所述的低温纺超细旦超高分子量聚乙烯纤维，其特征在于，所述的纤维复丝的线密度为5dtex-2000dtex，纤维中溶剂残留量为0.01％-0.1％。


3.一种如权利要求1所述的低温纺超细旦超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将UHMWPE树脂与溶剂、和助剂混合喂入乳化机内，逐级升温乳化，第一级50-85℃，第二级85-115℃，第三级115-130℃，三个时间段分别停留不少于0.5h，不少于1h，不少于2h，然后降至常温，进入双螺杆挤出机；
2)经过双螺杆挤出机溶胀、混炼挤出，在110℃～160℃下通过喷丝板挤出成型，并通过高倍的喷头拉伸形成细纤；
3)喷头拉伸过程中同时脱除冻胶细纤中的溶剂，并保持纤维具有不小于50cN的张力，干燥的纤维经过60～110℃的恒温段固化，最终收卷成型为初生丝；
4)初生丝通过多级的超倍热拉伸后得到成品超细旦超高分子量聚乙烯纤维。


4.根据权利要求3所述的低温纺超细旦超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述的UHMWPE树脂的粘均分子量为100万～1000万，平均粒径为100～300μm，堆积密度为0.3～0.5g/cm3。


5.根据权利要求3所述的低温纺超细旦超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述的U...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晗，王新威，孙勇飞，李济祥，巩明方，黄周雨，
申请(专利权)人：上海化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31