一种超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法技术

本发明专利技术涉及一种超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，包括：步骤1，将冻胶丝置于离子液体或者一种以上离子液体组成的混合物中，冻胶丝表面附着的白油被离子液体替代；步骤2，洗脱冻胶丝表面的离子液体，得到低含油率的冻胶丝。离子液体挥发性小，相对于现有技术采用四氯乙烯萃取白油的技术方案，本发明专利技术解决了纤维生产过程中的VOCs问题。并且离子液体的低挥发性，降低了物料损失，从而降低了纤维生产成本。本发明专利技术脱除白油后的冻胶丝纤维结构更加均匀，可以在冷态条件下实现10倍以上拉伸，这种冷态拉伸无需利用热箱加热，也起到了节能作用，进一步降低了生产成本。进一步降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法


[0001]本专利技术涉及超高分子量聚乙烯纤维生产
，尤其为一种超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法。

技术介绍

[0002]超高分子量聚乙烯纤维属于性能最佳的纤维材料之一，在国防、安防、体育、养殖、救援、绳网等领域应用前景巨大。生产方法分为湿法和干法两种，湿法一般是指冻胶丝工艺，采用白油溶胀后拉丝，再用第二溶剂萃取出白油。然后再将白油和第二溶剂分离开，循环使用。CN200910249808.2指出常见的第二溶剂是碳氢，汽油，二甲苯，氯仿，丙酮等溶剂，实际工业应用中以碳氢为主，碳氢性质类似汽油，在生产中需要高温环境，所以安全风险极高。直到江苏九九久科技攻克四氯乙烯萃取技术之后，四氯乙烯也实现了工业化应用，四氯乙烯有效克服了安全风险，同时也起到了很好的萃取效果，详见CN201910719744.1、CN201910719837.4。四氯乙烯挥发度极高，存在VOCs问题。对于VOCs问题，常见的处理方法是冷凝回收；或者使用吸附剂，比如活性炭、碳纤维、树脂等大表面积材料吸收；或者使用热解方式处理，比如使用沸石转轮、RTO等；或者采用吸收剂吸收，比如喷淋塔中加入吸收剂吸收。但是效果好的方法通常都比较贵，便宜的方法又不能达标。根本的问题是VOCs已经产生，解决问题一定有成本。同时挥发出去没有回收的四氯乙烯同样是损失的成本。
[0003]传统的萃取过程中由于萃取剂碳氢、四氯乙烯、二氯甲烷等对白油的溶解度很大，导致萃取速度很快，纤维表面层的白油被快速萃取完，形成致密的皮层结构，封闭住内层的白油，使得萃取效果差，同时纤维无法实现微观结构的高度一致，容易出现丝硬度高、毛糙等问题。
[0004]为了确保产品的安全可靠性，家纺行业的相关标准中出台了相应的规定，针对不同的萃取剂，残留必须小于某个设定值。经过萃取，纤维会形成致密的结构，但是在萃取过程中不可避免的会有萃取剂残留在纤维中，尤其是高速萃取过程，纤维快速形成皮层的情况下，更为明显，虽然在后续的拉伸中有改善，但是无法完全消除。因此，这个方面的风险会一直存在。
[0005]与典型的有机溶剂不一样，在离子液体里没有电中性的分子，100%是阴离子和阳离子，在很宽的温度区间呈液体状态，具有良好的热稳定性和导电性，在很大程度上允许动力学控制;对大多数无机物、有机物和高分子材料来说，离子液体是一种优良的溶剂;可以表现出酸性及超强酸性质，使得它不仅可以作为溶剂使用，而且还可以作为某些反应的催化剂使用，这些催化活性的溶剂避免了额外的可能有毒的催化剂或可能产生大量废弃物的缺点;价格相对便宜，多数离子液体对水具有稳定性，容易在水相中制备得到;离子液体还具有优良的可设计性，可以通过分子设计获得特殊功能的离子液体。总之，离子液体的无味、无恶臭、无污染、不易燃、易与产物分离、易回收、可反复多次循环使用、使用方便等优点，是传统挥发性溶剂的理想替代品，它有效地避免了传统有机溶剂的使用所造成严重的环境、健康、安全以及设备腐蚀等问题，为名副其实的、环境友好的绿色溶剂。离子液体属于
低温熔融盐，这种材料具有极低的挥发度，因此其不存在VOCs问题。几乎不挥发，不仅意味着VOCs问题的解决，还带来了萃取剂损失明显减少的效果，成本下降是显著的。这种材料可以设计成与白油的相容性比与聚乙烯的相容性高，但是在静止条件下，白油可以与设计合理的离子液体分层。因此在离子液体与白油分离时仅需要静止分相就可以实现，与背景部分提及的分离方法相比，其成本远远低于蒸发分离。关于离子液体萃取剂的损耗问题，主要损耗是离子液体会在萃取过的丝中存在一定的残留，当然这种残留是极少的，一般都在ppm级别浓度，离子液体本身的安全性很高，尤其是季铵类离子液体安全性更高。
[0006]离子液体从被专利技术到如今已经超过50个年头。50多年来，其制备技术取得了很大的发展，其应用技术也取得了非凡的进步。离子液体用于催化、溶解、萃取等多个场景。在萃取过程中不仅被用于从水相中提取金属CN202110513674.1、CN201910951008.9，还可以从水相中提取有机物，比如CN201310170809.4、CN201911403732.4，还可以用于萃取油品中的组分，比如CN201110096259.7、CN202110021126.7。但是未见离子液体萃取白油的报道，原因很简单，白油和离子液体不相容。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在降低超高分子量聚乙烯纤维生产成本且解决VOCs问题，提供了一种超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，具体由以下技术方案实现：一种超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其特征在于包括：步骤1，将冻胶丝置于离子液体或者一种以上离子液体组成的混合物中，冻胶丝表面附着的白油被离子液体替代；步骤2，洗脱冻胶丝表面的离子液体，得到低含油率的冻胶丝。
[0008]所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其进一步设计在于，步骤1中，冻胶丝处于不断拉伸延展的状态。
[0009]所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其进一步设计在于，步骤1中，冻胶丝处于超声波环境中。
[0010]所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其进一步设计在于，步骤2中，水洗脱除冻胶丝表面的离子液体。
[0011]所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其进一步设计在于，所述离子液体的熔点不高于50℃。
[0012]所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其进一步设计在于其特征在于，所述离子液体熔点低于40℃。
[0013]所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其进一步设计在于，所述离子液体的为熔点不高于50℃的咪唑类离子液体。
[0014]所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其进一步设计在于，所述离子液体为1,3
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二甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1
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乙基
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甲基咪唑四氟硼酸盐、1
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乙基
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甲基咪唑硫酸乙酯盐、1
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乙基
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甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1
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乙基
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甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1
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乙基
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甲基咪唑硝酸盐、1
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乙基
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甲基咪唑二氰胺盐、1
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乙基
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甲基咪唑醋酸盐、1
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丙基
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甲基咪唑四氟硼酸盐、1
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丙基
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甲基咪唑六氟磷酸盐、1
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丁基
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甲基咪唑四氟硼酸盐、1
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丁基
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甲基咪唑六氟磷酸盐、1
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丁基
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甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1
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丁基
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甲基咪唑硝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其特征在于包括：步骤1，将冻胶丝置于离子液体或者一种以上离子液体组成的混合物中，冻胶丝表面附着的白油被离子液体替代；步骤2，洗脱冻胶丝表面的离子液体，得到低含油率的冻胶丝。2.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其特征在于，步骤1中，冻胶丝处于不断拉伸延展的状态。3.根据权利要求1或2所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其特征在于，步骤1中，冻胶丝处于超声波环境中。4.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其特征在于，步骤2中，水洗脱除冻胶丝表面的离子液体。5.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其特征在于，所述离子液体的熔点不高于50℃。6.根据权利要求5所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其特征在于，所述离子液体熔点低于40℃。7.根据权利要求5所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其特征在于，所述离子液体的为熔点不高于50℃的咪唑类离子液体。8.根据权利要求7所述的超高分子量聚乙烯纤维冻胶丝白油脱除方法，其特征在于，所述离子液体为1,3
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二甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1
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乙基
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甲基咪唑四氟硼酸盐、1
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乙基
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甲基咪唑硫酸乙酯盐、1
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乙基
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甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1
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乙基
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甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1
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乙基
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甲基咪唑硝酸盐、1
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乙基
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甲基咪唑二氰胺盐、1
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乙基
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甲基咪唑醋酸盐、1
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丙基
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甲基咪唑四氟硼酸盐、1
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丙基
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甲基咪唑六氟磷酸盐、1
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丁基
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甲基咪唑四氟硼酸盐、1
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丁基
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甲基咪唑六氟磷酸盐、1
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丁基
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甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1
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丁基
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甲基咪唑硝酸盐、1
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丁基
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甲基咪唑醋酸盐、1
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戊基
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甲基咪唑四氟硼酸盐、1
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己基
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甲基咪唑氯盐、1
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己基
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甲基咪唑溴盐、1
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己基
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甲基咪唑碘盐、1
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己基
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甲基咪唑四氟硼酸盐、1

【专利技术属性】
技术研发人员：周新基，李珣珣，朱建军，牛艳丰，
申请(专利权)人：九州星际科技有限公司，
类型：发明
国别省市：