一种多孔聚乙烯纤维的制备方法及其产品技术

本发明专利技术公开了一种多孔聚乙烯纤维的制备方法及其产品，涉及纺织技术领域，所述制备方法的具体步骤如下：S1、将超高分子量聚乙烯粉料、溶剂和抗氧剂混合均匀后，加热得到混合溶液A；S2、将超高分子量聚醋酸乙烯酯粉料和二甲基亚砜混合均匀后，加热得到混合溶液B；S3、将混合溶液A和混合溶液B缓慢添加到两性表面活性剂中，混合均匀后得到混合溶液C；S4、将混合溶液C制备成凝胶原丝后，依次经醇解、萃取、水解、干燥和热牵伸，制备得到多孔聚乙烯纤维。本发明专利技术通过固相致孔技术，利用非均质组分纺丝工艺，实现了多孔聚乙烯纤维的快速制备，且可有效控制调节多孔聚乙烯纤维的孔隙率，使其应用于服用领域时具有良好的市场前景。于服用领域时具有良好的市场前景。于服用领域时具有良好的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔聚乙烯纤维的制备方法及其产品


[0001]本专利技术涉及纺织
，具体地来说，涉及一种多孔聚乙烯纤维的制备方法及其产品。

技术介绍

[0002]超高分子量聚乙烯纤维，又称UHMWPE纤维，具有比强度高、比刚度大、耐腐蚀、耐低温等优异性能，属于军警装备、民用防护、应急产业、海洋工程等领域的常用材料之一。而由于传统的超高分子量聚乙烯纤维表面光滑平整，与其它材料的界面粘结度低，对其表面染色时，着色困难，存在难着色、成本高的缺点，限制了其在服用领域的应用，影响了其实用性。
[0003]现有技术中相关针对具备易染色特性的超高分子量聚乙烯纤维的制备的研究，如专利申请CN104746165A一种超高分子量聚乙烯多孔纤维及其制备方法等，其制备得到的聚乙烯纤维表面均具有多孔结构，染液可通过微孔附着在纤维表面，实现纤维染色的目的，在一定程度上降低了染色的难度和成本，但现有技术中所形成的多孔结构大多可调性有限，导致最终制备得到的超高分子量聚乙烯纤维的染色性能仍然一般，以致在服用领域中的进一步发展受限，整体的实用性仍然也一般。
[0004]为此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种多孔聚乙烯纤维的制备方法及其产品，以解决上述
技术介绍
提出的现有技术中所形成的多孔结构大多可调性有限，导致最终制备得到的超高分子量聚乙烯纤维的染色性能仍然一般，以致在服用领域中的进一步发展受限，整体的实用性仍然也一般的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种多孔聚乙烯纤维的制备方法，具体步骤如下：S1、将超高分子量聚乙烯粉料、溶剂和抗氧剂混合均匀后，加热至100～120℃得到混合溶液A，其中，超高分子量聚乙烯粉料与溶剂的质量比为10～20:100，所述超高分子量聚乙烯粉料为分子量30～50万的聚乙烯粉料，保证在220
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250℃的螺杆加热温度下，超高分子量聚乙烯能顺利喷丝，因聚醋酸乙烯酯粉料在超过250℃会分解；S2、将超高分子量聚醋酸乙烯酯粉料和二甲基亚砜混合均匀后，加热60～80℃得到混合溶液B，其中，超高分子量聚醋酸乙烯酯粉料与二甲基亚砜的质量比为8～15:100，所述超高分子量聚醋酸乙烯酯粉料为分子量30～50万的聚醋酸乙烯酯粉料，具有比低分子量聚醋酸乙烯酯更好的热稳定性；S3、将混合溶液A和混合溶液B缓慢添加到两性表面活性剂中，混合均匀后得到混合溶液C，其中，超高分子量聚醋酸乙烯酯粉料与超高分子量聚乙烯粉料的质量比为15～40:100，混合溶液B与两性表面活性剂的质量比为1～2:2；
S4、将混合溶液C制备成凝胶原丝后，依次经醇解、萃取、水解、干燥和热牵伸，制备得到多孔聚乙烯纤维，其中，醇解采用干法醇解法，萃取在正己烷中进行，水解为80～90℃的水中处理15～20min，热牵伸可选择一级牵伸、二级牵伸和三级牵伸，温度为100～110℃，在更高的温度下，聚乙烯会发生熔融而降低纤维的孔隙率，牵伸倍数为1.5～4.5倍，可根据断裂强度和孔隙率调整；凝胶原丝的制备方法如下：混合溶液C经输送泵进入喂料釜后，依次经过滤器、计量泵、喷丝板和凝固浴，制备得到凝胶原丝；进一步的，所述溶剂为白油、十氢化萘中的一种或两种的组合，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂Irgafos
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168 中的一种或两种的组合，所述两性表面活性剂为氧化胺型两性表面活性剂，可以为十八烷基二羟乙基氧化胺、十八酰胺丙基氧化胺、椰油酰胺丙基氧化胺等。
[0007]本专利技术还提供了一种多孔聚乙烯纤维，采用上述制备方法制备得到。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中先将超高分子量聚醋酸乙烯酯粉料混合到超高分子量聚乙烯粉料中，再通过醇解将超高分子量聚醋酸乙烯酯去除，使其原先占据的体积形成孔隙，成功地通过固相致孔技术，配合利用非均质组分纺丝工艺，实现了具有丰富孔结构的聚乙烯纤维的快速制备，且整个过程中，可通过超高分子量聚醋酸乙烯酯粉料的比例的改变，有效地控制调节制备得到的多孔聚乙烯纤维的孔隙率，从而大幅度地提升聚乙烯纤维染色时的可设计性，提高聚乙烯纤维的染色性能，使其应用于服用领域时具有良好的市场前景，整体的实用性也得以进一步提高；2、本专利技术中的聚乙烯为非极性大分子，只能溶解于非极性溶剂中，本专利技术中的聚醋酸乙烯酯为极性大分子，只能溶解极性溶剂中，本专利技术中两性表面活性剂的引入，实现了极性溶剂和非极性溶剂的均匀乳化互溶，聚乙烯和聚醋酸乙烯酯与两性表面活性剂的协同作用，进一步保证了具有丰富孔结构的聚乙烯纤维的快速制备的实现，保证了聚乙烯纤维的染色性能；3、本专利技术制备得到的多孔聚乙烯纤维，在易染色，具备优越的染色性能的同时，兼顾具有轻质、易染色、保暖、低成本等优越特性，非常适合用于服用领域的开发。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的工作原理示意图；图中：1、多孔聚乙烯纤维，2、孔隙。
具体实施方式
[0010]以下实施例用来进一步说明本专利技术的内容，并不限制本专利技术的应用。
[0011]本专利技术的原料都是市售产品。
实施例1
[0012]多孔聚乙烯纤维的制备：S1、将分子量为30万的聚乙烯粉料和抗氧剂1010溶解在白油中，聚乙烯粉料的质量分数为20%，搅拌均匀后，加热至100℃得到混合溶液A；
S2、将分子量为40万的聚醋酸乙烯酯粉料溶解在二甲基亚砜中，聚醋酸乙烯酯粉料的质量分数为10%，搅拌均匀后，加热至80℃得到混合溶液B；S3、将混合溶液A和混合溶液B缓慢添加到十八烷基二羟乙基氧化胺中，此时，聚醋酸乙烯酯粉料与聚乙烯粉料的质量比为20:100，混合溶液B与十八烷基二羟乙基氧化胺的质量比为2:2，搅拌均匀后，得到混合溶液C；S4、混合溶液C经输送泵进入喂料釜后，依次经过滤器、计量泵、喷丝板和凝固浴，制备得到凝胶原丝（也可称为超高分子量聚乙烯聚醋酸乙烯酯凝胶原丝）；S5、将凝胶原丝在碱性甲醇溶液中醇解，使聚醋酸乙烯酯醇解成聚乙烯醇，二甲基亚砜同时被萃取出来后，在90℃热水中处理15min完成水解，水解完成后进行干燥，干燥后的固态丝经过100℃、3倍的一级牵伸和110℃、1.5倍牵伸的二级牵伸，制得多孔聚乙烯纤维。
实施例2
[0013]多孔聚乙烯纤维的制备：S1、将分子量为40万的聚乙烯粉料、抗氧剂1010和抗氧剂Irgafos
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168溶解在白油中，聚乙烯粉料的质量分数为15%，搅拌均匀后，加热至110℃得到混合溶液A；S2、将分子量为30万的聚醋酸乙烯酯粉料溶解在二甲基亚砜中，聚醋酸乙烯酯粉料的质量分数为15%，搅拌均匀后，加热至70℃得到混合溶液B；S3、将混合溶液A和混合溶液B缓慢添加到十八酰胺丙基氧化胺中，此时，聚醋酸乙烯酯粉料与聚乙烯粉料的质量比为30:100，混合溶液B与十八酰胺丙基氧化胺的质量比为1:2，搅拌均匀后，得到混合溶液C；S4、混合溶液C经输送泵进入喂料釜后，依次经过滤器、计量泵、喷丝板和凝固浴，制备得到凝胶原丝（也可称为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、将超高分子量聚乙烯粉料、溶剂和抗氧剂混合均匀后，加热至一定温度得到混合溶液A；S2、将超高分子量聚醋酸乙烯酯粉料和二甲基亚砜混合均匀后，加热至一定温度得到混合溶液B；S3、将混合溶液A和混合溶液B缓慢添加到两性表面活性剂中，混合均匀后得到混合溶液C；S4、将混合溶液C制备成凝胶原丝后，依次经醇解、萃取、水解、干燥和热牵伸，制备得到多孔聚乙烯纤维。2.根据权利要求1所述的一种多孔聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯粉料为分子量30～50万的聚乙烯粉料，所述超高分子量聚醋酸乙烯酯粉料为分子量30～50万的聚醋酸乙烯酯粉料。3.根据权利要求1所述的一种多孔聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤S1中，超高分子量聚乙烯粉料与溶剂的质量比为10～20:100，加热的温度为100～120℃。4.根据权利要求1所述的一种多孔聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤S2中，超高分子量聚醋酸乙烯酯粉料与二甲基亚砜的质量比为8～15:100，加热的温度为60～80℃。5.根据权利要求1所述的一种多孔聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤S3中，超高分子量聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋兴印，袁修建，张泰，周跃峰，陈小林，张英，沈淑妍，陈峰，喻峰，曹亚峰，
申请(专利权)人：江苏锵尼玛新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：