一种制备细旦高强UHMWPE纤维的设备及方法技术

一种制备细旦高强UHMWPE纤维的设备及方法，将低缠结UHMWPE树脂与良溶剂配比加入带搅拌的溶胀釜内，加热升温，得到纺丝溶液；纺丝溶液经双螺杆挤出机形成高粘弹性凝胶溶液，由分布式喷丝组件挤出后，进入立式纺丝箱内形成凝胶原丝；凝胶原丝在立式纺丝箱内首先经过冷却降温段，形成冻胶原丝；再经过蒸汽共沸溶剂脱除段，形成含有一定湿度的冻胶原丝；最后经过恒温除湿段，经箱体内设定的牵伸倍率牵伸后，获得干态原丝；干态原丝经后纺设备设定的牵伸倍率进一步牵伸后制得细旦高强UHMWPE纤维。本发明专利技术制备过程中的良溶剂回收率98%以上；制备的成品细旦高强UHMWPE纤维纤度0.1‑0.7dtex，强度31‑45cN/dtex，模量1200‑1700cN/dtex。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料尤其是纤维材料领域，尤其是干法纺丝制备超高分子量聚乙烯纤维，具体涉到一种高效节能的用于制备细旦高强超高分子量聚乙烯纤维纺丝工艺、设备和和其纤维。

技术介绍

1、在现有的超高分子量聚乙烯纤维制备和生产技术中，干法纺丝是指超高分子量聚乙烯树脂与高挥发性溶剂，如十氢萘等有机溶剂共混溶胀制备超高分子量聚乙烯纺丝原液，纺丝原液自喷丝孔挤出后，在高温惰性气体的氛围中使十氢萘气化逸出，得到干态凝胶原丝，再经高倍拉伸得高强高模聚乙烯纤维。

2、目前国内高性能聚乙烯纤维干法纺丝技术已经工业化，同样其核心技术为原料液通过喷丝板挤出后，原料液中的挥发性溶剂十氢萘在高温氮气中气化与喷丝板下方的侧吹风、甬道风进行热交换，被侧吹风和甬道风带入回收系统，回收系统的气体需要经过压缩-冷凝-吸附脱附-膜分离等一系列高能耗高功耗设备及工艺，才能达到脱除并回收溶剂，从而使原料液形成冻胶原丝的目的。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对上述纺丝成型工艺过程中，采用传统的高温惰性气流对挥发性溶剂的吹扫能耗较高，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种制备细旦高强UHMWPE纤维的设备，包括溶胀、挤出和后纺设备，其特征在于挤出设备后设有分布式喷丝组件和立式纺丝箱；所述分布式喷丝组件包括多个含有不同孔径的喷丝板，呈矩阵型或单列型排布；所述立式纺丝箱自上而下包括纺冷却降温段、蒸汽共沸溶剂脱出段和恒温除湿段；所述蒸汽共沸溶剂脱除段包括立式蒸汽内管，立式蒸汽内管壁设有蒸汽喷射花洒与丝束通道对应。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述冷却降温段的中间为呈单列型或矩阵排布的丝束通道，外围为流动冷冻介质通道。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述蒸汽共沸溶剂脱除段的中间为呈单列型排布的丝束通道，蒸汽喷...

【技术特征摘要】

1.一种制备细旦高强uhmwpe纤维的设备，包括溶胀、挤出和后纺设备，其特征在于挤出设备后设有分布式喷丝组件和立式纺丝箱；所述分布式喷丝组件包括多个含有不同孔径的喷丝板，呈矩阵型或单列型排布；所述立式纺丝箱自上而下包括纺冷却降温段、蒸汽共沸溶剂脱出段和恒温除湿段；所述蒸汽共沸溶剂脱除段包括立式蒸汽内管，立式蒸汽内管壁设有蒸汽喷射花洒与丝束通道对应。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述冷却降温段的中间为呈单列型或矩阵排布的丝束通道，外围为流动冷冻介质通道。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述蒸汽共沸溶剂脱除段的中间为呈单列型排布的丝束通道，蒸汽喷射花洒置于丝束通道的一侧。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述蒸汽共沸溶剂脱除段的中间为呈矩阵型排布的丝束通道，蒸汽喷射花洒置于丝束通道的一侧和前后两侧。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述蒸汽共沸溶剂脱除段的立式蒸汽内管通过蒸汽过渡罐与高压蒸汽管网连接；蒸汽共沸溶剂脱除段的蒸汽出口设有蒸汽调节阀和蒸汽冷凝溶剂回收管道。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于所述蒸汽冷凝溶剂回收管道盘旋于恒温除湿段丝束通道的外围。

7.一种制备细旦高强uhmwpe纤维的方法，其特征在于采用权利要求1-6之一所述的设备，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述步骤1）中，uhmwpe树脂黏均分子量为400-650万，缠结度为0.1-0.6；良溶剂选自十氢萘、四氢萘、二甲苯；uhmwpe树脂与良溶剂的配比为（5：94）-（12：88）；加热至80℃后以每小时5℃的速度梯度升温至95℃后稳定一小时。

9.根据权利要求7所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏豪，孔凡敏，吴小莲，徐莉，俞健健，赵运生，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：