本发明专利技术涉及一种从有效直径大于１６μｍ的凝胶纺丝ＵＨＭｗＰＥ细丝中除去残留的纺丝溶剂的方法，所述方法包括如下步骤：在升高的温度下将残留的纺丝溶剂从所述细丝中除去至低于１００ｐｐｍ的水平，同时使所述细丝保持拉紧。本发明专利技术还涉及一种凝胶纺丝ＵＨＭｗＰＥ细丝，其具有大于１６μｍ的直径并且具有小于１００ｐｐｍ的纺丝溶剂残余。优选地，所述细丝具有小于５.１０↑［－６］秒↑［－１］的蠕变速率，该蠕变速率在５０℃下通过负荷使得初始拉伸应力为６００ＭＰａ来进行测量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从凝胶纺丝细丝中除去残留纺丝溶剂的方法、细丝、多丝纱线以及包含该细丝的产品本专利技术涉及一种从凝胶纺丝超高分子量PE (UHMwPE)细丝中除去 残留纺丝溶剂的方法、细丝、多丝纱线以及包含该细丝的医疗应用产品。例如在PCT/NL2003/000872中公开了用于制造凝胶纺丝UHMwPE细 丝的方法。还已知将凝胶纺丝UHMwPE多丝纱线用在医疗应用产品中。这种产 品的实例是缝合线和线缆。上述线缆的优良实例是外伤固定线缆、胸骨固 定线缆、预防性或假体外周线缆、长骨骨折固定线缆、小骨骨折固定线 缆。凝胶纺丝UHMwPE多丝纱线适于用在上述应用中，因为它们具有有 利的机械性质，如高模量和高拉伸强度。然而，凝胶纺丝细丝具有如下缺 陷如果未经特殊处理，那么其含有残留的纺丝溶剂。尽管残留的纺丝溶 剂的水平通常非常低，但是其仍过高以致于制造的细丝不适于用在诸如缝 合线和线缆的医疗应用中，因为残留的纺丝溶剂可能导致人体或动物体出 现不希望的反应，诸如发炎。因此，需要特殊处理来将细丝中残留的纺丝 溶剂的水平降至非常低的水平，至少低于100 ppm，然而优选降至更低的 水平。用于除去残留纺丝溶剂的特殊处理包括长时间抽提或加热细丝。这样 处理可能会产生的问题是如果使残留纺丝溶剂的水平达到至多100 ppm，甚至使残留纺丝溶剂的水平达到非常低，低于80ppm或甚至更低， 那么会对细丝性质造成不利影响。在使用大直径细丝的情况下，尤其会出 现这种问题，因为随着直径的增加通过抽提或蒸发除去溶剂会变得越来越 困难。然而使用大直径细丝有利，因为这种细丝更容易制造。此外，在外 科医生操作期间(例如关于摩擦)大直径细丝更结实而且更耐磨损。受到 不利影响的性质之一是纱线的拉伸强度。这种性质很重要，因为细丝大多用在必须承受高应力的产品中。此外，细丝表面的光滑性也可能受到不利 影响，结果细丝的摩擦系数增加，这使得例如采用包含该细丝的缝合线缝 合伤口更困难。此外，细丝的蠕变速率增加。如果细丝在体内长期处于拉 紧、升高的温度条件下，例如用作胸骨闭合固定线缆或骨折固定线缆，那 么低蠕变水平尤其重要。因此，本专利技术的目的在于提供一种从有效直径为至少16 jLim的凝胶纺 丝UHMwPE细丝中除去残留的纺丝溶剂的方法，所述方法提供的细丝不 仅包含低水平或甚至不可测定量的纺丝溶剂残留，而且不具有上述问题中 的一个或多个。根据本专利技术采用一种从有效直径为至少16 pm的凝胶纺丝UHMwPE 细丝中除去残留的纺丝溶剂的方法来实现这个目的，所述方法包括如下步 骤在升高的温度下将残留的纺丝溶剂从细丝中除去至低于100ppm的水 平，同时使该细丝保持拉紧。在WO2005/066401的实施例29和30中，公开了一种UHMwPW细丝 的纺丝方法，所述细丝包含少于100 ppm的残留纺丝溶剂。然而，该细丝 具有非常小的直径(小于8/xm)，而且该文献未公开除去残留纺丝溶剂的 具体工艺步骤。采用本专利技术方法获得的UHMwPE细丝具有非常低水平或甚至不可测 量的纺丝溶剂残留，仍然具有有利的性质。该UHMwPE细丝具有高拉伸 强度和低蠕变速率。此外，该细丝具有光滑的表面。因此，该细丝非常适 于用在医疗应用的产品中。根据本专利技术用于制造凝胶纺丝UHMwPE细丝的方法包括如下步骤a) 由UHMwPE在纺丝溶剂中的溶液纺丝出细丝或多根细丝；b) 冷却所得细丝从而形成凝胶细丝；c) 从所述凝胶细丝中除去部分的所述纺丝溶剂；d) 在除去部分的所述纺丝溶剂之前、期间或之后在至少一个拉伸步 骤中拉伸所述细丝；e) 将残留的纺丝溶剂除去至低于100ppm的水平。 用在本专利技术方法中的细丝可以含有任何已知用于凝胶纺丝UHMwPE的溶剂。合适的纺丝溶剂包括例如石蜡类(如石蜡油和石蜡蜡)、矿物油、煤油、十氢化萘、四氢化萘、甲苯、低级正-烷烃(例如己垸)、二甲苯、对二甲苯、角鲨烷、环辛烷。优选使用十氢化萘。可以采用气流或者使细丝在液体冷却浴中冷却的方式将细丝冷却成凝胶细丝。可以通过已知方法在步骤C)中除去部分纺丝溶剂，例如通过蒸发相对挥发性的溶剂或者通过使用抽提液体。优选地，使用十氢化萘并通过蒸发将其除去。用于制备UHMwPE细丝的方法包括在至少一个拉伸步骤中拉伸所述细丝。拉伸使细丝变得细长，其通常导致聚合物分子至少部分取向并且导致细丝具有更佳的机械性质。可以在细丝被冷却至低于溶液的凝胶温度以后对半固态或凝胶状的细丝进行拉伸，或者可以在冷却并除去溶剂后对固态细丝进行拉伸。优选地，在一个以上步骤中例如对凝胶态和/或固态的细丝并且/或者在不同温度下进行拉伸。优选地，在除去残留的纺丝溶剂的最终步骤(e)开始时，用在本专利技术方法中的细丝包含水平介于100和2000 ppm (每百万重量份)之间的残留纺丝溶剂。以这种方式，可以得到具有低水平的残留纺丝溶剂并且仍具有有利的性质的最终细丝。更优选地，在除去残留的纺丝溶剂的步骤(e)开始时，在细丝中的残留纺丝溶剂水平低于1500 ppm，甚至更优选低于1000 ppm。优选地，在除去残留的纺丝溶剂的步骤(e)开始时，细丝包含大于200 ppm、甚至更优选大于300 ppm的残留纺丝溶剂水平。令人惊讶地发现，在除去残留纺丝溶剂的步骤中使细丝保持拉紧会获得出众的细丝。"使细丝保持拉紧"在本文中被理解为，细丝的长度方向上存在张力。张力可以简单地通过如下施加将细丝(优选多丝或单丝纱线)缠绕线框拉紧。在除去残留纺丝溶剂的步骤中由于升高的温度而造成细丝纱线收縮的情况下，可以在细丝中形成进一步的张力。还可以例如通过如下主动对细丝施加张力将细丝的两个末端连接到一装置上，并通过拉伸细丝的一个或两个末端而对细丝施加作用力，或者使细丝在拉紧状态下移动通过直排处理站。所需张力以及最佳张力取决于处理站的实际设计，对于个体设计而言，其可以通过反复试验根据经验确定。当对围绕线框拉紧的细丝进行处理时，优选该张力足以防止细丝在处理过程中在线框6上滑动。在一个实施方式中，张力应当高于0.15 g/dtex，优选地张力应当高于0.30 g/dtex。张力应当足够低以避免细丝和线框损害。所允许的最大张力在非常大的程度上取决于处理站的设计并且可以通过反复试验根据经验确定。优选地，在除去残留纺丝溶剂的步骤中的温度高于8(TC，更优选高于90°C，甚至更优选高于IO(TC。优选地，在除去残留纺丝溶剂的步骤中的温度低于14(TC，更优选低于130。C，甚至更优选低于125°C。优选地，除去残留纺丝溶剂的步骤在氧含量低于3 mol/m3、更优选低于2 mol/m3、更优选低于1 mol/m3、甚至更优选低于0.5 mol/m3、最优选低于0.2 mol/m3的环境下实施。在一个优选的实施方式中，除去残留纺丝溶剂的步骤在低空气压力下实施，使得该环境包含上述氧含量。在另一优选的实施方式中，除去残留纺丝溶剂的步骤通过使细丝进行超临界C02抽提来实施。这是因为这个方法快速，可以获得非常低的残留纺丝溶剂水平并且细丝的性质保持在非常高的水平。使细丝在介于80和147.5匸之间的温度下以及在介于50和400 bar的压力下(更优选在介于110和13(TC之间的温度下以及在介于100和400 bar的压力下)进行超临界C02抽提获得本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从有效直径大于１６μｍ的凝胶纺丝ＵＨＭｗＰＥ细丝中除去残留的纺丝溶剂的方法，所述方法包括如下步骤：在升高的温度下将残留的纺丝溶剂从所述细丝中除去至低于１００ｐｐｍ的水平，同时使所述细丝保持拉紧。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁洛夫马里萨恩，克劳迪娅玛丽亚维兹，卡里娜萨哈斯杰德尔，约瑟夫阿诺德保罗玛丽亚斯梅林克，伦纳德约瑟夫阿诺德尼兰贝，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。