本发明专利技术的经过拉伸的超高分子量聚烯烃纱条在利用差示扫描量热计（DSC）的升温速度为20℃/分钟的条件下，作为最大峰值温度而测定的熔点与拉伸前的纱条的熔点相比存在于高温侧。本发明专利技术的制造方法中，将纱条的通过口（14）为中空、且在套管部（13）循环有加热液体的拉伸槽（3）设置在拉伸区，一边使所述纱条以非接触方式通过通过口（14），一边对所述纱条进行加热、拉伸。本发明专利技术的拉伸装置具备：供给纱条的机构（1），将纱条加热拉伸的拉伸槽（3），和将拉伸后的纱条进行卷绕的机构（5）；拉伸槽（3）的纱条通过口（14）为中空，且在套管部（13）循环有加热液体。由此，提供即使以高倍率也能稳定地拉伸超高分子量高强度的聚烯烃纱条的拉伸方法和拉伸装置、以及由上述拉伸方法得到的纱条。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及超高分子量的高强度聚烯烃纱条和其制造方法及拉伸装置。
技术介绍
以经过凝胶纺纱得到的超高分子量聚乙烯长丝为代表的高强度聚烯烃长丝为高强度，且轻量、耐光性、耐摩擦性优异，因此使用于绳索、鱼线、强化材料、防护服等。已知对于超高分子量高强度聚烯烃，可对拉伸过的原纱或加捻纱制品、编织品等的纱条进行后拉伸(再拉伸)。后拉伸也称为再拉伸。以下，在本说明书中，将后拉伸或再拉伸也简称为“拉伸”。超高分子量高强度聚烯烃的熔点根据树脂种类而不同，但为12(T240°C。作为代表例的超高分子量聚乙烯的熔点范围是138 162°C。以下的文献是关于聚乙烯的记载。在专 利文献I中，公开了在熔点以下(14(T153°C)进行拉伸。在专利文献2中，公开了将编织成的鱼线在熔点范围内(15(Tl55°C)进行1.0Γ2.2倍的熔融粘着拉伸。也公开了在这样的条件下的拉伸由于熔融粘着透明性增加，形成单丝类似物。进而，关于高倍率的拉伸，公开了专利文献3、4、5等。在专利文献3中，公开了使用强制对流烘箱作为拉伸装置，在13(T16(TC进行3倍以上的拉伸。在专利文献4中，公开了在15(Tl57°C进行2.7倍以上的拉伸。另外，在专利文献5中，公开了通过2倍以上的拉伸而得到的单纱0.55deci tex以下的聚烯烃纱条。另外，在专利文献3、4中，使用单纱纤度、总纤度较大的长丝。在专利文献5中，也记载了单纱纤度虽细，但优选将纱进行并纱使总纤度增大而拉伸。根据本专利技术人等的研究，在上述那样的熔点范围内的窄范围内的温度下，为了使高倍率的拉伸达到工业上可稳定生产的水平，在拉伸槽中需要高精度的温度控制。作为高强度聚烯烃的拉伸装置的例子，在专利文献3中使用强制对流式的烘箱。在专利文献4中，作为拉伸装置并无具体的记载，但在同一申请人的关于拉伸装置的专利文献6中，记载有与纱成直角地流入气体的送风式的拉伸装置。这样使空气等加热过的气体送风循环的拉伸方式，是在单丝的拉伸等中通常使用的方式。在该方式中，当要求精度高的温度控制时，优选提高送风气体的流速，提高每单位时间的气体循环次数，但如果拉伸槽内送风变强，则会产生纱的摇动、散乱，从而成为拉伸的不稳定因素。另一方面，如果降低气体的流速，则每单位时间的循环次数减少，因此容易产生槽内的温度分布不均(入口与出口、中央与端部等)或经时的温度不均。特别是在纱的总纤度、单纱纤度细的情况下，存在即使是比较小的变动也容易产生纱断裂或单纱断裂，稳定的拉伸更加困难的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开昭61-289111号公报专利文献2:日本特开平9-98698号公报专利文献3:日本特表2008-512573号公报专利文献4:日本特表2008-517168号公报专利文献5:日本特开2008-266843号公报专利文献6:日本特表2004-512436号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术为了解决上述以往的问题，提供即使以高倍率也能稳定地拉伸超高分子量高强度的聚烯烃纱条的拉伸方法和拉伸装置、以及由上述拉伸方法得到的纱条。用于解决问题的手段本专利技术的超高分子量聚烯烃纱条的特征在于，其是经过拉伸的超高分子量聚烯烃纱条，其中，在利用差示扫描量热计(DSC)的升温速度为20°C /分钟的条件下，作为最大峰值温度而测定的熔点与拉伸前的纱条的熔点相比存在于高温侧。本专利技术的超高分子量聚烯烃纱条的制造方法的特征在于，其是对超高分子量聚烯烃纱条进行加热拉伸的方法，其中，将纱条的通过口为中空、且在套管部循环有加热液体的拉伸槽设置在拉伸区，一边使所述纱条以非接触方式通过所述通过口，一边对所述纱条进行加热、拉伸。本专利技术的拉伸装置的特征在于，其是上述的超高分子量聚烯烃纱条的制造方法中使用的拉伸装置，其中，所述拉伸装置具备:供给纱条的机构，将所述纱条加热拉伸的拉伸槽，和将拉伸后的纱条进行卷绕的机构；所述拉伸槽中，所述纱条的通过口为中空，且在套管部循环有加热液体。专利技术的效果本专利技术的经过拉伸的超高分子量聚烯烃纱条在利用差示扫描量热计(DSC)的升温速度为20°C /分钟的条件下，作为最大峰值温度而测定的熔点与拉伸前的纱条的熔点相比移动至高温侧。这表示通过均匀拉伸使非晶部分向结晶化的方向发展、或通过熔融再结晶化使结晶化发展，且暗示单纤维的表层与内部的皮芯(skin-core)结构减少或消失，在断面方向也变化为均匀的晶体结构。另外，本专利技术即使以高倍率也能稳定地拉伸超高分子量高强度的聚烯烃纱条，能够获得总纤度小的极细的拉伸纱。而且，本专利技术能够提供强度的变动系数小、均匀性优异的超高分子量聚烯烃纱条。附图说明图1是本专利技术的一实施例中拉伸装置的整体的概略工序图。图2是本专利技术的一实施例中拉伸槽的立体图。图3A飞是本专利技术的一实施例中拉伸槽的剖视图。图4A是实施例1及4的拉伸前的纱条的DSC图，图4B是实施例1的拉伸后的纱条的DSC图。图5是实施例4的拉伸倍率为2.0倍的纱条的DSC图。图6是实施例4的拉伸倍率为2.5倍的纱条的DSC图。图7是实施例4的拉伸倍率为3.0倍的纱条的DSC图。图8是实施例4的拉伸倍率为5.6倍的纱条的DSC图。图9是比较例4的拉伸倍率为1.5倍的纱条的DSC图。图10是比较例4的拉伸倍率为2.0倍的纱条的DSC图。具体实施例方式本专利技术人等发现:如果将超高分子量聚烯烃纱条用本专利技术的拉伸方法进行均一地拉伸，则得到的拉伸纱条在利用差示扫描量热计(DSC)的升温速度为20°C /分钟的条件下，作为无拘束状态下测定时的最大峰值温度而测定的熔点由于拉伸而向高温移动，最大峰值温度(熔点)与拉伸前熔点相比为更高温。为超高分子量聚乙烯纱的情况下，通常的拉伸纱即市售的高强力聚乙烯纱的熔点为约147 153°C，但可知将其再度拉伸而成的本专利技术的拉伸纱的最大峰值温度为155 162°C (高温峰)。有该高温峰单独存在的情况和在147 153°C的拉伸前熔点附近确认有肩峰或小峰的情况，当拉伸倍率高时，最大峰值温度为高温侧的155 162°C。该拉伸后的熔点比拉伸温度更高，暗示由于拉伸而导致结构变化的比例增大且结构的均匀性较高。有时表示该高熔点的成分在拉伸前原纱的DSC中也被确认为小峰或肩峰，但在以往的原纱或拉伸方法中并不知高熔点成分为主峰。因此认为:上述的现象表示通过均匀的拉伸，非晶部分的结晶化和熔融再结晶化发展，且单纤维的表层与内部的皮芯结构减少或消失，在断面方向也变化为均匀的晶体结构。另外，由熔解热量计算的结晶度在拉伸后为72 85%，确认相对于拉伸前结晶度(65 80%)有同等或稍微增加的倾向。认为这些特征是证实本专利技术的拉伸高精度地受到温度控制且均匀地拉伸的特征。另一方面，在以往的热风循环式的拉伸中，拉伸后主峰值也为低温侧的147 153°C，拉伸所引起的结构变化与本专利技术的拉伸方法相比较小。由熔解热量计算的拉伸后的结晶度为70 85%。作为本专利技术的超高分子量的聚烯烃，包含聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-1、聚(4-甲基-戊烯-1)以及它们的共聚物、混合物等。所谓超高分子量，是指优选平均分子量至少为约200，000，更优选至少为约600，000以上。这里，分子量表示重均分子量(Mw)，可根据十氢化萘中135°C时的固有粘度[IV]，通过Mw=5.37 X本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.21 JP 2010-2108871.一种超高分子量聚烯烃纱条，其特征在于，其是经过拉伸的超高分子量聚烯烃纱条，其中，在利用差示扫描量热计DSC的升温速度为20°C/分钟的条件下，作为在无拘束状态下测定得到的最大峰值温度而测定的熔点，与拉伸前的纱条的熔点相比存在于高温侧。2.根据权利要求1所述的超高分子量聚烯烃纱条，其中，所述经过拉伸的超高分子量聚烯烃纱条的熔点存在于比拉伸前的纱条的熔点高5°C以上的高温侧。3.根据权利要求1或2所述的超高分子量聚烯烃纱条，其中，所述经过拉伸的超高分子量聚烯烃纱条的总纤度为50dtex以下，强度的变动系数为2%以下。4.根据权利要求广3中任一项所述的超高分子量聚烯烃纱条，其中，所述超高分子量聚烯烃是超高分子量聚乙烯。5.根据权利要求4所述的超高分子量聚烯烃纱条，其中，所述经过拉伸的超高分子量聚乙烯纱条在利用差示扫描量热计DSC的升温速度为20°C /分钟的条件下在无拘束状态下测定得到的最大熔解峰值温度为155 162°C。6.根据权利要求4或5所述的超高分子量聚烯烃纱条，其中，所述经过拉伸的超高分子量聚乙烯纱条由在利用差示扫描量热计DSC的升温速度为20°C/分钟的条件下在无拘束状态下测定得到的熔解热求出的结晶度为76 85%。7.一种超高分子量聚烯烃纱条的制造方法，其特征在于，其是对超高分子量聚烯烃纱条进行加热拉伸的方法，其中， 将纱条的通过口为中空、且在套管部循环有加热液体的拉伸槽设置在拉伸区， 一边使所述纱条以非接触方式通过所述通过口，一边对所述纱条进行加热、拉伸。8.根据权利要求7所述的超高分子 量聚烯烃纱条的制造方法，其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：广濑正幸，安永惇典，上杉昭二，
申请(专利权)人：株式会社高纤，
类型：
国别省市：
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