CN103541024B - 超高分子量聚乙烯冻胶丝的制备方法 - Google Patents
超高分子量聚乙烯冻胶丝的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103541024B CN103541024B CN201310474634.6A CN201310474634A CN103541024B CN 103541024 B CN103541024 B CN 103541024B CN 201310474634 A CN201310474634 A CN 201310474634A CN 103541024 B CN103541024 B CN 103541024B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molecular weight
- weight polyethylene
- high molecular
- ultra
- gel fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Artificial Filaments (AREA)
Abstract
本发明涉及聚乙烯纤维的制造方法，具体是一种高浓度超高分子量聚乙烯冻胶丝的制造方法。该方法依次包括以下步骤：a.将超高分子量聚乙烯粉料、溶剂以及抗氧剂混合；混合后的物料充分混合加热得到混合溶液，混合溶液进入喂料釜，送入单螺杆挤出机进行熔融‑溶解‑喷丝‑冷却，待处理冻胶丝条；b.将待处理冻胶丝条经压油机压出冻胶丝中的溶剂，得到超高分子量聚乙烯料块；c.将料块粉碎成粒料，然后将所得粒料输送到双螺杆挤出机，成型为超高分子量聚乙烯冻胶丝。本发明方法大大提高了生产效率，降低了萃取剂的用量，大幅降低了制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及聚乙烯纤维的制造方法，具体是一种超高分子量聚乙烯冻胶丝的制造方法。
背景技术
现有技术制备超高分子量聚乙烯纤维，大多采用超高分子量聚乙烯粉末与溶剂共混后进入螺杆挤出机内熔融-溶解挤出纺丝细流，再经过超倍热拉伸形成纤维。现在技术存在以下缺陷：1、生产中具有进入纺丝设备的纺丝原料中占UHMWPE粉料浓度8％-20％的溶液，由于含大量的溶剂，生产设备的效率低；2、溶剂的存在势必产生环境污染，尤其干法工艺采用十氢萘作为溶剂，毒性较大，危害身体健康；3、因为溶剂含量高，所以所需萃取剂量大，消耗也大，生产成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够提高生产效率、降低溶剂污染、降低萃取剂消耗、生产成本低的超高分子量聚乙烯冻胶丝的制造方法。
本发明的超高分子量聚乙烯冻胶丝的制造方法依次包括以下步骤：
a.将分子量为150万～800万的超高分子量聚乙烯粉料、溶剂以及抗氧剂混合，超高分子量聚乙烯粉料与溶剂的质量比为8～12:100，抗氧剂的添加量为超高分子量聚乙烯粉料质量的1.5-3％；混合后的物料输送到配料乳化釜中进行充分混合加热得到混合溶液，该混合溶液经输送泵进入喂料釜，喂料釜将混合溶液送入单螺杆挤出机进行熔融-溶解-喷丝-冷却，得到较粗的待处理冻胶丝条；
b.将待处理冻胶丝条经压油机压出冻胶丝中的溶剂，得到含固量在30-80％之间的超高分子量聚乙烯料块；
c.再将脱溶剂后的料块粉碎成粒料，然后将所得粒料输送到双螺杆挤出机，经纺丝箱体喷丝，然后经过水槽冷却成型为超高分子量聚乙烯冻胶丝。
所述双螺杆挤出机的螺杆的直径为30mm-150mm，长径比为25-70，转速为80转/分-200转/分，螺杆温度在80-260℃，预拉伸倍数为1.8-15倍。
本发明方法大大提高了生产效率，降低了萃取剂的用量，大幅降低了制造成本。
具体实施方式
实施例一：
取分子量为150万，平均粒径100μm的超高分子量聚乙烯粉，溶剂白油，抗氧剂B225；聚乙烯粉料、溶剂和抗氧剂质量百分比为10:100:0.16；将聚合物粉料、溶剂和抗氧剂在溶解釜中混合并加热搅拌，开始釜中温度为50℃，后逐渐升至170℃，溶解釜中搅拌溶胀进入螺杆；螺杆溶解温度，一区段温度95℃，二区段118℃三区段180℃四区段182℃、五区段185℃，经单螺杆挤出得半成品冻胶丝条后，将丝条剪成20cm长度用布包成块状，放入压油机压油，压力设定为10MPa，时间5min，将所得料块机械切粒粉碎，得到平均粒径为5mm的粒料，将所得粒料进入双螺杆熔融纺丝，螺杆温度，一区段138℃，二区段164℃，三区段195℃，四区段215℃，五区段250℃，纺丝箱体262℃，计量泵转速16转/分，喷头挤出速度：3m/min，卷曲速度为16m/min，水槽温度8℃，所得含固量为35.6％的冻胶丝。
实施例二：
取分子量为250万，平均粒径100μm的超高分子量聚乙烯粉，溶剂白油，抗氧剂B225；聚乙烯粉料、溶剂和抗氧剂质量百分比为10:100:0.16；将聚合物粉料、溶剂和抗氧剂在溶解釜中混合并加热搅拌，开始釜中温度为50℃，后逐渐升至178℃，溶解釜中搅拌溶胀进入螺杆；螺杆溶解温度，一区段温度95℃，二区段118℃三区段180℃四区段182℃、五区段185℃，经单螺杆挤出得半成品冻胶丝条后，将丝条剪成20cm长度用布包成块状，放入压油机压油，压力设定为10MPa，时间5min将所得料块机械切粒粉碎，得到平均粒径为5mm的粒料，将所得粒料进入双螺杆熔融纺丝，螺杆温度，一区段138℃，二区段164℃，三区段195℃，四区段215℃，五区段250℃，纺丝箱体262℃，计量泵转速16转/分，喷头挤出速度：3m/min，卷曲速度为16m/min，水槽温度8℃，所得含固量为51.2％的冻胶丝。
实施例三：
取分子量为396万，平均粒径100μm的超高分子量聚乙烯粉，溶剂白油，抗氧剂B225；聚乙烯粉料、溶剂和抗氧剂的质量百分比为8:100:0.16；将聚合物粉料、溶剂和抗氧剂在溶解釜中混合并加热搅拌，开始釜中温度为50℃，后逐渐升至178℃，溶解釜中搅拌溶胀进入螺杆；螺杆溶解温度，一区段温度95℃，二区段118℃三区段180℃四区段182℃、五区段185℃，经单螺杆挤出得半成品冻胶丝条后，将丝条剪成20cm长度用布包成块状，放入压油机压油，压力设定为15MPa，时间5min，将所得料块机械切粒粉碎，得到平均粒径为5mm的粒料，将所得粒料进入双螺杆熔融纺丝，螺杆温度，一区段130℃，二区段165℃，三区段196℃，四区段215℃，五区段248℃，纺丝箱体262℃，计量泵转速16转/分，喷头挤出速度：3m/min，卷曲速度为16m/min，水槽温度8℃，所得含固量为62.3％的冻胶丝。
实施例四：
取分子量为396万，平均粒径100μm的超高分子量聚乙烯粉，溶剂白油，抗氧剂B225；聚乙烯粉料、溶剂和抗氧剂质量百分比为10:100:0.20；将聚合物粉料、溶剂和抗氧剂在溶解釜中混合并加热搅拌，开始釜中温度为50℃，后逐渐升至178℃，溶解釜中搅拌溶胀进入螺杆；螺杆溶解温度，一区段温度95℃，二区段118℃三区段180℃四区段182℃、五区段185℃，经单螺杆挤出得半成品冻胶丝条后，将丝条剪成20cm长度用布包成块状，放入压油机压油，压力设定为15MPa，时间5min，将所得料块机械切粒粉碎，得到平均粒径为5mm的粒料，将所得粒料进入双螺杆熔融纺丝，螺杆温度，一区段132℃，二区段166℃，三区段198℃，四区段218℃，五区段250℃，纺丝箱体262℃，计量泵转速16转/分，喷头挤出速度：3m/min，卷曲速度为16m/min，水槽温度8℃，所得含固量为67.8％的冻胶丝。
实施例五：
取分子量为600万，平均粒径100μm的超高分子量聚乙烯粉，溶剂白油，抗氧剂B225；聚乙烯粉料、溶剂和抗氧剂质量百分比为6:100:0.16；将聚合物粉料、溶剂和抗氧剂在溶解釜中混合并加热搅拌，开始釜中温度为50℃，后逐渐升至178℃，溶解釜中搅拌溶胀进入螺杆；螺杆溶解温度，一区段温度95℃，二区段118℃三区段180℃四区段182℃、五区段185℃，经单螺杆挤出得半成品冻胶丝条后，将丝条剪成20cm长度用布包成块状，放入压油机压油，压力设定为15MPa，时间5min，将所得料块机械切粒粉碎，得到平均粒径为5mm的粒料，将所得粒料进入双螺杆熔融纺丝，螺杆温度，一区段130℃，二区段165℃，三区段196℃，四区段215℃，五区段248℃，纺丝箱体262℃，计量泵转速16转/分，喷头挤出速度：3m/min，卷曲速度为16m/min，水槽温度8℃，所得含固量为48.5％的冻胶丝。
实施例六：
取分子量800万，平均粒径100μm的超高分子量聚乙烯粉，溶剂白油，抗氧剂B225；聚乙烯粉料、溶剂和抗氧剂质量百分比为4:100:0.08。将聚合物粉料、溶剂和抗氧剂在溶解釜中混合并加热搅拌，开始釜中温度为50℃，后逐渐升至170℃。溶解釜中搅拌溶胀进入螺杆；螺杆溶解温度：一区段温度95℃，二区段118℃三区段180℃四区段182℃、五区段185℃，经单螺杆挤出得半成品冻胶丝条后，将丝条剪成20cm长度用布包成块状，放入压油机压油，压力设定15MPa，时间5min，将所得料块机械切粒粉碎，得到平均粒径为5mm的粒料，将所得粒料进入双螺杆熔融纺丝，螺杆温度，一区段150℃，二区段190℃，三区段200℃，四区段220℃，五区段250℃，纺丝箱体268℃，计量泵转速16转/分，喷头挤出速度：3m/min，卷曲速度为16m/min，水槽温度8℃，所得含固量为45％的冻胶丝。
Claims (2)
1.一种超高分子量聚乙烯冻胶丝的制造方法，其特征是：依次包括以下步骤，
a.将分子量为150万～800万的超高分子量聚乙烯粉料、溶剂以及抗氧剂混合，超高分子量聚乙烯粉料与溶剂的质量比为8～12:100，抗氧剂的添加量为超高分子量聚乙烯粉料质量的1.5-3％；混合后的物料输送到配料乳化釜中进行充分混合加热得到混合溶液，该混合溶液经输送泵进入喂料釜，喂料釜将混合溶液送入单螺杆挤出机进行熔融-溶解-喷丝-冷却，得到较粗的待处理冻胶丝条；
b.将待处理冻胶丝条经压油机压出冻胶丝中的溶剂，得到含固量在30-80％之间的超高分子量聚乙烯料块；
c.将脱溶剂后的料块粉碎成粒料，然后将所得粒料输送到双螺杆挤出机，经纺丝箱体喷丝，然后经过水槽冷却成型为超高分子量聚乙烯冻胶丝。
2.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯冻胶丝的制造方法，其特征是：所述双螺杆挤出机的螺杆的直径为30mm-150mm，长径比为25-70，转速为80转/分-200转/分，螺杆温度在80-260℃，预拉伸倍数为1.8-15倍。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310474634.6A CN103541024B (zh) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | 超高分子量聚乙烯冻胶丝的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310474634.6A CN103541024B (zh) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | 超高分子量聚乙烯冻胶丝的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103541024A CN103541024A (zh) | 2014-01-29 |
| CN103541024B true CN103541024B (zh) | 2017-04-05 |
Family
ID=49964851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310474634.6A Expired - Fee Related CN103541024B (zh) | 2013-10-11 | 2013-10-11 | 超高分子量聚乙烯冻胶丝的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103541024B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107988632B (zh) * | 2017-11-24 | 2020-04-24 | 龙游龙纤新材料有限公司 | 一种实现连续均匀喂料的uhmwpe纤维生产配料方法 |
| CN111826745A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-27 | 上海化工研究院有限公司 | 一种超高分子量聚乙烯纺丝废冻胶处理工艺与装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040265165A1 (en) * | 2003-06-30 | 2004-12-30 | Depuy Products, Inc. | Free radical quench process for irradiated ultrahigh molecular weight polyethylene |
| CN101781808A (zh) * | 2009-01-15 | 2010-07-21 | 上海博迪纺织新材料有限公司 | 双阶式超高分子量聚乙烯均匀溶液的连续溶解和解缠纺丝装置 |
| CN101775666B (zh) * | 2010-01-22 | 2011-07-27 | 东华大学 | 一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法 |
| CN101787577B (zh) * | 2010-01-22 | 2012-05-09 | 东华大学 | 一种冻胶丝的制备方法 |
-
2013
- 2013-10-11 CN CN201310474634.6A patent/CN103541024B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103541024A (zh) | 2014-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101775666B (zh) | 一种高强高模聚乙烯纤维的制备方法 | |
| CN101935894A (zh) | 超高分子量聚乙烯纤维的制备方法及设备 | |
| CN102787376B (zh) | 一种熔体直纺多功能涤纶工业丝生产工艺 | |
| CN106757405B (zh) | 高强高模聚乙烯纤维的制备方法 | |
| CN103726126B (zh) | 利用pet生产扁丝的方法 | |
| CN104018239B (zh) | 一种抗菌型涤纶工业丝的生产方法 | |
| CN103305954B (zh) | 一种超高分子量聚乙烯纤维制备方法 | |
| CN106948022A (zh) | 高浓度超高分子量聚乙烯纤维纺丝溶液的制备方法 | |
| CN108660524A (zh) | 以水可溶的改性pva为海的海岛纤维复合熔融纺丝方法 | |
| CN103030891A (zh) | 一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN103541024B (zh) | 超高分子量聚乙烯冻胶丝的制备方法 | |
| CN108486683A (zh) | 具有水溶性海相的pet/pva海岛纤维及其生产工艺 | |
| CN104532366A (zh) | 一种用回收聚酯为原料生产再生超高强力工业长丝的方法 | |
| CN101781808A (zh) | 双阶式超高分子量聚乙烯均匀溶液的连续溶解和解缠纺丝装置 | |
| CN108505190A (zh) | 利用水溶性聚乙烯醇海岛纤维制备桃皮绒面料基布的方法 | |
| CN102277632B (zh) | 一种制造超高分子量聚乙烯纤维凝胶纺丝的方法 | |
| CN115216125A (zh) | 一种防断丝pet纺丝专用耐候母粒及其制备方法 | |
| CN102888690B (zh) | 聚酯复合纤维的制备方法及其设备 | |
| CN203393282U (zh) | 一种利用废旧pet生产扁丝的装置 | |
| CN106003461B (zh) | 废塑料再生利用带气体保护与改性造粒一体化装置 | |
| CN102086535A (zh) | 一种制备聚乙烯醇粗旦单丝纤维的方法 | |
| CN108532027A (zh) | 具有水溶性海相的pa/pva海岛纤维及其生产工艺 | |
| CN108424601A (zh) | 复合纤维用可熔融加工的水溶性pva切片及其制备工艺 | |
| CN205202074U (zh) | 一种多进料口双螺杆挤出机 | |
| CN103965551A (zh) | 一种pp-r管材配方及加工工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170405 Termination date: 20191011 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |