NL9301979A - Nieuw oplosmiddelensysteem ter bereiding van polyethyleenvezels met een hoge treksterkte en een hoge modulus middels gelspinnen en uitrekken in meerdere fasen. - Google Patents

Description

Titel: Nieuw oplosmiddelensysteem ter bereiding van polyethyleen- vezels met een hoge treksterkte en een hoge modulus middels gelspinnen en uitrekken in meerdere fasen.

HF.RTF.D VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op polyethyleen-vezels met een hoge treksterkte en een hoge modulus. Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een nieuw oplosmiddelensysteem te gebruiken voor een werkwijze voor het tot vezel spinnen van polyethyleen met een ultra-hoog molecuulgewicht en het onder hitte uitrekken van die vezels zodat polyethyleenvezels met een hoge treksterkte en een hoge modulus worden verkregen.

STAND VAN DE TECHNIEK

Polyethyleenvezels met een hoge treksterkte en een hoge modulus zijn vanwege hun superieure chemische en mechanische eigenschappen, zoals lage dichtheid, uitstekende bestendigheid tegen chemische-, ultraviolette stralings-, en mechanische beschadigingen, en een uitstekende botsingssterkte, wijd verbreid toegepast bij de produktie van een grote variëteit aan industriële artikelen en worden beschouwd als belangrijke engineering plastics.

Een aantal werkwijzen voor de produktie van polyethyleenvezels met een hoge treksterkte en een hoge modulus zijn in de stand van de techniek beschreven. Deze omvatten de ultra-hoge trekmethode, de vaste fase extrusiemethode, de zonetrekmethode, en het gelspinnen. Van deze methode is alleen het gelspinnen geschikt gebleken voor grote schaalproduktie en is gecommercialiseerd. De reden dat gelspinnen bijzonder geschikt is voor het maken van polyethyleenvezels met een hoge treksterkte en een hoge modulus is dat het oplossen van polyethyleen door een oplosmiddel zodat een sterk verdunde oplossing wordt gevormd, het mogelijk maakt om een vermindering te verkrijgen van het aantal knopen en de mate van verstrikkingen tussen de verscheidene polyethyleen molecuulketens, waardoor het makkelijker wordt om de polyethyleen moleculen daarna te strekken en ze makkelijker een volledig uitgerekte kettingconformatie aan te laten nemen. Door de volledig uitgerekte kettingconformatie aan te nemen, kunnen de polyethyleen moleculen uiteindelijk worden versponnen tot vezels met een hoge treksterkte en een hoge modulus.

Een aantal verschillende methoden voor gelspinnen zijn gecommercialiseerd. Bijvoorbeeld Spectra (de merknaam voor polyethyleenvezels gemaakt door Allied Corporation, USA),

Dyneema (de merknaam voor polyethyleenvezels geproduceerd door DSM Corporation, Nederland en Toyobo KK, Japan) en Tekmilon (de merknaam voor polyethyleenvezels gemaakt door Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Japan) zijn allen commercieel verkrijgbare polyethyleenvezels geproduceerd middels gelspinnen en hebben allen een treksterkte van ten minste 30 g/denier.

Het gelspinnen voor het maken van de polyethyleenvezels van bovengenoemde gecommercialiseerde produkten omvat de stappen van het bereiden van een oplossing van polyethyleen met een ultrahoog molecuulgewicht in een niet vluchtig oplosmiddel, het extruderen van de polyethyleenoplossing door een veelheid van capillaire openingen zodat gelvezels gevormd worden, het extraheren van de gelvezels met een vluchtig oplosmiddel, het opwinden van de geëxtraheerde vezels en ten slotte het rekken van de opgewonden vezels zodat het eindprodukt verkregen wordt.

De meest gebruikelijke oplosmiddelen voor de bereiding van geloplossingen van polyethyleen zijn decaline, paraffine-olie, dodecaan, xyleen, tolueen, trichlorobenzeen en tetraline. Door Allied Corporation en Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. wordt bijvoorbeeld paraffine-olie als het oplosmiddel voor het oplossen van polyethyleen gebruikt, terwijl DSM Corporation en Toyobo KK decaline gebruiken als oplosmiddel voor het oplossen van polyethyleen. Niettemin hebben de oplosmiddelen volgens de stand van de techniek een aantal nadelen, bijvoorbeeld doordat ze öf een niet voldoend oplossend vermogen óf een onbevredigend langzame extractiesnelheid hebben van deze oplosmiddelen uit de gelvezel, of beide. Als gevolg van de lage extractiesnelheid, moeten de gelvezels opgewonden worden na de extractiestap, maar voor de uitrekstap, om de langzame extractie mogelijk te maken waardoor een relatief lage spinsnelheid nodig is. M.a.w., door de trage extractiesnelheid van de werkwijze volgens de stand van de techniek is een tussentijdse opwindingsstap nodig tussen extractiestap en het uitrekken om een lagere spinsnelheid mogelijk te maken. Deze nadelen van de stand van de techniek maken het dus nodig dat de bereiding van polyethyleen in drie verschillende fasen wordt verdeeld: spinnen, extractie en uitrekken. Dit verlaagt de spinsnelheid en belast de produktie-efficiëntie van het gelspinnen voor het maken van polyethyleenvezels.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

De tekortkomingen van de werkwijzen van de stand van de techniek in het maken van polyethyleenvezels besproken hebbende, is het daarom een eerste doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een meer economisch oplosmiddelensysteem voor de produktie van polyethyleenvezels met een hoge treksterkte en een hoge modulus.

Om het bovengenoemde doel te bereiken wordt volgens de onderhavige uitvinding een nieuw oplossingensysteem toegepast dat twee soorten oplosmiddelen omvat, één voor de oplossing van het polyethyleen polymeer en de ander voor de extractie van het eerste oplosmiddel. Deze oplosmiddelen voorzien in een verbeterde oplosbaarheid en toch kunnen zij gedurende de extractiestap met een grotere snelheid geëxtraheerd worden zodat de produktie-efficiëntie verbeterd wordt en daarom de kosten van het maken van polyethyleenvezels met een hoge treksterkte en een hoge modulus, verminderd worden. Meer precies kan het oplosmiddelensysteem volgens de uitvinding worden toegepast in een werkwijze voor het maken van polyethyleenvezels met een hoge treksterkte en een hoge modulus, welke werkwijze de volgende stappen omvat: a) het kiezen van een oplosmiddelensysteem dat een eerste en een tweede oplosmiddel en een geschikt polyethyleen omvat, welk eerste oplosmiddel wordt gekozen uit de groep bestaande uit cycloalkaan, cycloalkeen en derivaten daarvan of een mengsel daarvan, waarbij het eerste oplosmiddel een kookpunt heeft boven 100°C, welk tweede oplosmiddel gekozen wordt uit de groep bestaande uit methanol, ethanol, ether, aceton, cyclohexanon, 2-methylpentanon, dichloromethaan, n-hexaan, heptaan, trichlorotrifluoro ethaan, diëthylether en dioxaan of een mengsel daarvan en waarbij het polyethyleen polymeer een gemiddeld molecuulgewicht heeft tussen 2 x 105 en 4 x 106; (b) het vormen van een 2-20 gew.% polyethyleenoplossing die het polyethyleenpolymeer in het eerste oplosmiddel bevat; (c) het extruderen van de polyethyleenoplossing door een spinkop om een gelvezel te vormen bij een temperatuur boven 120°C; (d) het extraheren van het eerste oplosmiddel uit de gelvezel met het tweede oplosmiddel; en (e) het uitrekken van de gelvezel direkt na de extractiestap zonder een tussenliggende opwindstap bij een uitrekratio van ten minste 10:1.

De onderhavige uitvinding voorziet ook in een polyethyleenvezel bereid volgens de bovenbeschreven werkwijze gebruik makend van het nieuwe oplosmiddelensysteem zonder de noodzaak voor een tussenliggende opwindstap. De polyethyleenvezel volgens de onderhavige uitvinding heeft een treksterkte van ten minste 15 g/denier, een modulus van ten minste 350 g/denier, een breukrek van minder dan 10%, en een kristalliniteit groter dan 60%.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

De onderhavige uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringen en de voorbeelden, waarbij verwezen wordt naar de begeleidende figuren, waarin: fig. 1 een schematisch diagram van een voorkeursuitvoering van het proces volgens de uitvinding voorstelt; fig. 2 een grafisch verband geeft tussen de treksterkte van polyethyleenvezels bereid volgens de uitvinding versus de uitrekratiowaarden; fig. 3 een grafisch verband ..van de modulus van de polyethyleenvezels bereid volgens de werkwijze volgens de uitvinding versus uitrekratiowaarden weergeeft; fig. 4a een foto is van het röntgendiffractiepatroon van de polyethyleenvezels vóór uitrekken, zoals bereid volgens Voorbeeld 1 van de onderhavige uitvinding; en fig. 4b een foto is van het röntgendiffractiepatroon van de polyethyleenvezels na uitrekken, zoals bereid volgens Voorbeeld 1 van de onderhavige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

Het gemiddelde molecuulgewicht van het polyethyleen polymeer bruikbaar voor de werkwijzen volgens deze uitvinding is bij voorkeur tussen 2 x 105 en 4 x 106. Het te gebruiken ultrahoog molecuulgewicht polyethyleen polymeer heeft bij voorkeur een relatief smalle molecuulgewichtsverdeling, met mw:mn bij voorkeur < 10.

De eerste oplosmiddelen voor het oplossen van polyethyleen polymeer volgens de onderhavige uitvinding omvatten cycloalkaan of cycloalkeen, of een mengsel daarvan. Deze oplosmiddelen moeten een kookpunt hoger dan 100°C bezitten. Voorbeelden van dergelijke oplosmiddelen zijn careen, fluoreen, camfeen, menthaan, dipenteen, naftaleen, acenafteen, methylcyclo-pentadieen, tricyclodecaan, 1,2,4,5-tetramethyl-l,4-cyclohexadieen, fluorenon, naftindaan, tetramethyl-p-benzodiquinon, ethylfluoreen, fluorantheen, en naftenon.

Er wordt de voorkeur aan gegeven dat het polyethyleen polymeer in het eerste oplosmiddel aanwezig is in een concentratie van ongeveer 2-20 gew.%, bij voorkeur van 2-15 gew.%. Gewoonlijk worden ook 0,5 - 1,5 gew.% van geschikte anti-oxidanten toegevoegd. Om complete oplossing van het polyethyleen polymeer in het eerste oplosmiddel te verkrijgen, kan de oplossing worden verhit tot tussen 130° en 200°C onder roeren.

De diameter van de capillairen van de spinkop is bij voorkeur tussen 0,2 mm tot 5 mm. De lengte van het capillair in de richting van de stroom is normaal gesproken ten minste 2x de diameter van het capillair, bij voorkeur ten minste 5x de diameter van het capillair. De vorm van het capillair zou kritisch kunnen zijn en kan circulair, ellipsvormig of kruisvormig zijn.

De polyethyleen polymeeroplossing wordt geëxtrudeerd door de spinkop bij een gereguleerde spintemperatuur en een gereguleerde druk. Bij voorkeur is de spintemperatuur ten minste 120°C, meer bij voorkeur tussen 120°C en 180°C. Bij voorkeur is de druk lager dan 15 KPa, meer bij voorkeur minder dan 1,5 KPa. De geëxtrudeerde gelvezels worden dan door een luchtopening geleid, eventueel kan die opening een gesloten ruimte zijn gevuld met een inert gas zoals stikstof. De lengte van deze luchtopening ligt bij voorkeur tussen 2 en 45 cm.

De extractie van de gelvezels na de extrusie (spin) stap met een tweede oplosmiddel wordt uitgevoerd op een manier waarbij het eerste oplosmiddel in de gel eenvoudig vervangen kan worden door het tweede oplosmiddel van het oplosmiddelensysteem volgens de uitvinding zonder dat er significante veranderingen in de structuur van de polyethyleengel optreden. Geschikte tweede oplosmiddelen zijn bijvoorbeeld ethanol, ether, aceton, cyclohexanon, 2-methylpentanon, n-hexaan, dichloromethaan, trichloro-trifluoroethaan, diëthylether, en dioxaan, of een mengsel daarvan. Het voorkeursoplossingsmiddel is ethanol, cyclohexanon, n-hexaan, of dichloromethaan. Een mengsel van de bovengenoemde oplosmiddelen kan ook worden toegepast. Een voorkeursoplosmiddelenmengsel is bijvoorbeeld een mengsel van cyclohexanon en ten minste een andere van de bovengenoemde tweede oplosmiddelen.

Het uitrekken van de gelvezel is een kritische stap in het maken van polyethyleenvezels met een hoge treksterkte en een hoge modulus volgens de werkwijze van de uitvinding. Het uitrekken kan worden uitgevoerd in één enkele stap of het kan worden uitgevoerd in twee of meer stappen. Bij voorkeur wordt het uitrekken uitgevoerd in drie stappen, waarbij de eerste stap wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 80 - 120°C en een uitrekratio van ten minste 3:1; de tweede stap wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 100-130°C en een uitrekratio van ten minste 2:1; en de derde stap wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 120-150°C, en een uitrekratio van ten minste 2:1.

De gelvezels aldus gevormd volgens de werkwijze van de uitvinding, kunnen direkt worden onderworpen aan oplosmiddelextractie zonder waterkoeling, een stap die noodzakelijk is in de werkwijzen volgens de stand van de techniek. De geëxtraheerde vezels kunnen dan direkt aan uitrekken worden onderworpen na de extractiestap zonder de tussenliggende opwindstap, die ook noodzakelijk is volgens de stand van de techniek. De geïntegreerde spin/extractie/uitrek-werkwijze volgens de uitvinding is daarom significant simpeler en efficiënter dan de werkwijzen zoals beschreven in de stand van de techniek. De beschreven voordelen zijn het resultaat van het nieuwe oplosmiddelensysteem volgens de onderhavige uitvinding dat voorziet in een superieure oplosbaarheid van het polethyleen polymeer gebruikt in het spinproces, gecombineerd met een hoge extractiesnelheid tussen het eerste en het tweede oplosmiddel van het oplosmiddelensysteem volgens de onderhavige uitvinding.

De polyethyleen vezels geproduceerd onder gebruikmaking van het oplosmiddelensysteem volgens de onderhavige uitvinding hebben superieure eigenschappen zoals een treksterkte van ten minste 15 g/denier, een elastische modulus van ten minste 350 g/denier, een breukrek van minder dan 10% en een kristallijniteit van > 60%.

Omdat de polyethyleenvezels bereid onder gebruikmaking van het oplosmiddelensysteem volgens de onderhavige uitvinding deze voordelige eigenschappen bezitten, kunnen zij worden gebruikt in een grote variëteit van toepassingen. Bijvoorbeeld kunnen de polyethyleenvezels volgens de uitvinding worden gebruikt bij het maken van touwen of kabel met een grote sterkte, visnetten, vislijnen, canvas, een grote variëteit aan composietmaterialen, hoge drukvaten, slangen, sportmaterialen, automaterialen en bouwmaterialen.

BESCHRIJVING VAN DE VQQRKEURSUITVQERINGEN

Fig. 1 laat schematisch een voorkeursuitvoering van een werkwijze volgens de uitvinding zien. In fig. 1 is een oplosvat 13 aangegeven, waarin een ultrahoog molecuulgewicht polyethyleen polymeer 10 wordt gevoerd, en waarin eveneens een eerste oplosmiddel 11 wordt gebracht. Het oplosvat 13 was voorzien van een roerder 12. De temperatuur in het oplosvat 13 werd boven 130°C gehouden om het polyethyleen polymeer 10 geheel te laten oplossen in het eerste oplosmiddel 11.

Uit het oplosvat 13 werd de oplossing in een spinkop 17 gebracht door een buis 14 onder gebruikmaking van de pomp 16. De metrische pomp 16 was ingesteld op een pompsnelheid zodanig dat de polyethyleenoplossing met een vooraf ingestelde stroomsnelheid werd geëxtrudeerd door de spinkop. De polyethyleenoplossing werd door een veelheid van capillaire openingen geperst (niet weergegeven) om gelvezels 20 te vormen. De gelvezels 20 die polyethyleen en het eerste oplosmiddel bevatten, worden door een luchtopening 22 en in een extractievat 18 gevoerd, waar het eerste oplosmiddel 11 uit de gelvezel 20 werd geëxtraheerd door het tweede oplosmiddel 19. Een aanvoerrol 21 in het extractievat 18 werd gebruikt om de gelvezels 20 naar de overdrachtrollen 23, 24 en 25 te leiden.

Van de rollen 23, 24 en 25 werden de gelvezels in een verhittingsruimte 26 gebracht. In de verhittingsruimte 26 werden de gelvezels gedroogd en geleid over trekrol 27 en passieve rol 28 naar een eerste verhitting en uitrekruimte 29, die een temperatuur had van 80-120°C. De vezels werden uitgerekt in de eerste uitrekkingsruimte 29 bij een uitrekratio van ten minste 4:1 waardoor gedeeltelijk uitgerekte vezels werden gevormd die werden opgepikt door trekrol 30 en passieve rol 31.

Van de rollen 30 en 31 werden de gedeeltelijk uitgerekte vezels geleid door een tweede verhittings- en uitrekruimte 32, die een temperatuur bezat van 100-130°C. De gedeeltelijk uitgerekte vezels werden verhit, uitgerekt en daarna opgepikt door trekrol 33 en passieve rol 34. De gedeeltelijk uitgerekte vezels werden uitgerekt in de tweede uitrekruimte 32 bij een uittrekratio van ten minste 3:1.

Van de rollen 33 en 34 werden de 2x uitgerekte vezels door een derde verhittings- en uitrekkingsruimte 35 geleid, die een temperatuur bezat van 120-150°C. De 2x uitgerekte vezels werden verhit en uitgerekt en daarna opgepikt door trekrol 36 en passieve rol 37. De polyethyleenvezels werden uitgerekt in de derde uitrekkingsruimte 35 bij een uitrekratio van ten minste 2:1. De 3x uitgerekte vezels geproduceerd volgens deze uitvoeringsvorm werden opgewonden op de opwindspoel 38.

De onderhavige uitvinding wordt nu meer in detail beschreven in de volgende voorbeelden. Het moge duidelijk zijn dat de volgende beschrijvingen van voorbeelden alsmede voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding hierin worden weergegeven als illustratie en beschrijving; zij zijn niet uitputtend en niet bedoeld om de beschermingsomvang van de uitvinding tot de precies weergegeven voorbeelden te beperken.

VOORBEELD 1

In een oplosvat werd een 5.0 gew.% polyethyleen polymeer-oplossing in dipenteen gebracht, waarbij het polyethyleen polymeer een molecuulgewicht had van ongeveer 2xl06 en een molecuulgewichtsverdeling (MM:Mn) van ongeveer 5.

De polyethyleenoplossing werd verhit onder roeren tot 140°C, er werd zolang bij 140°C geroerd totdat het polyethyleen polymeer geheel was opgelost.

De polymeeroplossing werd in een spinkop met een enkel capillaire opening van 1,5 mm diameter gebracht en werd geëxtrudeerd bij een druk van 1 KPa. De spinkop werd op een temperatuur van 150°C gehouden. Het geëxtrudeerde oplossingsfilament werd door een 5 cm lange luchtopening geleid, werd daarna gequenched en geëxtraheerd in de staat van een gelfilament, door het filament door een extravat gevuld met cyclohexanon als extractiemiddel te leiden. Het gelfilament werd in een drie stappen uitrekruimte geleid, waarin het gelfilament werd uitgerekt bij een temperatuur van 80°C en een uitrekratio van 4:1 in de eerste uitrekstap, bij een temperatuur van 115°C en een uitrekratio van 3:1 in een tweede stap en bij een temperatuur van 135°C en een uitrekratio van 2:1 in een derde uitrekstap. Ten slotte werden de 3x uitgerekte polyethyleenvezels opgespoeld met een snelheid van 720 m/p.min. De eigenschappen van de uitgerekte vezel waren: denier : 5 treksterkte : 28 g/denier modulus : 1040 g/denier breukrek : 4,2%

Het röntgendiffractiepatroon van de polyethyleenvezels voor en na uitrekken zijn weergegeven in fig. 4a en fig. 4b resp.

VOORBEELD 2

In een oplosvat werd 6.0 gew.% polyethyleen polymeer en 94.0 gew.% van een eerste oplosmiddel, camfeen, gebracht waarbij het polyethyleen polymeer een molecuulgewicht bezat van ongeveer 1,7 x 106 en een molecuulgewichtsverdeling (Mw:Mn) van ongeveer 5. Het polyethyleen/camfeenmengsel werd verhit onder roeren tot 160°C, er werd geroerd bij 160°C tot het polyethyleen polymeer geheel was opgelost.

De polymeeroplossing als boven bereid werd in een spinkop geleid die een enkele capillaire opening van 1,5 mm diameter bezat en werd geëxtrudeerd bij een druk van 1 KPa. De spinkop werd op een temperatuur van 150°C gehouden. Het geëxtrudeerde oplossingsfilament werd door een 5 cm lange luchtopening geleid en werd daarna gequenched en geëxtraheerd in een gelfilament staat, door het gelfilament door een extractievat te leiden gevuld met cyclohexanon als het tweede of het extraherende oplosmiddel. Het gelfilament werd door een drie stappen uitrekruimte geleid, waarin het gelfilament werd uitgerekt bij een temperatuur van 105°C en een uitrekratio van 4:1 in de eerste uitrekstap, bij een temperatuur van 125°C en een uitrekratio van 3:1 in een tweede stap en een temperatuur van 135°C en een uitrekratio van 3:1 in een derde stap. Ten slotte werd de 3x uitgerekt polyethyleenvezel opgespoeld met een snelheid van 500 m/min. De eigenschappen van de uitgerekte vezel waren: denier : 5 treksterkte : 30 g/denier modulus : 1120 g/denier breukrek : 4.0% VOORBEELDEN 3-9:

Een aantal polyethyleenvezelmonsters werd bereid volgens de werkwijzen beschreven in Voorbeeld 1, behalve dat de uitrekratio's volgens Tabel 1 werden toegepast. De moduli en treksterktes van de polyethyleenvezelmonsters bereid in deze voorbeelden zijn weergegeven in Tabel 1. De testresultaten zijn ook weergegeven in resp. fig. 2 en fig. 3.

De voorafgaande beschrijving van voorkeursuitvoeringen van de onderhavige uitvinding is gegeven als illustratie en beschrijving. Voor de hand liggende aanpassingen en variaties zijn mogelijk in het licht van de bovengegeven leer. De uitvoeringsvormen werden gekozen en beschreven om te voorzien in de best mogelijk illustratie van de principes van de uitvinding en de praktische toepassing daarvan om de gemiddelde deskundige in staat te stellen de uitvinding in verschillende uitvoeringsvormen en met verschillende aanpassingen toegespitst op het specifieke gebruik, mogelijk te maken. Al dergelijke aanpassingen en variaties vallen binnen de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding als vastgelegd in de conclusies geïnterpreteerd in overeenstemming met de breedte waar zij rechtvaardigerwijze, juridisch en volgens de billijkheid recht op hebben.

TABEL 1

Voorbeeld Uitrekratio Modulus g/d Treksterkte g/d 3 10 370 15 4 19 620 21 5 26 870 26 6 30 1090 29 7 34 1310 32 8 38 1480 34 9 40 1520 36

Claims (15)

1. Een oplosmiddelensysteem voor het bereiden van polyethyleenvezels met een hoge treksterkte en hoge modulus omvattende: (a) een eerste oplosmiddel gekozen uit de groep bestaande uit cycloalkaan, cycloalkeen en derivaten daarvan of een mengsel daarvan, voor het oplossen van een polyethyleen polymeer om een geloplossing te vormen, welke gezegde gel later kan worden versponnen tot gelvezels, waarbij gezegde eerste oplosmiddel een kookpunt boven 100°C bezit; en (b) een tweede oplosmiddel gekozen uit de groep bestaande uit methanol, ethanol, ether, aceton, cyclohexanon, 2-methyl-pentanon, dichloromethaan, n-hexaan, heptaan, trichloro-trifluoro-ethaan, en dioxaan of een mengsel daarvan, voor extractie van het eerste oplosmiddel uit gezegde gelvezels.

2. Een polymeer/oplosmiddelcompositie die een tussenprodukt is geproduceerd tijdens een spin/extractieproces voor de produktie van polyethyleenvezels met een hoge treksterkte en hoge modulus, gezegde compositie omvattend; (a) een polyethyleen polymeer met een gemiddeld molecuulgewicht tussen 2 x 105 en 4 x 106; (b) een eerste oplosmiddel gekozen uit de groep bestaande uit cycloalkaan, cycloalkeen, en derivaten daarvan of een mengsel daarvan, waarbij gezegd eerste oplosmiddel is aangepast aan het oplossen van gezegd polyethyleen polymeer zodat een geloplossing wordt gevormd die gezegd polyethyleen polymeer en gezegd eerste oplosmiddel omvat, waarbij gezegde geloplossing later kan worden versponnen tot gelvezels; en (c) een tweede oplosmiddel gekozen uit de groep bestaande uit methanol, ethanol, ether, aceton, cyclohexanon, 2-methylpentanon, dichloromethaan, n-hexaan, heptaan, trichloro-trifluoro ethaan, en dioxaan of een mengsel daarvan, waarbij gezegd tweede oplosmiddel is aangepast aan het worden toegevoegd aan gezegde gelvezels om aldus gezegd polymeeroplosmiddelsysteem te vormen dat gezegd polyethyleen bevat, alsmede gezegd eerste en tweede oplosmiddel; en het gezegde eerste oplosmiddel uit gezegde gelvezels te extraheren.

3. De polymeer/oplosmiddelcompositie volgens conclusie 2, waarbij gezegd spin/extractieproces voor het maken van polyethyleenvezels met een hoge treksterkte en hoge modulus de volgende stappen omvat: (a) het bereiden van een 2-20 gew.% polyethyleenoplossing bevattende gezegd polyethyleen polymeer opgelost in gezegd eerste oplosmiddel; (b) het extruderen van gezegd polyethyleenoplossing door een spinkop bij een temperatuur boven 120°C om gezegde gelvezels daaruit te vormen; (c) het extraheren van gezegd eerste oplosmiddel uit gezegde gelvezels met gezegd tweede oplosmiddel; en (d) het uitrekken van gezegde gelvezel direkt na de extractiestap zonder een tussenliggende opwindstap bij een uitrekratio van ten minste 10:1.

4. De polymeer/oplosmiddelcompositie volgens conclusie 2 of 3, waarbij gezegd polyethyleenpolymeer een Mw/Mn ratio bezit < 10.

5. De polymeer/oplosmiddelcompositie volgens conclusie 4, waarbij gezegd polyethyleen polymeer een gemiddeld molecuulgewicht van ongeveer 2 x 106 en een Mw/Mn ratio van ongeveer 5 bezit.

6. De polymeer/oplosmiddelcompositie volgens conclusies 2-5, waarbij het eerste oplosmiddel wordt gekozen uit de groep bestaande uit careen, fluoreen, camfeen, menthaan, dipenteen, naftaleen, aceennafteen, methylcyclopentadieen, tricyclodecaan, 1,2,4,5-tetramethyl-l,4-cyclohexadieen, fluorenon, naftindaan, tetramethyl-p-benzodikinon, ethylfluoreen, fluoranteen en naftenon.

7. De polymeeroplosmiddelcompositie volgens conclusie 5, waarbij gezegd eerste oplosmiddel dipenteen is.

8. De polymeeroplosmiddelcompositie volgens conclusie 5, waarin gezegd eerste oplosmiddel camfeen is.

9. De polymeeroplosmiddelcompositie volgens conclusies 2-5, waarbij gezegd tweede oplosmiddel cyclohexanon is.

10. De polymeeroplosmiddelcompositie volgens conclusies 2-5, waarin gezegd tweede oplosmiddel aceton is.

11. De polymeeroplosmiddelcompositie volgens conclusies 2-5, waarin gezegd tweede oplosmiddelcompositie cyclohexanon omvat.

12. De polymeeroplosmiddelcompositie volgens conclusie 3, waarin gezegde extrusiestap (b) wordt uitgevoerd door gezegde polyethyleenoplossing door een spinkop met een capillaire diameter van 0,2 mm tot 5 mm bij een temperatuur van 120°C tot 200°C te extruderen.

13. De polymeeroplosmiddelcompositie volgens conclusie 3, waarin gezegde uitrekstap (d) wordt uitgevoerd in ten minste twee stappen.

14. De polymeeroplosmiddelcompositie volgens conclusie 3, waarin het uitrekken wordt uitgevoerd in drie stappen, waarbij de eerste stap wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 80° en een uitrekratio van ongeveer 4:1, de tweede stap wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 115°C en een uitrekratio van ongeveer 3:1, en de derde stap wordt uitgevoerd bij een temperatuur van ongeveer 135°C en een uitrekratio van ongeveer 2:1.

15. De polyethyleenvezel met een treksterkte van ten minste 15 g/denier, een modulus van ten minste 350 g/denier, een breukrek van < 10 % en een kristalliniteit > 60%, gezegde polyethyleenvezel verkregen uit een spinextractieproces gebruikmakend van een oplosmiddelcompositie volgens conclusie 2.