RU2334027C1 - Method of manufacturing high-strength fiber from ultra-high molecular polyethylene - Google Patents

Method of manufacturing high-strength fiber from ultra-high molecular polyethylene Download PDF

Info

Publication number
RU2334027C1
RU2334027C1 RU2007133325/04A RU2007133325A RU2334027C1 RU 2334027 C1 RU2334027 C1 RU 2334027C1 RU 2007133325/04 A RU2007133325/04 A RU 2007133325/04A RU 2007133325 A RU2007133325 A RU 2007133325A RU 2334027 C1 RU2334027 C1 RU 2334027C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
stretching
temperature
orientational
stages
Prior art date
Application number
RU2007133325/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Петрович Галицын (RU)
Владимир Петрович Галицын
Марина Владимировна Соболева (RU)
Марина Владимировна Соболева
Олег Александрович Белоусов (RU)
Олег Александрович Белоусов
Дмитрий Олегович Фетисов (RU)
Дмитрий Олегович Фетисов
Михаил Викторович Слипенчук (RU)
Михаил Викторович Слипенчук
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "МВС-Синтез" (ОАО "МВС-Синтез")
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "МВС-Синтез" (ОАО "МВС-Синтез") filed Critical Открытое Акционерное Общество "МВС-Синтез" (ОАО "МВС-Синтез")
Priority to RU2007133325/04A priority Critical patent/RU2334027C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2334027C1 publication Critical patent/RU2334027C1/en

Links

Landscapes

  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

FIELD: soft wares, paper.
SUBSTANCE: invention concerns receiving of high-strength, high-modulus fibers made from flexible polymers according to method gel-technology, particularly, polyethylene, and can be used for manufacturing of light compound material, antistrike protective envelopes, ropes, wires, sports outfit, product of medical purpose, etc. Method includes stages of polymer solution in liquid paraffin, forming, plasticification stretching at higher temperature, orientational thermo-stretching, extraction and drying. Orientational thermo-stretching is implemented not less than during four stages. The first two are implemented in liquid paraffin medium, and further are implemented in noble gas or air medium. Given stretching temperature which is equal to ratio of stretching temperature at one stage to the fiber fusion temperature after previous stretching stage Ts(n)/Tm(n-1), is changing from the first stage to the last from 0.82 till 0.95. Given stretching multiplicity, equal to ratio of the orientational stretching multiplicity at one stage to the stretching multiplicity at previous stage λs(n)s(n-1), for the first stage it is equal to 1.05-1.25, for the second 0.33-0.36, for the third - 0.85-0.92, for the fourth stage - 0.81-0.90. Temperature-time stretching criteria K0t,τ, are at the first and second stage of orientational stretching in the range of -5.9 till -5.5, and for the third and the fourth stages of orientational stretching in the range of -6.3 till -6.0. Fiber allows high mechanical rates in conjunction with low density (0.980-0.986 g/cm3).
EFFECT: receiving of fiber with high mechanical rates and low density.
2 cl, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к получению высокопрочных, высокомодульных нитей из гибкоцепных полимеров по методу гель-технологии. Полученные таким методом комплексные нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМ ПЭ) предназначены для производства легких композиционных материалов, противоударных защитных оболочек, канатов, сетей, спортивного снаряжения, изделий медицинского назначения и т.д.The invention relates to the production of high-strength, high-modulus yarns from flexible chain polymers according to the method of gel technology. The multifilament yarns obtained using this method from ultra-high molecular weight polyethylene (SVM PE) are intended for the production of light composite materials, shockproof protective shells, ropes, nets, sports equipment, medical devices, etc.

Известен способ получения высокопрочной высокомодульной комплексной нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (Патент США 4551296, D01F 6/00, публ. 05.11.1985 г.), в котором раствор полимера в парафиновом масле формуют по методу гель-технологии, а сформованную не отмытую от растворителя гель-нить или же полностью отмытую от растворителя и высушенную нить подвергают одно- или двухстадийному ориентационному термовытягиванию в трубках, заполненных горячим инертным газом. Из-за слабого теплообмена между нитью и горячей газовой средой прогрев филаментов, расположенных снаружи и внутри комплексной нити, происходит неравномерно. Это приводит к резкому снижению прочностных показателей нити по мере увеличения числа филаментов.A known method for producing a high-strength high-modulus multifilament yarn from ultra-high molecular weight polyethylene (US Patent 4,551,296, D01F 6/00, published 05.11.1985), in which a polymer solution in paraffin oil is molded by gel technology, and the molded gel is not washed from the solvent - thread, or completely washed from the solvent and dried thread, is subjected to one- or two-stage orientation thermal stretching in tubes filled with hot inert gas. Due to the weak heat exchange between the filament and the hot gas medium, the heating of the filaments located outside and inside the complex filament occurs non-uniformly. This leads to a sharp decrease in the strength characteristics of the thread as the number of filaments increases.

Известен способ получения высокопрочной нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена по методу гель-технологии, включающий стадии растворения полимера в парафиновом масле, экструзии прядильного раствора через фильеру, охлаждения прядильных струй в ванне с изопропанолом для образования геля, трехстадийного ориентационного термовытягивания не отмытой от растворителя (48-384)-филаментной гель-нити в среде парафинового масла, ее промывки от масла с помощью гексана, сушки от гексана и намотки на шпули (Патент РФ 1796689, D01F 6/04, публ. 03.03.1993 г.).A known method for producing high-strength ultra-high molecular weight polyethylene filament according to the gel technology method includes the steps of dissolving the polymer in paraffin oil, extruding the spinning solution through a die, cooling the spinning jets in an isopropanol bath to form a gel, and the three-stage orientation thermal elongation not washed from the solvent (48-38 ) -filament gel filament in a paraffin oil environment, washing it from oil with hexane, drying from hexane and winding on spools (RF Patent 1796689, D01F 6/04, publ. 03.03.1993).

Указанный способ получения высокопрочной нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена взят в качестве прототипа.The specified method for producing high-strength yarn from ultra-high molecular weight polyethylene is taken as a prototype.

Недостатком данного способа является то, что вытягивание нити в жидком теплоносителе - парафиновом масле, который является растворителем полимера, не позволяет получать многофиламентные нити с высоким уровнем прочностных показателей, так как присутствие растворителя в составе полимерной системы не способствует плотной упаковке элементов формирующейся при ориентационном вытягивании надмолекулярной структуры и сопровождается образованием пор.The disadvantage of this method is that the stretching of the filament in a liquid coolant - paraffin oil, which is a polymer solvent, does not allow multifilament filaments with a high level of strength indicators, since the presence of a solvent in the composition of the polymer system does not contribute to the dense packing of elements formed during orientation stretching of the supramolecular structure and is accompanied by the formation of pores.

Технической задачей данного изобретения является создание способа получения многофиламентной комплексной нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМ ПЭ), позволяющего получать нить с высоким уровнем упругопрочностных показателей за счет постепенного формирования совершенной высокоориентированной структуры полимера.An object of the present invention is to provide a method for producing a multifilament multifilament yarn from ultra-high molecular weight polyethylene (CBM PE), which allows one to obtain a yarn with a high level of elastic strength due to the gradual formation of a perfect highly oriented polymer structure.

Поставленная задача в данном изобретении решается за счет того, что разработан способ многостадийного термовытягивания СВМ ПЭ нити, в котором после предварительного пластификационного вытягивания ее ориентационное термовытягивание осуществляется в четыре стадии. Первые две стадии осуществляют в среде парафинового масла, а последующие стадии - в среде инертного газа или воздуха. Приведенная температура вытягивания, равная отношению температуры вытягивания нити на той или иной стадии к температуре плавления нити, прошедшей предыдущую стадию вытягивания Tв(п)/Tm(п-1), изменяется от первой стадии к последней от 0,82 до 0,95, причем Tm(п-1) после пластификационного вытягивания составляет 139±2°С. Отношение кратности ориентационного вытягивания на той или иной стадии к кратности вытягивания на предыдущей стадии λв(п)в(п-1) для первой стадии находится в пределах от 1,05 до 1,25, для второй стадии в пределах от 0,33 до 0,36, для третьей стадии в пределах от 0,85 до 0,92, для четвертой стадии в пределах от 0,81 до 0,90. Причем температурно-временной критерий вытягивания К0t,τ находится в пределах от -6,3 до -5,5.The problem in this invention is solved due to the fact that a method of multi-stage thermal drawing of CBM PE threads has been developed, in which, after preliminary plasticization drawing, its orientation thermal drawing is carried out in four stages. The first two stages are carried out in paraffin oil, and the subsequent stages in an inert gas or air. The reduced drawing temperature equal to the ratio of the temperature of the drawing of the thread at one stage or another to the melting temperature of the thread that has passed the previous stage of drawing T in (p) / T m (p-1) varies from the first stage to the last from 0.82 to 0, 95, and T m (p-1) after plasticization drawing is 139 ± 2 ° C. The ratio of the orientation stretch ratio at one stage or another to the stretch ratio at the previous stage, λ in (p) / λ in (p-1) for the first stage is in the range from 1.05 to 1.25, for the second stage in the range from 0 , 33 to 0.36, for the third stage in the range from 0.85 to 0.92, for the fourth stage in the range from 0.81 to 0.90. Moreover, the temperature-time criterion for pulling K 0 t, τ is in the range from -6.3 to -5.5.

Оптимальное значение температурно-временного критерия К0t,τ для первой и второй стадий ориентационного термовытягивания СВМ ПЭ гель-нити, проводимых в среде парафинового масла, находится в пределах от -5,9 до -5,5, а для третьей и четвертой стадий ориентационного термовытягивания полностью отмытой от растворителя и высушенной СВМ ПЭ нити, которые проводятся в среде инертного газа или воздуха, в пределах от -6,3 до -6,0.The optimal value of the temperature-time criterion K 0 t, τ for the first and second stages of orientational thermal traction of CBM PE gel threads carried out in paraffin oil is in the range from -5.9 to -5.5, and for the third and fourth stages Orientational thermal elongation completely washed from solvent and dried CBM PE filaments, which are carried out in an inert gas or air, in the range from -6.3 to -6.0.

Предлагаемый способ получения высокопрочной нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена позволяет совершенствовать условия ориентационного термовытягивания, направленные на разрушение элементов исходной кристаллической структуры и создание новой более совершенной высокоориентированной структуры, основу которой составляют кристаллиты на выпрямленных цепях.The proposed method for producing high-strength filaments from ultra-high molecular weight polyethylene allows us to improve the conditions of orientational thermal elongation, aimed at the destruction of the elements of the original crystalline structure and the creation of a new, more advanced highly oriented structure, the basis of which are crystallites on straightened chains.

Известно, что одноосное растяжение нитей на основе кристаллизующихся гибкоцепных полимеров проводится в интервале между температурой стеклования аморфных областей и температурой плавления кристаллитов полимера (Слуцкер А.И. Ориентированное состояние. // Энциклопедия полимеров. М., 1977, Т.2, с.515). Под влиянием температуры и внешнего растягивающего напряжения исходные кристаллиты частично разрушаются. Часть сегментов молекулярных цепей переходит при этом из кристаллического состояния в аморфное (высокоэластическое). Поскольку внешнее растягивающее напряжение создает в полимере преимущественное направление ориентации, то перешедшие в аморфное состояние молекулярные сегменты начинают выпрямляться и выстраиваться вдоль этого направления за счет конформационного теплового движения в упорядоченный ансамбль (гош-транс переходы). По мере упорядочения возникающей структуры, в основном вследствие ориентационной кристаллизации (Слуцкер А.И. Ориентированное состояние. // Энциклопедия полимеров. М., 1977, Т.2, с.515, Манделькерн Л. Кристаллизация полимеров. М.-Л., 1966), конформационное движение цепей тормозится, процесс структурных преобразований самозатухает, а вновь сформированная структура фиксируется. Из-за того, что вследствие фиксации структуры полимер становится твердым, а не высокоэластичным, как в начале растяжения, вытягивание может полностью прекратиться, а нить оборваться задолго до достижения высокой ориентации цепей. Для продолжения процесса ориентационного вытягивания и получения новой структуры (более совершенной, чем предшествующая) необходимо увеличить сегментальную подвижность макромолекул как в кристаллических, так и в аморфных областях полимера. Это может быть достигнуто двумя способами: повышением температуры растяжения и/или снижением скорости деформации системы (увеличением продолжительности внешнего механического воздействия). Резкое повышение температуры и/или снижение скорости деформации не допустимо, так как ускоряются релаксационные процессы, способствующие дезориентации молекулярных сегментов, которые превалируют над процессами, ведущими к улучшению порядка.It is known that uniaxial tension of filaments based on crystallizing flexible-chain polymers is carried out in the interval between the glass transition temperature of amorphous regions and the melting temperature of polymer crystallites (Slutsker A.I. Oriented state. // Encyclopedia of polymers. M., 1977, V.2, p. 515 ) Under the influence of temperature and external tensile stress, the initial crystallites are partially destroyed. Part of the segments of the molecular chains goes from a crystalline state to an amorphous (highly elastic) state. Since the external tensile stress creates a preferential orientation direction in the polymer, the molecular segments that have transferred to the amorphous state begin to straighten and line up along this direction due to conformational thermal motion into an ordered ensemble (gauche-trans transitions). With the ordering of the emerging structure, mainly due to orientational crystallization (Slutsker A.I. Oriented state. // Encyclopedia of Polymers. M., 1977, Vol. 2, p. 515, Mandelkern L. Crystallization of polymers. M.-L. 1966), the conformational movement of chains is inhibited, the process of structural transformations self-extinguishes, and the newly formed structure is fixed. Due to the fact that due to the fixation of the structure, the polymer becomes solid, and not highly elastic, as at the beginning of stretching, the stretching can completely stop, and the thread breaks long before reaching a high chain orientation. To continue the process of orientational drawing and to obtain a new structure (more perfect than the previous one), it is necessary to increase the segmental mobility of macromolecules in both crystalline and amorphous regions of the polymer. This can be achieved in two ways: by increasing the tensile temperature and / or by reducing the rate of deformation of the system (by increasing the duration of external mechanical stress). A sharp increase in temperature and / or a decrease in the strain rate is not permissible, since relaxation processes are accelerated, which contribute to disorientation of molecular segments, which prevail over processes leading to an improvement in order.

Для получения материала с высокоупорядоченной структурой и высоким уровнем упругопрочностных показателей температуру и скорость деформации полимерного объекта необходимо взаимно (согласованно) оптимизировать.To obtain a material with a highly ordered structure and a high level of elastic strength indicators, the temperature and strain rate of the polymer object must be optimized (mutually).

Способ оценки совместного влияния температуры и скорости внешнего деформационного воздействия на релаксационное и механическое поведение аморфных и кристаллизующихся полимерных систем известен как принцип температурно-временной суперпозиции (Яновский Ю.Г. Суперпозиции принцип. // Энциклопедия полимеров. М., 1977, Т.3, с.567). Важным практическим приложением этого принципа является метод температурно-временного приведения (Напасников В.П. Закономерности одноосного растяжения в процессе вытягивания химических волокон: Дисс. канд. техн. наук. Калинин, 1983; Фихман В.Д. Одноосное растяжение расплавов и растворов полимеров: Ориентационные явления в растворах и расплавах полимеров. М., 1980, с.229). Согласно данному методу связь между поведением полимерной системы и температурой описывается коэффициентом (фактором) приведения αт, который рассчитывается с помощью уравнения Вильямса-Лэндела-Ферри (Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. М., 1963). В качестве параметра, нормирующего временной режим растяжения, используется средняя скорость деформации

Figure 00000001
, а в качестве главного критерия К0t,τ, обобщающего влияние температуры и скорости деформации, - логарифм приведенной средней скорости деформации
Figure 00000002
. Практическим результатом применения метода температурно-временного приведения является построение обобщенной корреляционной зависимости прочности и модуля упругости предельно вытянутых при различных условиях образцов полимера от температурно-временного критерия K0t,τ. Коррекция K0t,τ в область оптимальных значений обычно осуществляется за счет изменения линейных скоростей растяжения нити, температуры, а также длины зоны вытягивания.A method for evaluating the joint effect of temperature and the rate of external deformation on the relaxation and mechanical behavior of amorphous and crystallizing polymer systems is known as the principle of temperature-time superposition (Yanovsky, G.G. Superposition principle. // Encyclopedia of Polymers. M., 1977, V.3, p. 567). An important practical application of this principle is the method of temperature-time reduction (Napasnikov V.P. Patterns of uniaxial tension in the process of stretching chemical fibers: Diss. Candidate of Technical Sciences. Kalinin, 1983; Fikhman VD Uniaxial tension of melts and polymer solutions: Orientation phenomena in solutions and polymer melts. M., 1980, p. 229). According to this method, the relationship between the behavior of the polymer system and temperature is described by the coefficient (factor) of reduction α t , which is calculated using the Williams-Landel-Ferry equation (Ferry J. Viscoelastic properties of polymers. M., 1963). The average strain rate is used as a parameter normalizing the temporary tensile regime.
Figure 00000001
, and as the main criterion K 0 t, τ , generalizing the influence of temperature and strain rate, is the logarithm of the reduced average strain rate
Figure 00000002
. The practical result of applying the temperature-time reduction method is the construction of a generalized correlation between the strength and elastic modulus of polymer samples elongated under various conditions from the temperature-time criterion K 0 t, τ . Correction of K 0 t, τ to the region of optimal values is usually carried out by changing the linear rates of stretching of the thread, temperature, and also the length of the drawing zone.

Предлагаемый способ содержит следующие стадии:The proposed method contains the following stages:

1) приготовление суспензии порошка СВМ ПЭ в высокотемпературном растворителе (парафиновом масле);1) preparing a suspension of CBM PE powder in a high-temperature solvent (paraffin oil);

2) приготовление прядильного раствора полимера;2) preparation of a spinning polymer solution;

3) формование гель-нити;3) forming a gel thread;

4) пластификационное вытягивание гель-нити;4) plasticizing stretching of the gel thread;

5) ориентационное термовытягивание гель-нити в среде растворителя полимера;5) orientation thermal elongation of the gel filament in a polymer solvent medium;

6) отмывка нити от растворителя с помощью экстрагента;6) washing the thread from the solvent using an extractant;

7) сушка нити от экстрагента;7) drying the thread from the extractant;

8) ориентационное термовытягивание сухой нити в среде газа;8) orientational thermal drawing of a dry thread in a gas medium;

9) перемотка готовой нити на товарные шпули.9) rewind the finished thread on the commodity spools.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что вначале две стадии многостадийного ориентационного термовытягивания проводятся с использованием не отмытой от растворителя СВМ ПЭ гель-нити в среде жидкого теплоносителя, которым является растворитель полимера - парафиновое масло, а затем две последующие стадии ориентационного термовытягивания - с использованием отмытой от растворителя и высушенной СВМ ПЭ нити в среде горячего инертного газа или воздуха. Интенсивный теплообмен между горячим растворителем, выполняющим функцию теплоносителя, и растворителем, входящим в состав гель-нити, а также резкое (40-45)-кратное снижение линейной плотности (площади поперечного сечения) сухой нити, подаваемой на вытягивание в среде газа, обеспечивают быстрый и равномерный прогрев отдельных филаментов комплексной СВМ ПЭ нити как на стадиях вытягивания в жидкости, так и в потоке горячего инертного газа или воздуха. Благодаря этому появляется возможность вытягивать комплексные СВМ ПЭ нити, состоящие из большого количества филаментов.A distinctive feature of the proposed method is that at first two stages of multistage orientational thermo-traction are carried out using non-washed solvent-based CBM PE gel filament in a liquid coolant, which is a polymer solvent - paraffin oil, and then the two subsequent stages of orientational thermo-traction - using washed from solvent and dried CBM PE filaments in a medium of hot inert gas or air. Intensive heat transfer between a hot solvent acting as a heat carrier and a solvent that is part of a gel filament, as well as a sharp (40-45) -fold decrease in the linear density (cross-sectional area) of a dry filament fed to a gas in the medium, provide fast and uniform heating of individual filaments of complex CBM PE filaments both at the stages of drawing in a liquid and in a stream of hot inert gas or air. This makes it possible to draw complex CBM PE filaments consisting of a large number of filaments.

При вытягивании в среде жидкого теплоносителя происходит синерезис, т.е. отжим растворителя из гель-нити. Объем подлежащего регенерации растворителя, который после отжима из нити остается в основном на ее поверхности, вследствие этого сокращается, по сравнению с исходной свежесформованной гель-нитью, не менее чем в 8 раз.When the heat-transfer fluid is drawn in the medium, there is a syneresis, i.e. extraction of solvent from a gel thread. The volume of the solvent to be regenerated, which after extraction from the yarn remains mainly on its surface, as a result of this is reduced, not less than 8 times, compared with the initial freshly formed gel thread.

Отличием предлагаемого способа является также то, что в широком интервале температур и средних скоростей деформации процесс многостадийного ориентационного вытягивания СВМ ПЭ нити осуществляется в соответствии с принципом температурно-временной суперпозиции и характеризуется оптимальными значениями температурно-временного критерия. Определение температурно-временного критерия К0t,τ осуществляется с использованием известного уравнения Вильямса-Лэндела-Ферри (Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. М., 1963; Факс Т., Гратч С., Лошек С. Вязкость полимеров и их концентрированных растворов: Реология, М., 1962, с.528-536):The difference of the proposed method is also that in a wide range of temperatures and average strain rates, the process of multi-stage orientational drawing of CBM PE filaments is carried out in accordance with the principle of temperature-time superposition and is characterized by optimal values of the temperature-time criterion. The temperature-time criterion K 0 t, τ is determined using the well-known Williams-Landel-Ferry equation (Ferry J. Viscoelastic properties of polymers. M., 1963; Fax T., Gratch S., Loshek S. Viscosity of polymers and their concentrated solutions : Rheology, M., 1962, p. 528-536):

Figure 00000003
Figure 00000003

где

Figure 00000004
- коэффициент приведения, характеризующий влияние температуры в условиях деформирования на коэффициент трения сегментов молекулярных цепей, находящихся в аморфном (высокоэластическом) состоянии;Where
Figure 00000004
- reduction coefficient characterizing the influence of temperature under conditions of deformation on the coefficient of friction of segments of molecular chains in an amorphous (highly elastic) state;

Т - температура полимера в условиях деформирования, °С;T is the temperature of the polymer under deformation, ° C;

Ts - температура приведения, превышающая температуру стеклования полимера (Tg) на 50±4°С, при этом величина Tg принимается равной -20°С и соответствует средней температуре β-релаксационного перехода полиэтилена, связанного с началом подвижности сегментов молекулярных цепей в аморфной фазе;T s is the reduction temperature exceeding the glass transition temperature of the polymer (T g ) by 50 ± 4 ° С, while the value of T g is taken to be -20 ° С and corresponds to the average temperature of the β-relaxation transition of polyethylene associated with the onset of mobility of molecular chain segments in amorphous phase;

8,86 и 101,6 - эмпирические константы;8.86 and 101.6 are empirical constants;

Figure 00000005
- средняя скорость деформации, с-1;
Figure 00000005
- average strain rate, s -1 ;

V(п+1) и V(п) - линейные скорости нити после и до растяжения на той или иной стадии вытягивания, м/с;V (n + 1) and V (n) are the linear velocities of the thread after and before stretching at one or another stretching stage, m / s;

L - длина зоны вытягивания, м.L is the length of the stretch zone, m

Установлено, что на первых двух стадиях ориентационного вытягивания СВМ ПЭ гель-нити, проводимых в среде горячего жидкого теплоносителя, оптимальные значения критерия К0t,τ находятся в пределах от -5,9 до -5,5, а на последующих двух стадиях ориентационного вытягивания отмытой от растворителя и высушенной СВМ ПЭ нити, проводимых в среде горячего инертного газа или воздуха, в пределах от -6,3 до -6,0. При указанных значениях критерия К0t,τ обеспечиваются условия постепенного формирования совершенной высокоориентированной структуры полимера и наиболее высокие упругопрочностные показатели вытянутой СВМ ПЭ нити.It was found that in the first two stages of orientational drawing of CBM PE gel filaments carried out in a medium of hot liquid coolant, the optimal values of the criterion К 0 t, τ are in the range from -5.9 to -5.5, and in the next two stages of orientational stretching the solvent washed and dried CBM PE filaments carried out in a hot inert gas or air, in the range from -6.3 to -6.0. At the indicated values of the criterion K 0 t, τ , the conditions are provided for the gradual formation of a perfect highly oriented polymer structure and the highest elastic strength indicators of an elongated CBM PE thread.

Отличительная особенность предлагаемого способа заключается также в том, что в условиях сохранения оптимальных значений температурно-временного критерия и ступенчатого изменения температурного режима четырехстадийного ориентационного вытягивания для каждой стадии были установлены оптимальные интервалы значений приведенной температуры и приведенной кратности вытягивания, конкретизирующие условия одноосного растяжения СВМ ПЭ нити и обеспечивающие получение готового продукта (нити) с высокоупорядоченной структурой и более высокими упругопрочностными свойствами по сравнению с известными аналогами.A distinctive feature of the proposed method also lies in the fact that, while maintaining the optimal values of the temperature-time criterion and a stepwise change in the temperature regime of the four-stage orientation drawing for each stage, the optimal ranges of the reduced temperature and the reduced drawing ratio were established, specifying the conditions for uniaxial tension of the CBM PE filament and providing the finished product (filament) with a highly ordered structure and higher E uprugoprochnostnymi properties compared to the known analogues.

Структура СВМ ПЭ нити оценивалась после завершения каждой из четырех стадий ориентационного термовытягивания методами рентгеновской дифракции, поляризационной Фурье-инфракрасной (ИК) спектроскопии и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). По дифрактограммам рентгеновского рассеяния рассчитывался средний продольный размер кристаллитов (L002). На основании данных поляризационной ИК-спектроскопии определялась степень молекулярной ориентации <cos2θ>, характеризующая ориентацию выпрямленных сегментов цепей как в аморфной, так и в кристаллической областях полимера (здесь θ - угол между осью выпрямленного сегмента цепи и осью ориентации). По ДСК-термограммам, снятым в изометрических условиях при скорости нагрева 10°С/мин, измерялась средняя температура плавления (Тm), а по энтальпии плавления степень кристалличности нити (χ). Все измерения проводились на отмытых от растворителя и высушенных образцах нити.The structure of the SVM PE filaments was evaluated after each of the four stages of orientational thermal elongation was completed by X-ray diffraction, polarized Fourier infrared (IR) spectroscopy, and differential scanning calorimetry (DSC). Using the X-ray diffraction patterns, the average longitudinal crystallite size (L 002 ) was calculated. Based on the data of polarization IR spectroscopy, the degree of molecular orientation <cos 2 θ> was determined, which characterizes the orientation of the straightened chain segments in both the amorphous and crystalline regions of the polymer (here θ is the angle between the axis of the straightened chain segment and the orientation axis). Using DSC thermograms taken under isometric conditions at a heating rate of 10 ° C / min, the average melting temperature (T m ) was measured, and the degree of crystallinity of the filament (χ) was measured by the melting enthalpy. All measurements were carried out on yarn washed from solvent and dried samples.

Приведенная температура вытягивания для каждой из четырех стадий процесса ориентационного вытягивания рассчитывалась по отношению температуры вытягивания Tв(п) на той или иной стадии к температуре плавления СВМ ПЭ нити Тm(п-1), прошедшей предыдущую стадию вытягивания. Установлено, что для первой стадии ориентационного вытягивания СВМ ПЭ нити оптимальные значения приведенной температуры находятся в пределах от 0,82 до 0,85, для второй стадии в пределах от 0,84 до 0,87, для третьей стадии в пределах от 0,87 до 0,89, а для четвертой в пределах от 0,92 до 0,95. При этом перед ориентационным вытягиванием нить проходит стадию пластификационного вытягивания с интервалом приведенной температуры в пределах от 0,77 до 0,80.The reduced drawing temperature for each of the four stages of the orientational drawing process was calculated by the ratio of the drawing temperature T in (p) at one stage or another to the melting temperature of the CBM PE filament T m (p-1) , which went through the previous drawing stage. It was found that for the first stage of orientational drawing of CBM PE filaments, the optimal values of the reduced temperature range from 0.82 to 0.85, for the second stage from 0.84 to 0.87, for the third stage from 0.87 to 0.89, and for the fourth ranging from 0.92 to 0.95. In this case, before orientational drawing, the thread passes the plasticizing drawing stage with an interval of the reduced temperature in the range from 0.77 to 0.80.

Приведенная кратность вытягивания для каждой из четырех стадий процесса ориентационного вытягивания СВМ ПЭ нити рассчитывалась по отношению кратности ориентационного вытягивания на каждой конкретной стадии λв(п) к кратности вытягивания на предыдущей стадии λв(п-1). Для первой стадии ориентационного вытягивания СВМ ПЭ нити оптимальные значения приведенной кратности вытягивания находятся в интервале от 1,05 до 1,25, для второй стадии в интервале от 0,33 до 0,36, для третьей стадии в интервале от 0,85 до 0,92, а для четвертой стадии в интервале от 0,81 до 0,90. При этом на стадии пластификационного вытягивания приведенная кратность вытягивания находится в интервале от 4,4 до 4,6.The reduced stretching ratio for each of the four stages of the orientational drawing process of the CBM PE filament was calculated as the ratio of the orientation drawing ratio at each specific stage λ in (p) to the drawing ratio at the previous stage λ in (p-1) . For the first stage of orientational drawing of CBM PE yarns, the optimal values of the reduced stretch ratio are in the range from 1.05 to 1.25, for the second stage in the range from 0.33 to 0.36, for the third stage in the range from 0.85 to 0 , 92, and for the fourth stage in the range from 0.81 to 0.90. At the same time, at the stage of plasticization drawing, the reduced drawing ratio is in the range from 4.4 to 4.6.

Изменение структурных и упругопрочностных свойств СВМ ПЭ нити в процессе четырехстадийного ориентационного вытягивания при оптимальных значениях приведенных температур вытягивания и приведенных кратностей вытягивания, реализованных в условиях предлагаемого изобретения, представлены в таблице 1.Changes in the structural and elastic-strength properties of CBM PE filaments during four-stage orientational drawing at optimal values of reduced drawing temperatures and reduced drawing ratios realized under the conditions of the present invention are presented in table 1.

Если хотя бы на одной из стадий четырехстадийного ориентационного вытягивания приведенная температура вытягивания находится за нижней или верхней границами указанных в таблице 1 оптимальных интервалов значений, невозможно формирование ориентированной упорядоченной структуры полимера и получение нити с высокими упругопрочностными свойствами (т.е. с высокими прочностью σp и начальным модулем упругости Е).If, at least at one of the stages of four-stage orientational drawing, the reduced drawing temperature is outside the lower or upper limits of the optimal ranges of values indicated in Table 1, it is impossible to form an oriented ordered polymer structure and to obtain a yarn with high elastic strength properties (i.e., with high strength σ p and initial elastic modulus E).

При этом в случае, если приведенная температура вытягивания находится ниже указанного в таблице 1 оптимального интервала значений, то разрушение элементов кристаллической структуры и переход части молекулярных сегментов из упорядоченного состояния в высокоэластическое (аморфное) происходит в нити, поступающей на ту или иную стадию вытягивания, в недостаточной мере. Вследствие этого вытягивание прекращается из-за обрыва нити при низких значениях кратности, а структурные (Тm, χ, L002, <cos2θ>) и упругопрочностные (σp, Е) показатели вытянутых образцов становятся ниже указанных в таблице 1.In this case, if the reduced stretching temperature is lower than the optimal range of values indicated in Table 1, then the destruction of the elements of the crystal structure and the transition of some molecular segments from the ordered state to a highly elastic (amorphous) state occurs in the thread entering one or another stretching stage, in insufficient measure. As a result of this, the stretching stops due to the breakage of the thread at low multiplicity values, and the structural (T m , χ, L 002 , <cos 2 θ>) and elastomeric (σ p , Е) indices of elongated samples become lower than those indicated in Table 1.

Если приведенная температура вытягивания находится выше указанных в таблице 1 оптимальных интервалов значений, то релаксационные процессы, способствующие дезориентации молекулярных сегментов, находящихся в аморфной фазе, будут преобладать над процессами, ведущими к улучшению порядка. По этой причине структурные (Тm, χ, L002, <cos2θ>) и упругопрочностные (σp, Е) показатели вытянутых образцов нити становятся ниже представленных в таблице 1.If the reduced stretching temperature is higher than the optimal ranges of values indicated in Table 1, then relaxation processes that contribute to disorientation of molecular segments in the amorphous phase will prevail over processes leading to an improvement in order. For this reason, the structural (Т m , χ, L 002 , <cos 2 θ>) and elastic-strength (σ p , Е) indicators of elongated yarn samples become lower than those presented in Table 1.

Если хотя бы на одной из стадий четырехстадийного ориентационного вытягивания СВМ ПЭ нити приведенная кратность вытягивания выходит за нижние и верхние границы указанных в таблице 1 оптимальных интервалов значений, а приведенные температуры поддерживаются при этом в оптимальных пределах, получение нити с высокими показателями прочности и начального модуля упругости становится невозможным.If at least one of the stages of four-stage orientational drawing of CBM PE filaments, the given stretch ratio extends beyond the lower and upper boundaries of the optimal ranges of values indicated in table 1, and the temperatures are maintained at the same time, obtaining a filament with high strength and initial elastic modulus becomes impossible.

Каждая стадия ориентационного вытягивания характеризуется процессами, происходящими как на молекулярном уровне, так и на уровне надмолекулярных образований.Each stage of orientational drawing is characterized by processes occurring both at the molecular level and at the level of supramolecular formations.

Так, на первой и второй стадиях ориентационного вытягивания в среде жидкого теплоносителя под действием температуры и внешнего растягивающего напряжения происходит интенсивный распад исходных надмолекулярных образований (кристаллитов на складчатых цепях) и формирование новой ориентированной вдоль оси растяжения структуры. При отношении Tв1/Tm предв. менее 0,82, а Тв2m1 менее 0,84 доля молекулярных сегментов, переходящих из кристаллической фазы в аморфную, недостаточна. Нить обрывается при низких значениях кратности вытягивания. Степень кристалличности χ, продольный размер кристаллитов L002 и степень молекулярной ориентации <cos2θ> становятся при этом ниже указанных в таблице 1 значений. При Тв1m предв. более 0,85, а Тв2m1 более 0,87 для первой и второй стадий интенсифицируются релаксационные процессы, препятствующие ориентации находящихся в аморфной фазе молекулярных сегментов. Роста χ, L002, <cos2θ> не происходит. Для тех же стадий при λв1предв менее 1,05 и λв2в1 менее 0,33 молекулярная ориентация в нити сравнительно низкая. В результате значения χ, L002, <cos2θ> уменьшаются и становятся ниже указанного в таблице 1 диапазона значений. В том случае, когда λв1предв более 1,25 и λв2в1 более 0,36, происходит чрезмерный рост растягивающего напряжения и как следствие обрыв нити.So, at the first and second stages of orientational drawing in a fluid of a heat-transfer medium under the influence of temperature and external tensile stress, an intensive decomposition of the initial supramolecular formations (crystallites on folded chains) and the formation of a new structure oriented along the axis of tension occur. With the ratio of T B1 / T m pred. less than 0.82, and T b2 / T m1 less than 0.84, the proportion of molecular segments passing from the crystalline phase to the amorphous is insufficient. The thread breaks at low stretch ratios. The degree of crystallinity χ, the longitudinal crystallite size L 002, and the degree of molecular orientation <cos 2 θ> become lower than the values indicated in Table 1. At T b1 / T m pred. more than 0.85, and T b2 / T m1 more than 0.87 for the first and second stages, intensification of relaxation processes that impede the orientation of the molecular segments in the amorphous phase. Growth χ, L 002 , <cos 2 θ> does not occur. For the same stages with λ b1 / λ, pre less than 1.05 and λ b2 / λ b1 less than 0.33, the molecular orientation in the yarn is relatively low. As a result, the values of χ, L 002 , <cos 2 θ> decrease and become lower than the range of values indicated in Table 1. In the case where λ c1 / λ Pre 1.25 and λ s2 / λ c1 more than 0.36, there is excessive growth of tensile stress and consequently thread breakage.

Последующее растяжение сухой нити в среде горячего газа ведет к еще более глубокому распаду исходной структуры и сопровождается ростом ориентации и продольного размера вновь образующихся кристаллитов, а также повышением степени кристалличности и резким снижением пористости. По мере возрастания кратности растяжения нити в среде газа продольный размер кристаллитов постепенно увеличивается за счет перемещения фронта кристаллизации (т.е. дефектной переходной области, прилегающей к торцам кристаллитов) внутрь аморфной прослойки. В результате происходит докристаллизация внутрифибриллярных аморфных областей. Степень кристалличности нити достигает при этом высоких значений, а ориентируемая система становится менее дефектной и более прочной. При отношении Тв3m2 менее 0,87 и Тв4в3 менее 0,92 подвижность молекулярных сегментов, находящихся как в кристаллической, так и в аморфной фазе полимера, снижается, а кратность вытягивания уменьшается. χ, L002, <cos2θ> становятся при этом ниже указанных в таблице 1 значений. При отношении Тв3m2 более 0,89 и Тв4m3 более 0,95 наблюдается частичное или полное плавление элементов кристаллической структуры и склеивание филаментов нити. Структурные показатели вытянутых образцов χ, L002, <cos2θ> резко снижаются. При λв3в2 менее 0,85 и λв4в3 менее 0,81 продвижение фронта кристаллизации в глубь аморфной прослойки недостаточно и указанные в таблице 1 значения χ, L002, <cos2θ> не достигаются. При λв3в2 более 0,92 и λв4в3 более 0,90 величина растягивающего напряжения повышается, а стабильность процесса вытягивания уменьшается (вначале растет обрывность отдельных филаментов, а затем, как следствие, и обрывность самой нити).Subsequent stretching of the dry filament in a hot gas medium leads to even deeper decomposition of the initial structure and is accompanied by an increase in the orientation and longitudinal size of the newly formed crystallites, as well as an increase in the degree of crystallinity and a sharp decrease in porosity. As the stretching factor of the filament in the gas medium increases, the longitudinal size of the crystallites gradually increases due to the displacement of the crystallization front (i.e., the defective transition region adjacent to the ends of the crystallites) inside the amorphous interlayer. As a result, precrystallization of intrafibrillar amorphous regions occurs. The degree of crystallinity of the thread reaches high values, and the oriented system becomes less defective and more durable. When the ratio of T B3 / T m2 is less than 0.87 and T B4 / T B3 is less than 0.92, the mobility of the molecular segments in both the crystalline and amorphous phases of the polymer decreases, and the stretching ratio decreases. χ, L 002 , <cos 2 θ> become lower than the values specified in table 1. When the ratio of T B3 / T m2 more than 0.89 and T B4 / T m3 more than 0.95 there is a partial or complete melting of the elements of the crystalline structure and the bonding of filaments. The structural parameters of elongated samples χ, L 002 , <cos 2 θ> sharply decrease. At λ b3 / λ b2 less than 0.85 and λ b4 / λ b3 less than 0.81, the advance of the crystallization front deep into the amorphous layer is not enough and the values χ, L 002 , <cos 2 θ> indicated in table 1 are not achieved. When λ b3 / λ b2 is more than 0.92 and λ b4 / λ b3 is more than 0.90, the tensile stress increases and the stability of the pull process decreases (first, the breakage of individual filaments grows, and then, as a consequence, the breakage of the thread itself).

Способ получения высокопрочной нити из СВМ ПЭ осуществляется согласно изобретению следующим образом. Отмеренный объем растворителя (парафинового масла) и навеску порошка СВМ ПЭ с молекулярной массой 3×106-5×106 г/моль загружают в аппарат приготовления суспензии с вращающейся лопастной мешалкой. Образовавшаяся суспензия дегазируется при пониженном давлении, а затем перетекает через открытый вентиль в расходную емкость, внутри которой поддерживается инертная атмосфера. Из расходной емкости суспензия поступает в двухшнековый экструдер, где при температуре, равной 1,25-1,32 от температуры плавления СВМ ПЭ, частицы порошка вначале плавятся, а затем, набухая в растворителе, увеличиваются в размерах и сливаются между собой, образуя систему с неравновесной концентрацией полимера. За счет развиваемого экструдером давления образовавшаяся смесь перемещается в аппарат приготовления гомогенного прядильного раствора, снабженного высокоэффективным перемешивающим устройством. Выходящий из аппарата раствор, содержащий 2-6% полимера, поступает в узел формования, снабженный четырьмя или восемью комплектами дозирующих насосов, и фильер с общим количеством отверстий 512 или 1024. Истекающие из отверстий фильер струи горячего прядильного раствора поступают в открытую необогреваемую емкость, заполненную парафиновым маслом с температурой 0,20-0,35 от температуры плавления СВМ ПЭ, где в результате резкого охлаждения теряют текучесть и переходят в состояние геля. Полученную гель-нить, состоящую из 512 или 1024 отдельных филаментов, непрерывно подают на пластификационное вытягивание, которое проводится в ванне с парафиновым маслом, нагретым до температуры 0,75-0,80 от температуры плавления СВМ ПЭ, а затем принимают в цилиндрический контейнер, установленный на вращающемся диске приемного устройства.A method of obtaining a high-strength thread from CBM PE is carried out according to the invention as follows. The measured volume of solvent (paraffin oil) and a weighed sample of CBM PE powder with a molecular weight of 3 × 10 6 -5 × 10 6 g / mol are loaded into a slurry preparation apparatus with a rotating paddle mixer. The resulting suspension is degassed under reduced pressure, and then flows through an open valve into a supply tank, within which an inert atmosphere is maintained. From the supply tank, the suspension enters a twin-screw extruder, where at a temperature equal to 1.25-1.32 from the melting point of the CBM PE, the powder particles first melt, and then, swelling in the solvent, increase in size and merge with each other, forming a system with nonequilibrium polymer concentration. Due to the pressure developed by the extruder, the resulting mixture is transferred to the apparatus for preparing a homogeneous spinning solution equipped with a highly efficient mixing device. The solution leaving the apparatus, containing 2-6% of the polymer, enters the molding unit equipped with four or eight sets of metering pumps, and dies with a total number of openings 512 or 1024. The jets of hot spinning solution flowing from the openings of the dies go into an open unheated container filled with paraffin oil with a temperature of 0.20-0.35 of the melting point of CBM PE, where, as a result of sudden cooling, they lose fluidity and turn into a gel state. The resulting gel thread, consisting of 512 or 1024 individual filaments, is continuously fed for plasticization stretching, which is carried out in a bath with paraffin oil, heated to a temperature of 0.75-0.80 of the melting point of the CBM PE, and then taken into a cylindrical container, mounted on a rotating disk of the receiving device.

Контейнеры с гель-нитью, прошедшей предварительное вытягивание, передают на четырехстадийное ориентационное термовытягивание. При этом на первых двух стадиях ориентационного вытягивания используют не отмытую от растворителя гель-нить, растяжение которой осуществляют в среде горячего жидкого теплоносителя, функцию которого выполняет растворитель СВМ ПЭ - парафиновое масло. Гель-нить, непрерывно изымаемую из установленного на поддоне контейнера, последовательно проводят через приемные, промежуточные и выходные семивальцы с регулируемой скоростью вращения галет и две расположенные между ними ванны с термостатированным маслом, в котором и происходит термовытягивание. Ориентационное термовытягивание гель-нити в среде парафинового масла реализуют в соответствии с принципом температурно-временной суперпозиции. Оптимальные значения температурно-временного критерия

Figure 00000006
находятся для первой и второй стадий в пределах от -5,9 до -5,5. В условиях сохранения оптимальных значений K0t,τ приведенная температура вытягивания Tв(п)m(п-1) находится для первой стадии в интервале от 0,82 до 0,85, а приведенная кратность вытягивания λв(п)в(п-1) в интервале от 1,05 до 1,25. На второй стадии значения приведенной температуры изменяются от 0,84 до 0,87, а приведенные кратности вытягивания от 0,33 до 0,36. Прошедшую первую и вторую стадии ориентационного вытягивания нить крестообразно наматывают на бобину приемно-намоточной машины, а затем подают на операцию отмывки нити от растворителя.Containers with gel thread that has undergone preliminary stretching are transferred to a four-stage orientation thermal stretching. At the same time, in the first two stages of orientational drawing, a gel thread not washed from the solvent is used, the tension of which is carried out in a medium of hot liquid coolant, the function of which is performed by the solvent of CBM PE - paraffin oil. The gel thread, continuously removed from the container mounted on the pallet, is sequentially passed through the receiving, intermediate and output semivlets with adjustable speed of the biscuits and two baths located between them with thermostated oil, in which the thermo-extension takes place. Orientational thermal elongation of the gel filament in a paraffin oil medium is realized in accordance with the principle of temperature-time superposition. Optimal values of the temperature-time criterion
Figure 00000006
are for the first and second stages in the range from -5.9 to -5.5. Under conditions of preserving the optimal values of K 0 t, τ, the reduced drawing temperature T in (p) / T m (p-1) is for the first stage in the range from 0.82 to 0.85, and the reduced drawing ratio λ in (p) / λ in (p-1) in the range from 1.05 to 1.25. At the second stage, the values of the reduced temperature vary from 0.84 to 0.87, and the given stretching ratios from 0.33 to 0.36. The first and second stages of orientational drawing have passed, the thread is wound crosswise onto the bobbin of the receiving-winding machine, and then it is fed to the operation of washing the thread from the solvent.

Полное удаление растворителя из нити достигают ее многократной промывкой с помощью экстрагента - бензина.Complete removal of the solvent from the yarn is achieved by repeated washing with an extractant gasoline.

Высушенную от бензина нить подают затем на две стадии дополнительного ориентационного вытягивания, которые проводят в термокамерах, заполненных горячим инертным газом или воздухом. Сухую нить, состоящую из 512 или 1024 отдельных филаментов, сматывают с установленной на шпулярнике бобины и последовательно проводят через приемные, промежуточные и выходные семивальцы с увеличивающейся по ходу движения нити скоростью вращения галет и две расположенные между ними термокамеры, заполненные термостатированным инертным газом или воздухом, а затем наматывают на приемные бобины намоточного устройства. Благодаря тому, что на завершающие стадии ориентационного вытягивания подают нить с линейной плотностью в 40-45 раз ниже, чем у исходной, прогрев ее отдельных филаментов до требуемой температуры происходит в потоке горячего газа равномерно и за короткий промежуток времени. Оптимальные значения температурно-временного критерия K0t,τ находятся для третьей и четвертой стадий в пределах от -6,3 до -6,0. При этом приведенная температура вытягивания Tв(п)m(п-1) находится для третьей стадии в интервале от 0,87 до 0,89, а приведенная кратность вытягивания λв(п)в(п-1) в интервале от 0,85 до 0,92. На четвертой стадии значения приведенной температуры находятся в интервале от 0,92 до 0,95, а приведенные кратности вытягивания в интервале от 0,81 до 0,90. Готовая СВМ ПЭ нить, прошедшая завершающую стадию ориентационного термовытягивания в среде горячего газа, перематывается с приемных бобин намоточного устройства на товарные шпули и отправляется потребителю.The thread dried from gasoline is then fed to two stages of additional orientation drawing, which are carried out in heat chambers filled with hot inert gas or air. A dry thread, consisting of 512 or 1024 individual filaments, is wound from a bobbin mounted on the creel and sequentially passed through receiving, intermediate and output semelers with increasing speed of biscuits and two heat chambers located between them filled with a thermostatically controlled inert gas or air, and then wound on the take-up reels of the winder. Due to the fact that a filament with a linear density of 40-45 times lower than that of the initial one is fed to the final stages of orientational drawing, heating of its individual filaments to the required temperature occurs uniformly and in a short period of time in a stream of hot gas. The optimal values of the temperature-time criterion K 0 t, τ are for the third and fourth stages in the range from -6.3 to -6.0. In this case, the reduced drawing temperature T in (p) / T m (p-1) is for the third stage in the range from 0.87 to 0.89, and the reduced drawing ratio λ in (p) / λ in (p-1) in the range from 0.85 to 0.92. At the fourth stage, the values of the reduced temperature are in the range from 0.92 to 0.95, and the reduced stretch ratios are in the range from 0.81 to 0.90. The finished SVM PE thread, which has passed the final stage of orientational thermal drawing in a hot gas medium, is rewound from the receiving reels of the winding device to commodity spools and sent to the consumer.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

ПРИМЕР 1.EXAMPLE 1

Порошок СВМ ПЭ с молекулярной массой 4,6×106 г/моль и температурой плавления Тm, равной 137,0°С, смешивают с парафиновым маслом. Полученную суспензию дегазируют и переводят при перемешивании и нагреве до температуры (1,27-1,29)Тm в состояние гомогенного прядильного раствора, содержащего 5% полимера. Раствор экструдируют с расходом 5×10-6 м3/c через четыре фильеры с общим количеством отверстий 512. Диаметр каждого отверстия 5×10-4 м. Истекающие из фильер струи охлаждают при температуре 0,20 Тm в открытой емкости с парафиновым маслом, а полученную при этом гель-нить подают на пластификационное вытягивание в ванну с парафиновым маслом, нагретым до температуры 0,80 Тm. Вытянутую до предварительной кратности вытягивания 4,6 гель-нить принимают в цилиндрический контейнер. Гель-нить из контейнера поступает на двухстадийное ориентационное термовытягивание, которое проводят в двух последовательно расположенных ваннах, заполненных жидким теплоносителем - парафиновым маслом. Процесс осуществляют при оптимальном сочетании температурно-временных параметров. Оптимальные значения температурно-временного критерия К0t,τ находятся на первой и второй стадиях вытягивания в пределах от -5,9 до -5,6. При этом для первой стадии приведенная температура Тв1m предв. равна 0,850, а приведенная кратность вытягивания λв1в предв. составляет 1,245. На второй стадии значение приведенной температуры Тв2m1 составляет 0,860, а приведенной кратности λв21 - 0,334. Вытянутую нить отмывают от растворителя (парафинового масла). Полное удаление масла достигается пятикратной промывкой нити экстракционным бензином. Относительное количество экстрагированного масла составляет 280% от массы полимера в нити. Далее высушенную от бензина нить подвергают дополнительному двухстадийному ориентационному термовытягиванию, которое проводят в двух последовательно расположенных термокамерах, заполненных термостатированным горячим воздухом. Процесс осуществляют при оптимальном сочетании температурно-временных параметров. Оптимальные значения температурно-временного критерия К0t,τ находятся на третьей и четвертой стадиях вытягивания в пределах от -6,3 до -6,0. При этом для третьей стадии приведенная температура Тв3m2 равна 0,89, а приведенная кратность вытягивания λв3в2 - 0,92. На четвертой стадии оптимальное значение приведенной температуры Тв4m3 составляет 0,95, а приведенной кратности λв43 - 0,81. Нить, прошедшая четвертую стадию термовытягивания, имеет следующие структурные показатели: степень кристалличности χ - 94,9%; степень молекулярной ориентации <cos2θ> 0,93, продольный размер кристаллитов L002 - 24 нм. При этом диффузионное экваториальное рассеяние на малоугловой рентгенограмме исчезает, следовательно, поры в нити практически отсутствуют.Powder CBM PE with a molecular weight of 4.6 × 10 6 g / mol and a melting temperature T m equal to 137.0 ° C, is mixed with paraffin oil. The resulting suspension is degassed and transferred with stirring and heating to a temperature of (1.27-1.29) T m in a state of a homogeneous dope containing 5% polymer. The solution is extruded with a flow rate of 5 × 10 -6 m 3 / s through four dies with a total number of holes 512. The diameter of each hole is 5 × 10 -4 m. The jets leaving the dies are cooled at a temperature of 0.20 T m in an open container with paraffin oil and the resulting gel thread is fed for plasticization drawing into a bath with paraffin oil heated to a temperature of 0.80 T m . An elongated 4.6 gel stretch is taken into a cylindrical container to a preliminary pull ratio. The gel thread from the container enters into a two-stage orientation thermal extension, which is carried out in two successively arranged baths filled with a heat transfer fluid - paraffin oil. The process is carried out with an optimal combination of temperature-time parameters. The optimal values of the temperature-time criterion K 0 t, τ are at the first and second stages of drawing in the range from -5.9 to -5.6. Moreover, for the first stage, the reduced temperature T in1 / T m pred. equal to 0.850, and the given multiplicity of stretching λ in 1 / λ in advance. is 1.245. In the second stage, the value of the reduced temperature T b2 / T m1 is 0.860, and the reduced multiplicity λ b2 / λ 1 is 0.334. The elongated thread is washed from the solvent (paraffin oil). Complete removal of oil is achieved by washing the filament five times with extraction gasoline. The relative amount of extracted oil is 280% by weight of the polymer in the yarn. Then, the thread dried from gasoline is subjected to an additional two-stage orientation thermal stretching, which is carried out in two sequentially located heat chambers filled with thermostated hot air. The process is carried out with an optimal combination of temperature-time parameters. The optimal values of the temperature-time criterion K 0 t, τ are at the third and fourth stages of stretching in the range from -6.3 to -6.0. At the same time, for the third stage, the reduced temperature Т в3 / Т m2 is 0.89, and the reduced stretching ratio λ в3 / λ в2 is 0.92. In the fourth stage, the optimal value of the reduced temperature T b4 / T m3 is 0.95, and the reduced multiplicity λ b4 / λ 3 is 0.81. A thread that has passed the fourth stage of thermal elongation has the following structural indicators: crystallinity χ - 94.9%; the degree of molecular orientation <cos 2 θ> 0.93, the longitudinal crystallite size L 002 is 24 nm. In this case, diffusion equatorial scattering on the small-angle X-ray diffraction pattern disappears, therefore, pores in the filament are practically absent.

Готовая продукция, т.е. 512-филаментная нить с указанными структурными показателями, обладает следующими удельными механическими характеристиками: предел прочности при растяжении σp - 430 сН/текс (4,25 ГПа), начальный модуль упругости Е - 15600 сН/текс (154 ГПа).Finished products, i.e. A 512-filament yarn with the indicated structural characteristics has the following specific mechanical characteristics: tensile strength σ p - 430 cN / tex (4.25 GPa), initial elastic modulus E - 15600 cN / tex (154 GPa).

ПРИМЕР 2.EXAMPLE 2

Суспензию порошка СВМ ПЭ в парафиновом масле переводят в состояние гомогенного прядильного раствора аналогично примеру 1. Раствор, содержащий 5% полимера, экструдируют с расходом 10×10-6 м3/с через восемь фильер с общим количеством отверстий 1024. Диаметр каждого отверстия 5×10-4 м. Истекающие из фильер струи охлаждают при температуре 0,35Тm в открытой емкости с парафиновым маслом, а полученную при этом гель-нить, состоящую из 1024 отдельных филаментов, подают на пластификационное вытягивание в ванну с парафиновым маслом, нагретым до температуры 0,75Тm. Гель-нить, вытянутую до кратности предварительного вытягивания 4,4, принимают в контейнер. Из контейнера гель-нить поступает на двухстадийное ориентационное термовытягивание, которое проводят в двух ваннах, заполненных жидким теплоносителем - парафиновым маслом. Значения температурно-временного критерия K0t,τ находятся на первой и второй стадиях вытягивания в пределах от -5,8 до -5,5. При этом для первой стадии приведенная температура Тв1m предв. равна 0,82, а приведенная кратность вытягивания λв1в предв. составляет 1,05. На второй стадии оптимальное значение приведенной температуры Тв2m1 составляет 0,84, а приведенной кратности λв21 - 0,355.A suspension of CBM PE powder in paraffin oil is transferred to the state of a homogeneous spinning solution as in Example 1. A solution containing 5% polymer is extruded with a flow rate of 10 × 10 -6 m 3 / s through eight dies with a total number of openings of 1024. The diameter of each hole is 5 × 10 -4 m. The jets emanating from the spinnerets are cooled at a temperature of 0.35T m in an open container with paraffin oil, and the resulting gel thread, consisting of 1024 individual filaments, is fed for plasticization drawing into a bath with paraffin oil heated to a temperature 0.75 T m A gel thread extended to a pre-stretch ratio of 4.4 is taken into a container. From the container, the gel thread enters a two-stage orientation thermal extension, which is carried out in two bathtubs filled with a liquid coolant - paraffin oil. The values of the temperature-time criterion K 0 t, τ are at the first and second stages of drawing in the range from -5.8 to -5.5. Moreover, for the first stage, the reduced temperature T in1 / T m pred. equal to 0.82, and the reduced multiplicity of stretching λ in 1 / λ in advance. is 1.05. At the second stage, the optimal value of the reduced temperature T b2 / T m1 is 0.84, and the reduced multiplicity λ b2 / λ 1 is 0.355.

Вытянутую нить отмывают от растворителя (парафинового масла), сушат и подвергают дополнительному двухстадийному ориентационному термовытягиванию, которое проводят в двух последовательно расположенных термокамерах, заполненных термостатированным горячим воздухом. Значения температурно-временного критерия К0t,τ находятся на третьей и четвертой стадиях вытягивания в пределах от -6,2 до -6,0. При этом для третьей стадии приведенная температура Tв3m2 равна 0,87, а приведенная кратность вытягивания λв3в2 - 0,85. На четвертой стадии оптимальное значение приведенной температуры Тв4m3 составляет 0,92, а приведенной кратности λв43 - 0,885. Нить, прошедшая четвертую стадию термовытягивания, имеет следующие структурные показатели: степень кристалличности χ - 93,1%; степень молекулярной ориентации <cos2θ> 0,92, продольный размер кристаллитов L002 - 23 нм. Поры в нити практически отсутствуют.The elongated thread is washed from the solvent (paraffin oil), dried and subjected to an additional two-stage orientation thermal stretching, which is carried out in two successive heat chambers filled with thermostated hot air. The values of the temperature-time criterion K 0 t, τ are at the third and fourth stages of stretching in the range from -6.2 to -6.0. Moreover, for the third stage, the reduced temperature T b3 / T m2 is 0.87, and the reduced stretch ratio λ b3 / λ b2 is 0.85. In the fourth stage, the optimal value of the reduced temperature T b4 / T m3 is 0.92, and the reduced multiplicity λ b4 / λ 3 is 0.885. A thread that has passed the fourth stage of thermal elongation has the following structural indicators: crystallinity χ - 93.1%; the degree of molecular orientation <cos 2 θ> 0.92, the longitudinal crystallite size L 002 is 23 nm. Pores in the thread are practically absent.

Готовая продукция, т.е. 1024-филаментная нить с указанными структурными показателями, обладает следующими удельными механическими характеристиками: предел прочности при растяжении σp - 390 сН/текс (3,84 ГПа), начальный модуль упругости Е - 14100 сН/текс (139 ГПа).Finished products, i.e. A 1024-filament yarn with the indicated structural characteristics has the following specific mechanical characteristics: tensile strength σ p - 390 cN / tex (3.84 GPa), initial elastic modulus E - 14100 cN / tex (139 GPa).

ПРИМЕР 3.EXAMPLE 3

Получение 512-филаментной гель-нити, включающее приготовление суспензии порошка СВМ ПЭ в парафиновом масле, перевод суспензии в состояние гомогенного прядильного раствора, а также стадии формования и пластификационного вытягивания гель-нити, осуществлено так же, как в примере 1. Значения температурно-временного критерия К0t,τ находятся на первой и второй стадиях вытягивания в пределах от -5,8 до -5,5. При этом для первой стадии приведенная температура Tв1m предв. равна 0,82, а приведенная кратность вытягивания λв1в предв. - 1,05. На второй стадии оптимальное значение приведенной температуры Тв2m1 составляет 0,84, а приведенной кратности λв21 - 0,355. Значения температурно-временного критерия K0t,τ находятся на третьей и четвертой стадиях вытягивания в пределах от -6,2 до -6,0. При этом для третьей стадии приведенная температура Tв3m2 равна 0,87, а приведенная кратность вытягивания λв3в2 - 0,85. На четвертой стадии оптимальное значение приведенной температуры Тв4m3 составляет 0,92, а приведенной кратности λв43 - 0,885. Нить, прошедшая четвертую (завершающую) стадию ориентационного термовытягивания, имеет следующие структурные показатели: степень кристалличности χ - 93,8%; степень молекулярной ориентации <cos2θ> 0,92, продольный размер кристаллитов L002 - 23 нм. Поры в нити практически отсутствуют.Obtaining a 512-filament gel filament, including preparing a suspension of CBM PE powder in paraffin oil, transferring the suspension to the state of a homogeneous spinning solution, as well as the stage of molding and plasticizing stretching of the gel filament, was carried out in the same way as in Example 1. The temperature-time values criterion K 0 t, τ are in the first and second stages of drawing in the range from -5.8 to -5.5. Moreover, for the first stage the reduced temperature T in1 / T m pred. equal to 0.82, and the reduced multiplicity of stretching λ in 1 / λ in advance. - 1.05. At the second stage, the optimal value of the reduced temperature T b2 / T m1 is 0.84, and the reduced multiplicity λ b2 / λ 1 is 0.355. The values of the temperature-time criterion K 0 t, τ are at the third and fourth stages of stretching in the range from -6.2 to -6.0. Moreover, for the third stage, the reduced temperature T b3 / T m2 is 0.87, and the reduced stretch ratio λ b3 / λ b2 is 0.85. In the fourth stage, the optimal value of the reduced temperature T b4 / T m3 is 0.92, and the reduced multiplicity λ b4 / λ 3 is 0.885. A thread that has passed the fourth (final) stage of orientational thermal elongation has the following structural indicators: crystallinity χ - 93.8%; the degree of molecular orientation <cos 2 θ> 0.92, the longitudinal crystallite size L 002 is 23 nm. Pores in the thread are practically absent.

Готовая продукция, т.е. 512-филаментная нить с указанными структурными показателями, обладает следующими удельными механическими характеристиками: предел прочности при растяжении σp - 405 сН/текс (3,98 ГПа), начальный модуль упругости Е - 14800 сН/текс (146 ГПа).Finished products, i.e. A 512-filament yarn with the indicated structural characteristics has the following specific mechanical characteristics: tensile strength σ p - 405 cN / tex (3.98 GPa), initial elastic modulus E - 14800 cN / tex (146 GPa).

ПРИМЕР 4 (прототип).EXAMPLE 4 (prototype).

Получение 512-филаментной гель-нити, включающее приготовление суспензии порошка СВМ ПЭ в парафиновом масле, перевод суспензии в состояние гомогенного прядильного раствора, а также стадии формования, пластификационного вытягивания, двухстадийного ориентационного термовытягивания в среде парафинового масла, отмывки нити от масла с помощью бензина и ее сушки, осуществлено аналогично примеру 1.Obtaining a 512-filament gel thread, including preparing a suspension of CBM PE powder in paraffin oil, transferring the suspension to a state of homogeneous spinning solution, as well as the stage of molding, plasticizing drawing, two-stage orientation thermal drawing in paraffin oil, washing the thread from oil with gasoline and drying, carried out analogously to example 1.

Дополнительное ориентационное вытягивание СВМ ПЭ нити в среде горячего инертного газа или воздуха не проводится.Additional orientational pulling of the CBM PE filament in a hot inert gas or air environment is not carried out.

Высушенная от бензина нить имеет следующие структурные показатели: степень кристалличности χ - 79,8%; степень молекулярной ориентации <cos2θ> 0,88, продольный размер кристаллитов L002 - 22 нм. Кроме того, на экваторе малоугловой рентгенограммы нити наблюдается мощное диффузионное рассеяние, отвечающее за возникновение развитой пористости. Поры имеют резко выраженную анизотропию формы с продольной осью ориентированной вдоль оси нити и очень малыми (1-10 нм) поперечными размерами.The thread dried from gasoline has the following structural indicators: crystallinity χ - 79.8%; the degree of molecular orientation <cos 2 θ> 0.88, the longitudinal crystallite size L 002 is 22 nm. In addition, powerful diffusion scattering is responsible for the appearance of developed porosity at the equator of the small-angle X-ray diffraction pattern of the filament. Pores have a pronounced shape anisotropy with the longitudinal axis of the yarn oriented along the axis and very small (1-10 nm) transverse dimensions.

512-филаментная нить с указанными структурными показателями обладает следующими удельными механическими характеристиками: предел прочности при растяжении σp - 290 сН/текс (2,84 ГПа), начальный модуль упругости Е - 10500 сН/текс (103 ГПа).A 512-filament yarn with the indicated structural characteristics has the following specific mechanical characteristics: tensile strength σ p - 290 cN / tex (2.84 GPa), initial elastic modulus E - 10500 cN / tex (103 GPa).

Проведение процесса ориентационного термовытягивания СВМ ПЭ нити, состоящей из большого числа отдельных филаментов, в четыре стадии, две из которых осуществляются в среде жидкого теплоносителя (парафиновом масле), а две в среде горячего инертного газа или воздуха, а также оптимальные для каждой стадии температурно-временные параметры растяжения обеспечивают условия получения готовой нити с высокоориентированной, высокоупорядоченной структурой и уникально высокими показателями разрывной прочности и начального модуля упругости (таблица 1), составляющими 390-430 сН/текс (3,84-4,25 ГПа) и 14100-15600 сН/текс (139-154 ГПа) соответственно.The process of orientational thermal traction of an SVM PE filament, consisting of a large number of individual filaments, in four stages, two of which are carried out in a medium of a heat-transfer fluid (paraffin oil), and two in a medium of hot inert gas or air, and the temperature-optimal temporary tension parameters provide the conditions for obtaining a finished yarn with a highly oriented, highly ordered structure and uniquely high tensile strength and initial elastic modulus (table ca 1) components 390-430 cN / tex (3,84-4,25 GPa) and 14100-15600 cN / tex (139-154 GPa) respectively.

Сочетание уникально высоких механических показателей с низкой плотностью (0,980-0,986 г/см3) позволяет применять нити из СВМ ПЭ, полученные при реализации предлагаемого изобретения, в качестве армирующего элемента стойких к ударному воздействию конструкционных пластмасс (композитов), используемых в тех отраслях современной техники, где задача снижения веса изделия имеет приоритетное значение.The combination of uniquely high mechanical properties with low density (0.980-0.986 g / cm 3 ) allows the use of CBM PE threads obtained by the implementation of the invention as a reinforcing element of impact-resistant structural plastics (composites) used in those branches of modern technology where the task of reducing the weight of the product is a priority.

Таблица 1
Изменение структурных и упругопрочностных свойств СВМ ПЭ нити при оптимальных условиях ориентационного термовытягивания
Table 1
Changes in the structural and elastic-strength properties of CBM PE filaments under optimal conditions of orientation thermal traction
Наименование стадииStage name Tв(п)/Tm(п-1) T in (p) / T m (p-1) λв(п)в(п-1) λ in (p) / λ in (p-1) Tm(п), °СT m (n), ° C χ, %χ,% L002, нмL 002 , nm <cos2θ><cos 2 θ> σp, сН/тексσ p , cN / tex E, сН/тексE, cN / tex Исходный образецSource sample -- -- 137,0137.0 73,073.0 1212 0,330.33 -- -- Предварительное вытягивание в среде парафинового маслаPre-stretching in paraffin oil 0,77-0,800.77-0.80 4,4-4,64.4-4.6 139,0-139,2139.0-139.2 70,9-71,670.9-71.6 13-1413-14 0,42-0,440.42-0.44 35-5035-50 240-320240-320 Первая стадия вытягивания в среде парафинового маслаThe first stage of drawing in the environment of paraffin oil 0,82-0,850.82-0.85 1,05-1,251.05-1.25 152,1-152,3152.1-152.3 76,1-77,876.1-77.8 19-2019-20 0,87-0,880.87-0.88 200-230200-230 5200-64005200-6400 Вторая стадия вытягивания в среде парафинового маслаThe second stage of drawing in the environment of paraffin oil 0,84-0,870.84-0.87 0,33-0,360.33-0.36 155,9-156,2155.9-156.2 78,3-79,978.3-79.9 21-2221-22 0,87-0,880.87-0.88 260-290260-290 9000-105009000-10500 Третья стадия вытягивания в среде инертного газа или воздухаThe third stage of drawing in an inert gas or air 0,87-0,890.87-0.89 0,85-0,920.85-0.92 156,6-156,9156.6-156.9 85,6-88,285.6-88.2 22-2322-23 0,90-0,910.90-0.91 340-370340-370 12400-1360012400-13600 Четвертая стадия вытягивания в среде инертного газа или воздухаThe fourth stage of drawing in an inert gas or air 0,92-0,950.92-0.95 0,81-0,900.81-0.90 156,6-156,9156.6-156.9 93,1-94,993.1-94.9 23-2423-24 0,92-0,930.92-0.93 390-430390-430 14100-1560014100-15600 Где: Tв(п)m(п-1) - приведенная температура вытягивания; Тm(п) - температура плавления нити после п-й стадии вытягивания, °С; Tв(п) - температура на п-й стадии вытягивания, °С; λв(п)в(п-1) - приведенная кратность вытягивания; λв(п) и λв(п-1) - кратности вытягивания на п-й и (п-1) стадии; χ - степень кристалличности отмытой от растворителя нити, %; L002 - продольный размер кристаллитов в нити, нм; <cos2θ> - степень молекулярной ориентации выпрямленных сегментов цепей вдоль оси растяжения; σp - прочность нити, сН/текс; Е - начальный модуль упругости, сН/текс.Where: T in (p) / T m (p-1) - reduced drawing temperature; T m (p) is the melting temperature of the thread after the fifth stage of drawing, ° C; T in (p) is the temperature at the pth stage of drawing, ° C; λ in (p) / λ in (p-1) - reduced stretch ratio; λ to (n) λ and a (n-1) - multiplicity pulling on the nth and (n-1) stages; χ is the crystallinity degree of the filament washed from the solvent,%; L 002 — longitudinal size of crystallites in a thread, nm; <cos 2 θ> is the degree of molecular orientation of the straightened chain segments along the tensile axis; σ p is the strength of the thread, SN / Tex; E is the initial modulus of elasticity, cN / tex.

Claims (2)

1. Способ получения высокопрочной нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена по гель-технологии, включающий стадии растворения полимера в парафиновом масле, формования, пластификационного вытягивания при повышенной температуре, ориентационного термовытягивания, экстракции и сушки, отличающийся тем, что ориентационное термовытягивание проводят в четыре стадии, из которых первые две стадии выполняют в среде парафинового масла, а последующие - в среде инертного газа или воздуха, при этом приведенная температура ориентационного вытягивания, равная отношению температуры вытягивания на одной стадии к температуре плавления нити после предыдущей стадии вытягивания, Тв(п)m(п-1) изменяется от первой стадии к последней от 0,82 до 0,95, причем Tm(п-1) после пластификационного вытягивания составляет 139±2°С, а приведенная кратность вытягивания равная отношению кратности ориентационного вытягивания на одной стадии к кратности вытягивания на предыдущей стадии λв(п)в(п-1) составляет для первой стадии 1,05-1,25, для второй стадии 0,33-0,36, для третьей стадии 0,85-0,92, для четвертой стадии 0,81-0,90, а температурно-временной критерий вытягивания К0t,τ, находится в пределах от -6,3 до -5,5.1. A method of producing a high-strength yarn from ultra-high molecular weight polyethylene using gel technology, which includes the steps of dissolving the polymer in paraffin oil, molding, plasticizing drawing at elevated temperatures, orientational thermal elongation, extraction and drying, characterized in that the orientational thermal elongation is carried out in four stages, of which the first two stages are performed in a paraffin oil medium, and the next in an inert gas or air medium, while the reduced temperature of the orientational extract Bani, equal to the ratio drawing temperature in one stage to the melting temperature of the filament after drawing previous step, T (n) / T m (n-1) is changed from the first stage to the last from 0.82 to 0.95, wherein T m ( p-1) after plasticization stretching is 139 ± 2 ° C, and the reduced stretching ratio equal to the ratio of the orientation stretching ratio at one stage to the stretching ratio at the previous stage, λ in (p) / λ in (p-1) is for the first stage 1 , 05-1.25, for the second stage 0.33-0.36, for the third stage 0.85-0.92, for the fourth stage 0.81-0.90, and the temperature-time criterion for pulling K 0 t, τ , is in the range from -6.3 to -5.5. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что оптимальное значение температурно-временного критерия К0t,τ находится для первой и второй стадий ориентационного термовытягивания в пределах от -5,9 до -5,5, а для остальных стадий - в пределах от -6,3 до -6,0.2. The method according to claim 1, characterized in that the optimal value of the temperature-time criterion K 0 t, τ is for the first and second stages of orientation thermal traction in the range from -5.9 to -5.5, and for the remaining stages - ranges from -6.3 to -6.0.
RU2007133325/04A 2007-09-06 2007-09-06 Method of manufacturing high-strength fiber from ultra-high molecular polyethylene RU2334027C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007133325/04A RU2334027C1 (en) 2007-09-06 2007-09-06 Method of manufacturing high-strength fiber from ultra-high molecular polyethylene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007133325/04A RU2334027C1 (en) 2007-09-06 2007-09-06 Method of manufacturing high-strength fiber from ultra-high molecular polyethylene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2334027C1 true RU2334027C1 (en) 2008-09-20

Family

ID=39867977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007133325/04A RU2334027C1 (en) 2007-09-06 2007-09-06 Method of manufacturing high-strength fiber from ultra-high molecular polyethylene

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2334027C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2671120C1 (en) * 2018-03-06 2018-10-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный университет" Method for preparing precursors for orientational pull-up of the tape yarn from uhmwpe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2671120C1 (en) * 2018-03-06 2018-10-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный университет" Method for preparing precursors for orientational pull-up of the tape yarn from uhmwpe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI544117B (en) Process for producing gel spun yarns made from uhmw pe and products made from gel spun yarns
JPS61252312A (en) Production of drawn material of ultrahigh-molecular weight polyethylene
JPH0332821A (en) High molecular substance
CN105862152A (en) Production method for high-speed spinning low-stretching high-modulus low-shrinkage polyester industrial filaments
US20150321408A1 (en) Continuous fabrication system and method for highly aligned polymer films
CN103562445A (en) High-strength polypropylene fiber and method for producing same
CN102277646A (en) Method for manufacturing polyester industrial yarns with high size, high stability, high modulus and low shrink
JP4825198B2 (en) Poly (trimethylene terephthalate) yarn spinning
CN1066212C (en) Process for manufacturing continuous polyester filament yarn
RU2334027C1 (en) Method of manufacturing high-strength fiber from ultra-high molecular polyethylene
Arbab et al. Simultaneous effects of polymer concentration, jet-stretching, and hot-drawing on microstructural development of wet-spun poly (acrylonitrile) fibers
JP7348394B2 (en) Polyethylene yarn with excellent dimensional stability and its manufacturing method
JPH01272814A (en) Polyvinyl alcohol-based yarn having excellent hot water resistance and production thereof
US6818683B2 (en) Apparatus for manufacturing optical fiber made of semi-crystalline polymer
WO2024012122A1 (en) High-degassing polyolefin hollow fiber membrane, preparation method therefor, and use thereof
US3146284A (en) Process for making polypropylene film
KR20100040731A (en) Spinning method
KR100352222B1 (en) Super Oriented Crystalline Filament and Copper Filament Manufacturing Method
JPS58156017A (en) Production of high strength polyester yarn
RU2318930C2 (en) Spinning method
CN103608503A (en) Dimensionally stable polyester yarn and preparation thereof
JPH0338970B2 (en)
JPS61108713A (en) Polyvinyl alcohol fiber having good fiber properties and its production
Pakhomov et al. Influence of Porosity on the Mechanical Characteristics of UHMWPE Fibers Obtained by the Gel Spinning Molding Method
JPH02210013A (en) Dry and wet spinning process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090907