概述
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维也称超高模聚乙烯(UHMPE)纤维或伸长链聚乙烯纤维(ECPE),是 20 世纪 90 年代初出现的第三代高强高模纤维。它的相对分子量为 100~600 万之间,分子形状为线型伸直链结构,取向度接近 100%, 强度是当今纤维之最,具有良好的机械性能。
作为当今世界三大高科技纤维(碳纤维,芳纶和超高分子量聚乙烯纤维)之一,UHMWPE纤维还具有耐紫外线辐射、耐化学腐蚀、比能量吸收高、介电常数低、电磁波透射率高、摩擦系数低及突出的抗冲击、抗切割等优异性能。
主要作业范围
UHMWPE纤维是制作软质防弹服、防刺衣、轻质防弹头盔、雷达罩、运钞车防弹装甲、直升机防弹装甲、舰艇及远洋船舶缆绳、轻质高压容器、航天航空结构件、深海抗风浪网箱、渔网、赛艇、帆船、滑雪撬等的理想材料。
工艺解决方案
UHMWPE 纤维的制备主要采用“凝胶纺丝—热拉伸法”,是基于 Tip-Contact法的原理而开发的, 将 UHMWPE粉末(分子量一般为 1×106以上)以十氢萘、石蜡油或煤油为溶剂,加适量抗氧化剂,制成稀溶液,经喷丝孔挤出后骤冷成凝胶原丝,再对凝胶原丝进行萃取和干燥,随后超倍拉伸可制得UHMWPE 纤维。UHMWPE 的溶解是大分子解缠的过程。而凝胶原丝的形成实际上是UHMWPE大分子在凝胶原丝中保持解缠状态,该状态为其后的大分子充分伸展奠定了基础。超倍拉伸不仅使纤维的结晶度、取向度得到提高,而且又使呈折叠链的片晶结构向伸直链转化,从而极大的改善了制得纤维的强度和模量。目前,在几种 UHMWPE 纤维的制备方法中,“凝胶纺丝―热拉伸法”已成为相对成熟的工业化生产的技术,已商品化的 Spectra 纤维和 Dyneema 纤维都是采用此法制成的。根据使用的溶剂不同,又可以分为:干法纺丝和湿法纺丝。前者以十氢萘等高挥发性物质作为溶剂,以DSM,TOYOBO等公司为代表,后者以矿物油,白油等挥发性物质做溶剂,以HONEYWELL,三井化学等为代表。
相关设备工艺参数
机型 | L/D | 主电机功率 | 产能超 |
AK125 | 68 | 132kW | 450kg/h |