概述
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維也稱超高模聚乙烯(UHMPE)纖維或伸長(zhǎng)鏈聚乙烯纖維(ECPE),是 20 世紀(jì) 90 年代初出現(xiàn)的第三代高強(qiáng)高模纖維。它的相對(duì)分子量為 100~600 萬之間,分子形狀為線型伸直鏈結(jié)構(gòu),取向度接近 100%, 強(qiáng)度是當(dāng)今纖維之最,具有良好的機(jī)械性能。
作為當(dāng)今世界三大高科技纖維(碳纖維,芳綸和超高分子量聚乙烯纖維)之一,UHMWPE纖維還具有耐紫外線輻射、耐化學(xué)腐蝕、比能量吸收高、介電常數(shù)低、電磁波透射率高、摩擦系數(shù)低及突出的抗沖擊、抗切割等優(yōu)異性能。
主要作業(yè)范圍
UHMWPE纖維是制作軟質(zhì)防彈服、防刺衣、輕質(zhì)防彈頭盔、雷達(dá)罩、運(yùn)鈔車防彈裝甲、直升機(jī)防彈裝甲、艦艇及遠(yuǎn)洋船舶纜繩、輕質(zhì)高壓容器、航天航空結(jié)構(gòu)件、深??癸L(fēng)浪網(wǎng)箱、漁網(wǎng)、賽艇、帆船、滑雪撬等的理想材料。
工藝解決方案
UHMWPE 纖維的制備主要采用“凝膠紡絲—熱拉伸法”,是基于 Tip-Contact法的原理而開發(fā)的, 將 UHMWPE粉末(分子量一般為 1×106以上)以十氫萘、石蠟油或煤油為溶劑,加適量抗氧化劑,制成稀溶液,經(jīng)噴絲孔擠出后驟冷成凝膠原絲,再對(duì)凝膠原絲進(jìn)行萃取和干燥,隨后超倍拉伸可制得UHMWPE 纖維。UHMWPE 的溶解是大分子解纏的過程。而凝膠原絲的形成實(shí)際上是UHMWPE大分子在凝膠原絲中保持解纏狀態(tài),該狀態(tài)為其后的大分子充分伸展奠定了基礎(chǔ)。超倍拉伸不僅使纖維的結(jié)晶度、取向度得到提高,而且又使呈折疊鏈的片晶結(jié)構(gòu)向伸直鏈轉(zhuǎn)化,從而極大的改善了制得纖維的強(qiáng)度和模量。目前,在幾種 UHMWPE 纖維的制備方法中,“凝膠紡絲―熱拉伸法”已成為相對(duì)成熟的工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù),已商品化的 Spectra 纖維和 Dyneema 纖維都是采用此法制成的。根據(jù)使用的溶劑不同,又可以分為:干法紡絲和濕法紡絲。前者以十氫萘等高揮發(fā)性物質(zhì)作為溶劑,以DSM,TOYOBO等公司為代表,后者以礦物油,白油等揮發(fā)性物質(zhì)做溶劑,以HONEYWELL,三井化學(xué)等為代表。
相關(guān)設(shè)備工藝參數(shù)
機(jī)型 | L/D | 主電機(jī)功率 | 產(chǎn)能超 |
AK125 | 68 | 132kW | 450kg/h |