CN114381811A - 一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法 - Google Patents
一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114381811A CN114381811A CN202111575001.5A CN202111575001A CN114381811A CN 114381811 A CN114381811 A CN 114381811A CN 202111575001 A CN202111575001 A CN 202111575001A CN 114381811 A CN114381811 A CN 114381811A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molecular weight
- weight polyethylene
- mother liquor
- spinning mother
- polyethylene fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 104
- 238000009987 spinning Methods 0.000 title claims abstract description 98
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 62
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 67
- 239000004595 color masterbatch Substances 0.000 claims description 46
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 22
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 17
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims description 6
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 6
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 6
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 6
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 3
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 2
- 239000000040 green colorant Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920010741 Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 1
- IRERQBUNZFJFGC-UHFFFAOYSA-L azure blue Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[S-]S[S-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] IRERQBUNZFJFGC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- MYONAGGJKCJOBT-UHFFFAOYSA-N benzimidazol-2-one Chemical compound C1=CC=CC2=NC(=O)N=C21 MYONAGGJKCJOBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- PPSZHCXTGRHULJ-UHFFFAOYSA-N dioxazine Chemical compound O1ON=CC=C1 PPSZHCXTGRHULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229920006253 high performance fiber Polymers 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
- D01D1/02—Preparation of spinning solutions
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/04—Pigments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/44—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
- D01F6/46—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyolefins
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Abstract
本发明公开了一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，具体涉及超高分子量聚乙烯纤维领域。所述方法包括在主设备中，在加热和高剪切作用下，将超高分子量聚乙烯/白油组成的混合浆料混匀，得超高分子量聚乙烯纺丝母液原液；在原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液加工过程中，包括两条及两条以上的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液生产线，制备出两种及以上颜色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液。本发明实现了在一条生产线同时生产两种或两种以上不同颜色的超高分子量聚乙烯有色纤维，避免了对配料***和溶解装置造成污染，减少对物料的浪费，方便品种切换，特别适用小批量多规格的差别化品种的生产。
Description
技术领域
本发明涉及超高分子量聚乙烯纤维领域，具体涉及一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法。
背景技术
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与碳纤维、芳纶并称为当今世界三大高性能纤维，是目前世界上比强度和比模量最高的纤维，具有优异的力学性能，还具有密度小、耐候性好、耐化学腐蚀、耐低温性好、耐磨、耐弯曲性能好、抗切割性能好、比能量吸收高、低导电性，可透过x-射线及一定的防水性等特性，广泛应用于军需装备、航空航天、海洋工程、安全防护、交通运输、体育器材、生物医疗、家纺用品及其它一些特殊领域。
常规的超高分子量聚乙烯纤维呈白色，不能满足绳网、鱼线、织物等对颜色有要求的领域，然而超高分子量聚乙烯纤维的大分子链中，除碳氢共价键外不存在其它官能团，无极性及极高的结晶规整度，一般的染料分子无法与之结合进行染色，因此一般的纤维染色方法对聚乙烯纤维都不适用，此外，在现有技术中，主要在配料阶段或螺杆喂料阶段将有机或无机颜料加入到超分子量聚乙烯/白油的混合体系中，通过螺杆溶解挤出，这种情况下一条生产线一次只能生产一种颜色纤维，此外，这种方式下有机颜料需要经过螺杆高温高剪切，对颜料的耐温性能有了更高的要求，大部分颜料在螺杆挤出机中高温高剪切作用下会发生分解，造成成品纤维颜色失真，并且这种方式容易对配料***和螺杆挤出设备造成污染，尤其是螺杆挤出机内部脱色清理工作增加难度，造成物料浪费多，品种更换成本高，无法实现小批量多规格的订单生产。
发明内容
为此，本发明提供一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，以解决现有制备超高分子量聚乙烯纤维只能单一颜色制备造成成本高，无法实现小批量多规格订单生产的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的提供的一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一，在主设备中，在加热和高剪切作用下，将超高分子量聚乙烯/白油组成的混合浆料混匀，得超高分子量聚乙烯纺丝母液原液；
步骤二，在原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液加工过程中，包括两条及两条以上的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液生产线，制备出两种及以上颜色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液；
步骤三，将不同颜色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液分别用于不同颜色的超高分子量聚乙烯纤维的制备，即得不同颜色的超高分子量聚乙烯纤维。
进一步的，所述两条原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液生产线中，第一色母粒熔融挤出设备将带有颜色的着色剂按比例挤入第一在线高效动态混合单元中与经过同向平行双螺杆挤出设备挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液在线混合方式进行匀混，得第一混合料；第二色母粒熔融挤出设备将带有颜色的着色剂按比例挤入第二在线高效动态混合单元中与经过同向平行双螺杆挤出设备挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液在线混合方式进行匀混，得第二混合料；第一混合料经过第一初级过滤装置后进入第一有色纺丝母液装置即得第一种颜色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液；第二混合料经第二初级过滤装置后进入第二有色纺丝母液装置即得第二种颜色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液。
进一步的，所述生产线包括，第三色母粒熔融挤出设备将带有颜色的着色剂按比例挤入第三在线高效动态混合单元中与经过同向平行双螺杆挤出设备挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液在线混合方式进行匀混，得第三混合料；第三混合料经过第三初级过滤装置后进入第三有色纺丝母液装置即得第三种颜色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液。
进一步的，第一色母粒熔融挤出设备还包括第一齿轮泵计量设备和第一管道加热设备；第二色母粒熔融挤出设备还包括第二齿轮泵计量设备和第二管道加热设备；第三色母粒熔融挤出设备还包括第三齿轮泵计量设备和第三管道加热设备。
进一步的，所述第一管道加热装置、第二管道加热装置和第三管道加热装置的加热方式为电加热，具体为电加热套加热方式或电磁加热方式。
进一步的，第一色母粒熔融挤出设备、第二色母粒熔融挤出设备和第三色母粒熔融挤出设备为单螺杆挤出机；作用是将色母粒充分溶解制成液态着色剂，色母粒中的LDPE还能够起到对超高分子量聚乙烯增塑的作用，有利后续高倍热牵伸的进行。
进一步的，所述着色剂着色剂是由颜料、载体、助剂按一定配比制成；所述颜料占10-45％；所述载体优选为LDPE，所述分散剂优选为PE Wax。
进一步的，所述颜料为单一颜料或复配颜料，可以为有机颜料或无机颜料，且所述颜料的耐温性要求在280℃以上，所述无机颜料包括炭黑、钛白粉、铋黄、铬绿、群青、钴蓝其中的一种或多种；有机颜料包括苯并咪唑酮类、偶氮类、喹吖啶酮类、二噁嗪类、酞菁系颜料中的一种或多种。
进一步的，所述着色剂进入在线高效动态混合单元的温度不低于250℃。
进一步的，所述同向平行双螺杆挤出设备，长径比大于64:1；优选大于68:1，更优选大于72:1；主要作用是通过加热和高剪切作用下将超高分子量聚乙烯/白油组成的混合浆料充分溶解制得超高分子量聚乙烯纺丝母液原液。
进一步的，所述的第一在线高效动态混合单元、第二在线高效动态混合单元和第三在线高效动态混合单元为可调剪切强度与混合度的动态混合器为可调剪切强度与混合度的动态混合器；可以使主加工设备的纺丝母液原液和在线加注的液态着色剂在极短的流程内，实现最充分的混合；使用时，纺丝母液原液从主进料口注入，液态着色剂从辅料添加口注入，进入混合壳体后，在搅拌轴的作用下流体的流向被多次改变，这样有利于物料的充分混合均匀，达到快速混合的目的和效果。
进一步的，所述的第一在线高效动态混合单元和第二在线高效动态混合单元和第三在线高效动态混合单元为轴流式动态混合器为轴流式动态混合器。
本发明具有如下优点：
本发明提供的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，实现了在一条生产线同时生产两种或两种以上不同颜色的超高分子量聚乙烯有色纤维，采用在线添加方式避免了对配料***和溶解装置造成污染，只需对在线添加单元进行清洗，减少对物料的浪费，方便品种切换，特别适用小批量多规格的差别化品种的生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备流程图；
图2为本发明实施例2提供的一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备流程图；
图3为本发明实施例3提供的一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备流程图；
图4为对比例提供的一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备流程图；
图中：1为主设备，2为第一色母粒熔融挤出设备，3为第二色母粒熔融挤出设备，4为第三色母粒熔融挤出设备，5为第一在线高效动态混合单元，6为第二在线高效动态混合单元，7为第三在线高效动态混合单元，8为同向平行双螺杆挤出设备，10为第一初级过滤装置，11为第一有色纺丝母液装置，12为第二初级过滤装置，13为第二有色纺丝母液装置，14为第三初级过滤装置，15为第三有色纺丝母液装置，16为第一管道加热设备，19为第一齿轮泵计量设备，17为第二管道加热设备，20为第二齿轮泵计量设备，18为第三管道加热设备，21为第三齿轮泵计量设备。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法
制备方法如下：
步骤一，在主设备1中，将超高分子量聚乙烯/白油组成的混合浆料(超高分子量聚乙烯/白油＝10/90)通过同向平行双螺杆挤出设备(螺杆直径
长径为68:1，螺杆各区均配置空气冷区控制***防止超温，螺杆1-16区温度分别设定如下：115℃、150℃、180℃、230℃、250℃、260℃、265℃、270℃、273℃、275℃、277℃、278℃、280℃、280℃、280℃、280℃)，充分溶解制得超高分子量聚乙烯纺丝母液原液；
步骤二，第一色母粒熔融挤出设备2将带有蓝色色母粒(LDPE/高温酞菁蓝15:3/PEWax，其中高温酞菁蓝15:3占比25％，PE Wax含量为8％，LDPE占比67％)熔融后挤出蓝色液态着色剂进入第一在线高效动态混合单元5中与经过同向平行双螺杆挤出设备8挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液按1.0/100在线混合方式进行匀混，得第一混合料；第二色母粒熔融挤出设备3将带有黑色色母粒(LDPE/炭黑/PE Wax，其中炭黑占比20％)的黑色液态着色剂挤入第二在线高效动态混合单元6中与经过同向平行双螺杆挤出设备8挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液按0.8/100在线混合方式进行匀混，得第二混合料；第一混合料经过第一初级过滤装置10后进入第一有色纺丝母液装置11即得蓝色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液；第二混合料经第二初级过滤装置12后进入第二有色纺丝母液装置13即得黑色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液；
步骤三，将蓝色和黑色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液分别直接用于纺丝，再通过预牵伸、萃取、干燥、高倍热牵伸等环节，从而在一条生产装置上同时制备出蓝色和黑色两种原液着色的超高分子量聚乙烯纤维。
优选的，第一色母粒熔融挤出设备2还包括第一齿轮泵计量设备19和第一管道加热设备16；第二色母粒熔融挤出设备3还包括第二齿轮泵计量设备20和第二管道加热设备17；管道加热方式为电加热，优选为电磁加热方式；加热到250℃以上；
优选的，第一色母粒熔融挤出设备2、第二色母粒熔融挤出设备3为单螺杆挤出机；
优选的，所述同向平行双螺杆挤出设备8，长径为68:1；
优选的，所述的第一在线高效动态混合单元5、第二在线高效动态混合单元6为可调剪切强度与混合度的轴流式动态混合器。
实施例2一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法制备方法如下：
步骤一，在主设备1中，在加热和高剪切作用下，将超高分子量聚乙烯/白油组成的混合浆料(超高分子量聚乙烯/白油＝10/90)通过同向平行双螺杆挤出设备(螺杆直径
长径为72:1，螺杆各区均配置空气冷区控制***防止超温，螺杆1-16区温度分别设定如下：115℃、150℃、180℃、230℃、250℃、260℃、265℃、270℃、273℃、275℃、277℃、278℃、280℃、280℃、280℃、280℃)，充分溶解制得超高分子量聚乙烯纺丝母液原液；
步骤二，第一色母粒熔融挤出设备2将带有红色液态着色剂(颜料红254/白油，其中颜料红254占比15％，白油占比85％，通过多轴搅拌方式高速乳化分散均匀后得到红色液态着色剂)熔融后挤出红色液态着色剂进入第一在线高效动态混合单元5中与经过同向平行双螺杆挤出设备8挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液按0.85/100在线混合方式进行匀混，得第一混合料；第二色母粒熔融挤出设备3将带有墨绿色液态着色剂(酞青绿/黑色/白油，其中颜料共占比20％，酞青绿/黑色＝20/1，白油占比80％)的墨绿色着色剂挤入第二在线高效动态混合单元6中与经过同向平行双螺杆挤出设备8挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液按1.0/100在线混合方式进行匀混，得第二混合料；第一混合料经过第一初级过滤装置10后进入第一有色纺丝母液装置11即得红色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液；第二混合料经第二初级过滤装置12后进入第二有色纺丝母液装置13即得墨绿色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液；
步骤三，将红色和墨绿色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液分别直接用于纺丝，再通过预牵伸、萃取、干燥、高倍热牵伸等环节，从而在一条生产装置上同时制备出红色和墨绿色两种原液着色的超高分子量聚乙烯纤维。
优选的，第一色母粒熔融挤出设备2还包括第一齿轮泵计量设备19和第一管道加热设备16；第二色母粒熔融挤出设备3还包括第二齿轮泵计量设备20和第二管道加热设备17；管道加热方式为电加热，优选为电磁加热方式；加热到250℃以上；
优选的，第一色母粒熔融挤出设备2、第二色母粒熔融挤出设备3为单螺杆挤出机；
优选的，所述同向平行双螺杆挤出设备8，长径为72:1；
优选的，所述的第一在线高效动态混合单元5、第二在线高效动态混合单元6为可调剪切强度与混合度的轴流式动态混合器。
实施例3一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法制备方法如下：
步骤一，在主设备1中，在加热和高剪切作用下，将超高分子量聚乙烯/白油组成的混合浆料(超高分子量聚乙烯/白油＝10/90)通过同向平行双螺杆挤出设备(螺杆直径
长径为74:1，螺杆各区均配置空气冷区控制***防止超温，螺杆1-16区温度分别设定如下：115℃、150℃、180℃、230℃、250℃、260℃、265℃、270℃、273℃、275℃、277℃、278℃、280℃、280℃、280℃、280℃)，充分溶解制得超高分子量聚乙烯纺丝母液原液；
步骤二，第一色母粒熔融挤出设备2将带有红色液态着色剂(颜料红254/白油，其中颜料红254占比15％，白油占比85％，通过多轴搅拌方式高速乳化分散均匀后得到红色液态着色剂)熔融后挤出红色液态着色剂进入第一在线高效动态混合单元5中与经过同向平行双螺杆挤出设备8挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液按0.85/100在线混合方式进行匀混，得第一混合料；第二色母粒熔融挤出设备3将带有墨绿色液态着色剂(酞青绿/黑色/白油，其中颜料共占比20％，酞青绿/黑色＝20/1，白油占比80％)的墨绿色着色剂挤入第二在线高效动态混合单元6中与经过同向平行双螺杆挤出设备8挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液按1.0/100在线混合方式进行匀混，得第二混合料；第一混合料经过第一初级过滤装置10后进入第一有色纺丝母液装置11即得红色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液；第二混合料经第二初级过滤装置12后进入第二有色纺丝母液装置13即得墨绿色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液；第三色母粒熔融挤出设备4将带有黑色色母粒(LDPE/炭黑/PE Wax，其中炭黑占比20％)的黑色液态着色剂挤入第三在线高效动态混合单元7中与经过同向平行双螺杆挤出设备8挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液按0.8/100在线混合方式进行匀混，得第三混合料；第三混合料经过第三初级过滤装置14后进入第三有色纺丝母液装置15即得黑色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液。
步骤三，将红色、墨绿色和黑色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液分别直接用于纺丝，再通过预牵伸、萃取、干燥、高倍热牵伸等环节，从而在一条生产装置上同时制备出红色、墨绿色和黑色三种原液着色的超高分子量聚乙烯纤维。
优选的，第一色母粒熔融挤出设备2还包括第一齿轮泵计量设备19和第一管道加热设备16；第二色母粒熔融挤出设备3还包括第二齿轮泵计量设备20和第二管道加热设备17；第三色母粒熔融挤出设备(4)还包括第三齿轮泵计量设备(21)和第三管道加热设备(18)；管道加热方式为电加热，优选为电磁加热方式；加热到250℃以上；
优选的，第一色母粒熔融挤出设备2、第二色母粒熔融挤出设备3、第三色母粒熔融挤出设备4为单螺杆挤出机；
优选的，所述同向平行双螺杆挤出设备8，长径为74:1；
优选的，所述的第一在线高效动态混合单元5、第二在线高效动态混合单元6、第三在线高效动态混合单元7为可调剪切强度与混合度的轴流式动态混合器。
对比例
现有技术的制备方法包括以下步骤：
在主设备1中，加入超高分子量聚乙烯/白油/颜料(超高分子量聚乙烯/白油/炭黑＝10/90/0.8)并搅拌均匀后，将超高分子量聚乙烯/白油/颜料组成的混合浆料通过同向平行双螺杆挤出设备8(螺杆直径
长径比大于72:1，螺杆各区均配置空气冷区控制***防止超温，螺杆1-16区温度分别设定如下：115℃、150℃、180℃、230℃、250℃、260℃、265℃、270℃、273℃、275℃、277℃、278℃、280℃、280℃、280℃、280℃)，充分溶解制得黑色超高分子量聚乙烯纺丝母液；
将制得的黑色纺丝母液，经过第一初级过滤10后，直接用于纺丝，再通过预牵伸、萃取、干燥、高倍热牵伸等环节同时得到黑色两种原液着色的超高分子量聚乙烯纤维。
对比例制得的纤维与实施例1-3纤维对比见表1所示。
表1纤维强度对比表
现有技术在一条生产线上只能生产一种颜色超高分子量聚乙烯纤维，且会对配料***和溶解设备造成严重污染，尤其是螺杆挤出机内部脱色清理难度大，物料浪费多，品种更换成本高，无法适应小批量多规格的订单生产需要。
本发明的生产线不限于两条和三条，本发明的生产线可以任意的增加，在两条生产线的基础上进行增加，各生产线之间互不干扰，可以很容易的制得不同颜色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液，提高生产效率。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一，在主设备(1)中，在加热和高剪切作用下，将超高分子量聚乙烯/白油组成的混合浆料混匀，得超高分子量聚乙烯纺丝母液原液；
步骤二，在原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液加工过程中，包括两条及两条以上的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液生产线，制备出两种及以上颜色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液；
步骤三，将不同颜色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液分别用于不同颜色的超高分子量聚乙烯纤维的制备，即得不同颜色的超高分子量聚乙烯纤维。
2.根据权利要求1所述一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，其特征在于，所述两条原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液生产线中，第一色母粒熔融挤出设备(2)将带有颜色的着色剂按比例挤入第一在线高效动态混合单元(5)中与经过同向平行双螺杆挤出设备(8)挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液在线混合方式进行匀混，得第一混合料；第二色母粒熔融挤出设备(3)将带有颜色的着色剂按比例挤入第二在线高效动态混合单元(6)中与经过同向平行双螺杆挤出设备(8)挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液在线混合方式进行匀混，得第二混合料；第一混合料经过第一初级过滤装置(10)后进入第一有色纺丝母液装置(11)即得第一种颜色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液；第二混合料经第二初级过滤装置(12)后进入第二有色纺丝母液装置(13)即得第二种颜色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液。
3.根据权利要求2所述一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，其特征在于，所述生产线还包括，第三色母粒熔融挤出设备(4)将带有颜色的着色剂按比例挤入第三在线高效动态混合单元(7)中与经过同向平行双螺杆挤出设备(8)挤出的超高分子量聚乙烯纺丝母液原液在线混合方式进行匀混，得第三混合料；第三混合料经过第三初级过滤装置(14)后进入第三有色纺丝母液装置(15)即得第三种颜色的原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液。
4.根据权利要求3所述一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，其特征在于，第一色母粒熔融挤出设备(2)还包括第一齿轮泵计量设备(19)和第一管道加热设备(16)；第二色母粒熔融挤出设备(3)还包括第二齿轮泵计量设备(20)和第二管道加热设备(17)；第三色母粒熔融挤出设备(4)还包括第三齿轮泵计量设备(21)和第三管道加热设备(18)。
5.根据权利要求3所述一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，其特征在于，第一色母粒熔融挤出设备(2)、第二色母粒熔融挤出设备(3)和第三色母粒熔融挤出设备(4)为单螺杆挤出机。
6.根据权利要求3所述一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，其特征在于，所述着色剂着色剂是由颜料、载体、助剂按一定配比制成；所述颜料占10-45％；所述颜料为单一颜料或复配颜料，颜料的耐温性在280℃以上。
7.根据权利要求3所述一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，其特征在于，所述着色剂进入在线高效动态混合单元的温度不低于250℃。
8.根据权利要求3所述一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，其特征在于，所述同向平行双螺杆挤出设备(8)，长径比大于64:1。
9.根据权利要求3所述一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，其特征在于，所述的第一在线高效动态混合单元(5)、第二在线高效动态混合单元(6)和第三在线高效动态混合单元(7)为可调剪切强度与混合度的动态混合器。
10.根据权利要求3所述一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法，其特征在于，所述的第一在线高效动态混合单元(5)、第二在线高效动态混合单元(6)和第三在线高效动态混合单元(7)为轴流式动态混合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111575001.5A CN114381811A (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111575001.5A CN114381811A (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114381811A true CN114381811A (zh) | 2022-04-22 |
Family
ID=81197661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111575001.5A Pending CN114381811A (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114381811A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116926703A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-10-24 | 加圣（上海）新材料有限公司 | 一种超高分子量聚乙烯纤维用色浆及其染色方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1197420A (zh) * | 1995-09-28 | 1998-10-28 | 纳幕尔杜邦公司 | 制造着色挤出制品的方法 |
| CN1631943A (zh) * | 2004-11-29 | 2005-06-29 | 北京特斯顿新材料技术发展有限公司 | 超高分子量聚乙烯溶液的连续配制混合方法 |
| CN1745201A (zh) * | 2003-01-29 | 2006-03-08 | 苏拉有限及两合公司 | 用来纺造有色纤维的装置和方法 |
| CN101498056A (zh) * | 2009-02-04 | 2009-08-05 | 浙江华欣新材料股份有限公司 | 一种熔体直接纺丝在线多元添加生产彩色及功能性纤维的设备及方法 |
| CN106544747A (zh) * | 2015-09-23 | 2017-03-29 | 中国石化仪征化纤有限责任公司 | 一种超高分子量聚乙烯有色纤维制造方法 |
| CN107964688A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-04-27 | 江苏文凤化纤集团有限公司 | 一种方便更换的分部位原液纺丝着色装置 |
| CN112095168A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-18 | 长青藤高性能纤维材料有限公司 | 一种有色超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法 |
-
2021
- 2021-12-21 CN CN202111575001.5A patent/CN114381811A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1197420A (zh) * | 1995-09-28 | 1998-10-28 | 纳幕尔杜邦公司 | 制造着色挤出制品的方法 |
| CN1745201A (zh) * | 2003-01-29 | 2006-03-08 | 苏拉有限及两合公司 | 用来纺造有色纤维的装置和方法 |
| CN1631943A (zh) * | 2004-11-29 | 2005-06-29 | 北京特斯顿新材料技术发展有限公司 | 超高分子量聚乙烯溶液的连续配制混合方法 |
| CN101498056A (zh) * | 2009-02-04 | 2009-08-05 | 浙江华欣新材料股份有限公司 | 一种熔体直接纺丝在线多元添加生产彩色及功能性纤维的设备及方法 |
| CN106544747A (zh) * | 2015-09-23 | 2017-03-29 | 中国石化仪征化纤有限责任公司 | 一种超高分子量聚乙烯有色纤维制造方法 |
| CN107964688A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-04-27 | 江苏文凤化纤集团有限公司 | 一种方便更换的分部位原液纺丝着色装置 |
| CN112095168A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-18 | 长青藤高性能纤维材料有限公司 | 一种有色超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116926703A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-10-24 | 加圣（上海）新材料有限公司 | 一种超高分子量聚乙烯纤维用色浆及其染色方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107841094A (zh) | 一种抗菌性色母粒及其制备方法 | |
| CN102199805B (zh) | 一种超高分子量聚乙烯有色纤维的制备方法 | |
| CN104629254A (zh) | 一种连续纤维增强聚醚醚酮复合材料预浸带的制造方法及设备 | |
| CN107227496A (zh) | 一种聚酰胺着色纤维的制备方法及设备 | |
| CN114381811A (zh) | 一种原液着色超高分子量聚乙烯纤维纺丝母液的制备方法 | |
| CN101851797B (zh) | 渔用柔性共混改性聚乙烯单丝制备方法 | |
| CN112095168B (zh) | 一种有色超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法 | |
| CN108486683B (zh) | 具有水溶性海相的pet/pva海岛纤维及其生产工艺 | |
| CN110318116A (zh) | 一种特高强超高分子量聚乙烯纤维的制备方法 | |
| CN115646395A (zh) | 一种多装置联用连续聚合生产芳纶纤维浆料的***及方法 | |
| MXPA01008560A (es) | Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de hilos de elastano a partir de material de reciclado. | |
| CN113429592A (zh) | 一种改性色母粒的制备方法 | |
| CN103963323B (zh) | 一种彩色聚四氟乙烯微孔薄膜的生产工艺 | |
| CN106544746A (zh) | 超高分子量聚乙烯混合溶液干法纺丝制备有色纤维的方法及纤维 | |
| CN113388187A (zh) | 一种色母粒的生产方法 | |
| CN112226835B (zh) | 一种有色合成纤维及其制备方法 | |
| CN111101224B (zh) | 一种有色异型湿法纺丝腈纶的制备方法 | |
| CN108532027B (zh) | 具有水溶性海相的pa/pva海岛纤维及其生产工艺 | |
| CN208006049U (zh) | 一种色母粒加工设备 | |
| CN100395387C (zh) | 一种聚丙烯腈浆粕的制备方法 | |
| CN118107084A (zh) | 一种螺杆挤出机生产色母粒的方法 | |
| CN109774005A (zh) | 一种pvdf背板膜成型工艺 | |
| CN114133685B (zh) | 一种pfa色母粒及其制备方法及pfa预着色料 | |
| CN217434745U (zh) | 一种可降解塑料改性用生产设备 | |
| CN116426068B (zh) | 一种可调显色耐温植物纤维增强免喷涂免包覆聚丙烯材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220422 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |