聚乙烯纖維(乙綸)是指由聚乙烯經(jīng)熔融紡絲法紡絲而得到的纖維材料,包括短纖維和長絲?,這種纖維的機械強度可通過紡絲工藝參數(shù)進行調(diào)節(jié),而且濕態(tài)強度和伸長與干態(tài)相同,聚乙烯纖維具有強度高,密度低,絕緣性佳等優(yōu)點,但熱承載能力低和冷蠕變限制了它的應用,主要用于生產(chǎn)各種工業(yè)用紡織品,特別是濾材,篷布以及網(wǎng)帶等產(chǎn)品。
簡介
polyethylene 纖維結晶度>85%,正交晶系,密度0.95~0.96g/cm3,熔融溫度124~138℃,玻璃化溫度75~-120℃,纖維性能分普通型和高強高模型,普通型纖維強度4.4~7.9cN/dtex,模量31~88.3cN/dtex,斷裂伸長8%~35%。
工藝路線
國際上高性能聚乙烯纖維有兩種不同的生產(chǎn)工藝技術路線:一條是以DYNEEMA為代表的高揮發(fā)性溶劑(十氫)干法凝膠紡絲工藝路線(簡稱干法路線),另一條是以Spectra為代表的低揮發(fā)性溶劑(礦物油、白油等)濕法凝膠紡絲工藝路線(簡稱濕法路線)。
干法路線
以高揮發(fā)性十氫萘為溶劑,超高分子量聚乙烯粉末為原料,采用凍膠干法紡絲→超倍熱拉伸→溶劑回收系統(tǒng)一體化制取高性能聚乙烯纖維,紡絲原液自噴絲孔擠出后使十氫萘氣化逸出,得到干態(tài)凝膠原絲,經(jīng)高倍拉伸得高性能聚乙烯纖維。
濕法路線
以礦物油、白油等低揮發(fā)性物質(zhì)為溶劑制備超高分子量聚乙烯紡絲原液,紡絲原液自噴絲孔擠出后進入水浴(或水與乙三醇等的混合浴)凝固得到含低揮發(fā)性溶劑的濕態(tài)凝膠原絲。將濕態(tài)凝膠原絲用高揮發(fā)性和優(yōu)良萃取性能的萃取劑(氟利昂或其他試劑)經(jīng)連續(xù)萃取裝置多級萃取,置換入凝膠原絲中的萃取劑經(jīng)連續(xù)多級干燥裝置充分氣化逸出,得干態(tài)凝膠原絲,經(jīng)高倍拉伸得高性能聚乙烯纖維。
工藝路線評價
與濕法路線相比,干法路線具有工藝流程短、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)成本低、溶劑直接回收、紡絲與溶劑回收系統(tǒng)密閉一體化、經(jīng)濟環(huán)保等優(yōu)點。目前,干法工藝路線占現(xiàn)有高性能聚乙烯生產(chǎn)能力的80%,成為生產(chǎn)中的主導工藝,是高性能聚乙烯纖維產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向。干法工藝路線中由于十氫萘溶劑允許更高的原液濃度,而且紡絲速度遠遠高于濕法路線,溶劑可直接回收而不需要耗用大量的萃取劑和經(jīng)歷繁復耗能的多道萃取和干燥、大量混合試劑的精餾分離回收過程,從而降低了生產(chǎn)成本。
濕法工藝路線中需要耗用大量的萃取劑并經(jīng)歷多道萃取、干燥、混合試劑精餾分離回收過程,容易造成環(huán)境污染。目前所用萃取劑為氟利昂,因?qū)Υ髿鈱佑衅茐淖饔枚赡鼙唤谩8煞肪€中溶劑十氫萘除有刺激性外無其他毒性,使用安全,是一種理想的工業(yè)化試劑,干法工藝符合可持續(xù)發(fā)展、清潔生產(chǎn)的要求。
纖維性能
(1)纖維強度和伸長與聚丙烯纖維相接近
(2)吸濕能力與丙綸相似,在通常大氣條件下回潮率為0。
(3)具有較穩(wěn)定的化學性質(zhì),有良好的耐化學藥品性和耐腐蝕性。
(4)耐熱性較差,但耐濕熱性能較好,其熔點為110-120℃,較其它纖維低,抗熔孔性很差。
(5)有良好的電絕緣性。耐光性較差,在光的照射下易老化。
用途及性能
乙綸的服用性能較差,但其價格較低,適合于制作鬃絲、扁絲或膜裂纖維,用來制造繩索、過濾布、包裝布等。
線型
線型聚乙烯一般以Al(C2H5)3-TiCl3為催化劑,常壓定向聚合而成,纖維成型前者用熔體紡絲法,后者以超高分子量聚乙烯為原料,用凝膠紡絲法或超拉伸法。溶劑有十氫萘、石蠟油、石蠟和煤油。纖維用途,前者用于制造繩索、漁網(wǎng)、過濾布和包裝袋;后者用于制造防彈服及防彈制品、防切割織物、纜繩和漁網(wǎng)。
由聚乙烯形成的末被取代的飽和脂肪烴的線型分子構成的合成纖維。
PE
聚乙烯(PE)是世界上最常用的塑料聚合物,年消耗率超過每年500億磅。超過70%的Porex產(chǎn)品使用聚乙烯。以重復的線性分子結構CH2-CH2-為單位,PE是一種半結晶聚合物,其強韌性在拉伸斷裂前得到增強。一般說來,PE是一種堅固的輕量級熱塑性材料,擁有極好的耐化學性。采用標準聚乙烯牌號生產(chǎn)的產(chǎn)品的孔徑直徑通常為7~150微米,但這些標稱值可以通過特殊的混合物增加到300微米。
參考資料 >
2014-2018年中國高強高模聚乙烯纖維市場專項調(diào)研及投資戰(zhàn)略咨詢報告.產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng).2014-02-11