聚乙烯纤维(乙纶)是指由聚乙烯经熔融纺丝法纺丝而得到的纤维材料,包括短纤维和
长丝䰶,这种纤维的机械强度可通过纺丝工艺参数进行调节,而且湿态强度和伸长与干态相同,聚乙烯纤维具有强度高,密度低,绝缘性佳等优点,但热承载能力低和冷
蠕变限制了它的应用,主要用于生产各种工业用纺织品,特别是滤材,
篷布以及网带等产品。
polyethylene
纤维结晶度\u003e85%,
正交晶系,密度0.95~0.96g/cm3,熔融温度124~138℃,
玻璃化温度75~-120℃,纤维性能分普通型和高强高模型,普通型纤维强度4.4~7.9cN/dtex,模量31~88.3cN/dtex,断裂伸长8%~35%。
国际上高性能聚乙烯纤维有两种不同的生产工艺
技术路线:一条是以
DYNEEMA为代表的高
挥发性溶剂(十氢)干法
凝胶纺丝工艺路线(简称干法路线),另一条是以Spectra为代表的低挥发性溶剂(
矿物油、白油等)湿法凝胶纺丝工艺路线(简称湿法路线)。
以高
挥发性十氢萘为
溶剂,
超高分子量聚乙烯粉末为原料,采用冻胶干法纺丝→超倍热拉伸→溶剂回收系统一体化制取高性能聚乙烯纤维,纺丝
原液自喷丝孔挤出后使十氢萘气化逸出,得到干态凝胶原丝,经高倍拉伸得高性能聚乙烯纤维。
以矿物油、白油等低挥发性物质为溶剂制备超高分子量聚乙烯纺丝原液,纺丝原液自喷丝孔挤出后进入水浴(或水与乙三醇等的混合浴)凝固得到含低
挥发性溶剂的湿态
凝胶原丝。将湿态凝胶原丝用高挥发性和优良萃取性能的
萃取剂(
氟利昂或其他试剂)经连续萃取装置多级萃取,置换入凝胶原丝中的萃取剂经连续多级干燥装置充分气化逸出,得干态凝胶原丝,经高倍拉伸得高性能聚乙烯纤维。
与湿法路线相比,干法路线具有工艺流程短、产品质量好、生产成本低、
溶剂直接回收、纺丝与溶剂回收系统密闭一体化、经济环保等优点。目前,干法工艺路线占现有高性能
聚乙烯生产能力的80%,成为生产中的主导工艺,是高性能聚乙烯纤维产业化发展方向。干法路线中由于十氢萘溶剂允许更高的
原液浓度,而且纺丝速度远远高于湿法路线,溶剂可直接回收而不需要耗用大量的
萃取剂和经历繁复耗能的多道萃取和干燥、大量混合试剂的精馏分离回收过程,从而降低了生产成本。
湿法工艺路线中需要耗用大量的萃取剂并经历多道萃取、干燥、混合试剂精馏分离回收过程,容易造成环境污染。目前所用萃取剂为
氟利昂,因对大气层有破坏作用而可能被禁用。干法路线中
溶剂十氢萘除有刺激性外无其他毒性,使用安全,是一种理想的工业化试剂,干法工艺符合
可持续发展、
清洁生产的要求。
乙纶的服用性能较差,但其价格较低,适合于制作鬃丝、扁丝或膜裂纤维,用来制造绳索、
过滤布、包装布等。
线型
聚乙烯一般以Al(C2H5)3-TiCl3为
催化剂,常压定向聚合而成,纤维成型前者用熔体纺丝法,后者以超高分子量聚乙烯为原料,用
凝胶纺丝法或超拉伸法。
溶剂有十氢萘、
石蜡油、石蜡和
煤油。纤维用途,前者用于制造绳索、
渔网、过滤布和包装袋;后者用于制造防弹服及防弹制品、防切割织物、缆绳和渔网。
聚乙烯(PE)是世界上最常用的塑料聚合物,年消耗率超过每年500亿磅。超过70%的Porex产品使用
聚乙烯。以重复的线性
分子结构CH2-CH2-为单位,PE是一种半结晶聚合物,其强韧性在拉伸断裂前得到增强。一般说来,PE是一种坚固的
轻量级热塑性材料,拥有极好的耐化学性。采用标准聚乙烯牌号生产的产品的孔径直径通常为7~150微米,但这些标称值可以通过特殊的
混合物增加到300微米。