„UHMWPE“ pluošto gamybos proceso „Whitepaper“ (2024 pataisytas leidimas)

Mar 07, 2025 Palik žinutę

 

Anotacija


Šis baltasis popierius paaiškina pramonės gamybos procesąItin aukšto molekulinės masės polietileno (UHMWPE) pluoštas,Apima 12 pagrindinių proceso kontrolės taškų nuo žaliavų pasirinkimo iki gydymo po gydymo. Tai atskleidžia kritinius veiksnius, turinčius įtakos pluošto efektyvumui (stiprumas didesnis arba lygus 35 cn/dtex, moduliui, didesniam arba lygus 1200 cn/dtex).

 

 

 

 

UHMWPE Manufacturing Process

 

 

1. Žaliavų sistemos konstrukcija

 

1.1 Dervos atrankos kriterijai

  • Molekulinė masė: 3,5 × 10⁶ ~ 1,2 × 10⁷ g/mol (išbandyta per ISO 16014)

  • Molekulinio svorio pasiskirstymo indeksas (PDI):<3.5 (GPC measurement)
  • Katalizatoriaus likutis: mažesnis arba lygus 5 ppm (ICP-MS aptikimas)
  • Kristalumas: didesnis arba lygus 85% (DSC matavimas)

1.2 Tirpiklio sistemos optimizavimas

  • Dekalino/parafino aliejaus kompozitastirpiklis(7: 3 santykis)
  • Sprendimo koncentracija: 3-8 wt% (pakoreguota pagal verpimo metodą)
  • Temperatūros kontrolė: 130 ± 2 laipsnis (PID reguliuojamas tirpimo reaktorius)

 

2. Pagrindinių procesų grandinės analizė

 

2.1 Gelio verpimo sistema

Žaliavos išankstinis apdorojimas -- dvynių varžtų lydymas -- statinis maišymas -- suktuko ekstruzija -- oro tarpo aušinimas -- daugiapakopis tempimas
Pagrindiniai valdymo parametrai:

  • Verpimo temperatūros gradientas: 180 laipsnis → 140 laipsnis → 90 laipsnių (trijų zonų valdymas)
  • Oro tarpo ilgis: 5-15 cm (pakoreguotas pluošto smulkumu)
  • Pirminis pluošto kristališkumas: 40-50%

2.2 Ultra piešimo procesas

Trijų pakopų ištisinis tempimo sistema:
Įkaitinami ritinėliai 80-100 laipsnis --1 st S, piešimo -- šilumos nustatymo ritinėliai 130--150 laipsnis --2 nd etapo brėžinys 15--20 -- laipsnis 160 laipsnio 160 laipsnio 160 laipsnio.
Stiprinimo mechanizmai:

  • Molekulinės grandinės orientacija didesnė arba lygi 95%
  • Lamellar kristalų storis: 30-50 nm (SAXS patikrinta)
  • Pluošto poringumas<0.5% (mercury intrusion porosimetry)

 

3. Paviršiaus modifikavimo technologijos


3.1 Gydymas plazmoje

  • Atmosferos slėgio plazmos srovė (APPJ)
  • Galia: 300-500 w
  • Trukmė: 30-120 s
  • Paviršiaus energijos sustiprinimas: 45 → 72 mn/m (kontaktinio kampo bandymas)

3.2 Nanokocija

  • Silano jungties agento gradiento danga (200-500 nm storio)
  • Poliuretano/epoksidinė kompozicinė danga (300% atsparumas susidėvėjimui pagerina)
  • UV blocking rate >99% (280-400 nm bangos ilgis)

 

4. Kokybės kontrolės sistema

 
4.1 Internetinė aptikimo sistema

Bandymo elementas

Metodas

Standartinis diapazonas

Linijinis tankis

Vibroskopinis smulkumo testeris

80-4000 dtex

Tempimo savybės

Universalus bandymo aparatas

Stiprumas didesnis arba lygus 35 cn/dtex

Šliaužimo greitis

Nuolatinė klimato kamera

<0.5% (24h)

Atsparumas oro sąlygoms

QUV pagreitėjo senėjimas

>90% išlaikymas (3000h)

4.2 gedimų analizė darbo eiga

Elektronų mikroskopijos analizė (SEM/TEM) → Šilumos analizė (DSC/TGA) → # Molekulinės masės aptikimas (GPC) → Kristalumo analizė (WAXD) → # Surfacinės chemijos analizė (XPS/FTIR) → Tobulinimo plano formavimas

 

5. Technologijų plėtros tendencijos

 

  • Lydymosi verpimo alternatyvos (sulaužymas 3,5 × 10⁶ molekulinės masės barjeras)
  • Biologinis tirpiklio kūrimas (pakeičiant dekalino sistemas)
  • „Smart Fiber“ moksliniai tyrimai ir plėtra (integruotos jutimo funkcijos)
  • Circular recycling processes (solvent recovery rate >99.5%)

 

Išvada


Ši proceso sistema gavo ISO 9001/AS9100D sertifikatą, pasiekusią 500 tonų per metus vienai gamybos linijai. „Millennium Dragon“ mokslinių tyrimų ir plėtros komanda ir toliau optimizuoja proceso parametrus, o ketvirtosios kartos-ketvirtosios kartosUHMWPE pluoštasStiprumo (45 CN/DTEX) ir šiluminio stabilumo (ilgalaikio aptarnavimo 180 laipsnių) pasiekimas (45 CN/DTEX).
)
Išsamioms techninėms specifikacijoms ar bendradarbiavimo klausimams,Susisiekite su „Qianxilong“ inžinerijos centru