由于凝膠紡絲法不需要任何化學(xué)反應(yīng)和復(fù)雜的加工,只需經(jīng)過簡單凝膠紡絲就能夠大幅度地提高聚乙烯纖維的力學(xué)性能,荷 蘭、日本、美國和我國均采用凝膠紡絲法進(jìn)行UHMW-PE的工業(yè)化生產(chǎn)。凝膠紡絲法工藝首先將一定的濃度UHMWPE溶于適當(dāng)溶劑中(形成UHMW-PE半稀溶液),使聚合物分子間剛好接觸,以減小分子鏈的纏結(jié);通過噴絲板將半稀溶液擠出,驟冷形成凝膠原絲,進(jìn)行去溶劑化和干燥制得UHMW PE凝膠,然 后進(jìn)行超高倍熱拉伸,從而制得高強(qiáng)高模的聚乙烯纖維。UHMW PE凝膠紡絲工藝有兩種:高揮發(fā)性溶劑干法凝膠紡絲工藝路線(干法路線)和低揮發(fā)性溶劑濕法凝膠紡絲工藝路線(濕法路線)。其中,DSM公司采用十氫萘作為溶劑(有較強(qiáng) 的揮發(fā)性),通過加熱即能去溶劑化,不需要萃取步驟;世界其他UHMW-PE生產(chǎn)廠家采用礦物油作為 溶劑(難揮發(fā))需要增加萃取步驟將礦物油萃取出來。與濕法工藝相比,干法紡絲工藝具有流程短、生產(chǎn)工藝環(huán)保、產(chǎn)品中溶劑含量少、強(qiáng)力高、抗蠕變性能好等優(yōu)點(diǎn),產(chǎn)品綜合性能指標(biāo)高,多用于高端產(chǎn)品。2009年11月,由儀征化纖公司與南化集團(tuán)公司研究院、中國紡織科學(xué)研究院聯(lián)合開發(fā)的300t/a高性能聚乙烯纖維干法紡絲工業(yè)化成套技術(shù),通過中石化組織的技術(shù)鑒定,填補(bǔ)了國內(nèi)高性能聚乙烯纖維干法生產(chǎn)工藝空白。整體而言,與荷蘭帝斯曼公司等世界UHMW-PE生產(chǎn)商的技術(shù)相比,我國干法紡技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量還有一定差距,主要表現(xiàn)在單線產(chǎn)能、產(chǎn)品最高強(qiáng)度和絲條均勻性等方面,有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善。