Das für das Trockengelspinnen verwendete Lösungsmittel ist üblicherweise Decalin mit niedrigem Siedepunkt, hoher Flüchtigkeit und guter Löslichkeit für UHMWPE. UHMWPE und Decalin werden in einem Doppelschneckenextruder zu einer Lösung mit einer Konzentration von maximal 10 % gemischt und anschließend durch eine Spinndüse extrudiert, um in einen beheizten Stickstoffkanal zur Entfernung der Lösungsmittel zu gelangen. Nach dem Abkühlen bilden sich Trockengelfilamente, aus denen anschließend durch mehrstufiges Hochleistungs-Heißstrecken UHMWPE-Fasern hergestellt werden. Das Trockengelspinnen ist technisch anspruchsvoll und erfordert eine hohe Abdichtung des Rückgewinnungssystems. Seine Vorteile liegen jedoch vor allem in:
1. Kürzere Prozesse, höhere Produktivität und geringere Kosten.
2. Das Lösungsmittel kann direkt recycelt werden, was dem Umweltschutz förderlicher ist.
3. Unter den gleichen anderen Bedingungen weisen die im Trockenverfahren hergestellten Fasern eine höhere Kristallinität, bessere mechanische Eigenschaften, eine höhere Faserdichte und eine bessere thermische Stabilität auf.
4. Es hat einen schönen Glanz, fühlt sich weich an und hinterlässt geringe Lösungsmittelrückstände und eignet sich für den medizinischen und Heimtextilbereich. Die Haupthersteller sind derzeit die DSM Company aus den Niederlanden, die TOYOBO Company aus Japan und die Yizheng Chemical Fiber Company aus Sinopec.
Beim Nassspinnverfahren wird Weißöl mit hohem Siedepunkt und geringer Flüchtigkeit als Lösungsmittel verwendet. Ultrahocherhitzungspulver wird in Weißöl gelöst, um eine Spinnlösung herzustellen. Anschließend wird es durch Spinnen zu einem flüssigen Filament extrudiert. Anschließend wird es im Wasserbad abgekühlt, um ein Gelfilament zu bilden. Das Gelfilament wird extrahiert, getrocknet und desolvatisiert, um ein unverstrecktes Vorprodukt zu bilden. Anschließend wird es durch mehrmaliges Heißverstrecken zur fertigen Faser verarbeitet. Das Nassspinnverfahren ist weniger aufwendig und erfordert weniger Ausrüstung. Derzeit wenden die meisten inländischen Unternehmen das Nassspinnverfahren an, mit dem militärische und zivile Faserprodukte mit unterschiedlichen Denierzahlen und Festigkeiten hergestellt werden können. Der Schwerpunkt der aktuellen Forschung zum Nassspinnverfahren liegt jedoch auf der Optimierung des bestehenden Verfahrens und der weiteren Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, der Stabilität und der Funktionalität der Fasern, wobei der Schwerpunkt auf Produkten der mittleren und unteren Preisklasse liegt. Die wichtigsten Hersteller sind derzeit die Honeywell Company in den USA, die Beijing Tongyizhong Company in China und die Nantong Jiujiujiu Company.
Veröffentlichungszeit: 28. Oktober 2022
