[發(fā)明專利]連續(xù)化制造聚丙烯腈漿粕狀纖維

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710038948.6
• 申請(qǐng)日: 2007-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN101280470A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤秀蘭;尤松;陳洪新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海蘭邦工業(yè)纖維有限公司
• 主分類號(hào): D01D11/00
• 分類號(hào): D01D11/00;D01D5/06
• 代理公司: 上海天翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 呂伴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚丙烯漿粕狀纖維(以下簡(jiǎn)稱腈綸漿粕)的連續(xù)化制造方法。

背景技術(shù)

腈綸漿粕除具有腈綸本身所具有的：優(yōu)異的環(huán)境適應(yīng)性，對(duì)濕度不敏感以及較高的使用溫度外，還具有原纖化程度高、在基體中的分散性能好及干、濕加工性能好的特點(diǎn)。在絕大多數(shù)情況下可以取代石棉或芳綸漿粕用于摩擦密封材料、特種紙、無紡布等多個(gè)領(lǐng)域，性價(jià)比較高。目前，腈綸漿粕的制備技術(shù)方面所見報(bào)導(dǎo)不多，只有以下幾種種：腈綸廢絲碾磨法、離心紡絲法和增塑熔融擠出研磨法以及沉析法。

美國(guó)的Sterling公司利用將腈綸長(zhǎng)絲或廢絲經(jīng)切割設(shè)備割成一定長(zhǎng)度的短纖維，在水中分散進(jìn)行機(jī)械叩解和研磨，纖維被撕裂而原纖化，使其表面產(chǎn)生微纖狀毛羽而形成高度原纖化的PAN漿粕，商品名為CFF系列。該方法制備聚丙烯腈漿粕，存在研磨能耗高、得到的漿粕帶狀結(jié)均勻性較差等缺點(diǎn)。

USP5296286提出了噴射紡絲法制備聚丙烯腈漿粕，即是將聚丙烯腈的紡絲原液通過一長(zhǎng)的狹縫形模口而被擠出，經(jīng)噴管型的高速成氣流裝置所拉伸或在狹縫形模品周圍開有高速氣流噴孔，原液一經(jīng)模口壓出，立即受到周圍高速氣流的噴吹，從而形成漿粕。該方法設(shè)備復(fù)雜，成本較高。

US5401576、KR9208998等文獻(xiàn)提出了增塑熔融擠出研磨法制備聚丙烯漿粕，即將用水增塑的聚丙烯腈升溫熔融狀態(tài)，然后降溫到熔點(diǎn)以下，使其成為過冷熔體；擠出后研磨叩解，得到長(zhǎng)度為1～20mm、直徑為0.1～50μm的聚丙烯腈漿粕。

CN200410093262中提出了用沉析法制備聚丙烯腈漿粕，即將聚丙烯腈粉末在二甲基乙酰胺等極性有機(jī)溶劑中完全溶解，配制成均勻的漿液，該漿液注入凝固液中，在強(qiáng)剪切力的作用下，直接沉析出聚丙烯腈漿粕。該法省略了紡絲、切斷、研磨等工序，可以大幅度降低制造成本，但該方法工藝條件比較苛刻，較難控制。

我們?cè)贑N200610025775.X提出了采用兩種不同結(jié)構(gòu)單體的聚丙烯腈聚合體進(jìn)行雙組分共混濕法紡絲，利用共混漿液在凝固過程中發(fā)生相分離形成多微孔結(jié)構(gòu)的原理，采用常規(guī)的聚丙烯腈纖維的紡絲工藝，得到內(nèi)部微孔豐富、微纖疏松的聚丙烯腈絲束纖維，這種結(jié)構(gòu)的絲束經(jīng)切短后，在水中易分散、且在研磨過程中易原纖化，既可大大減低研磨能耗，又可得到結(jié)構(gòu)均勻、高度原纖化的聚丙烯腈漿粕狀纖維。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新的聚丙烯腈漿粕狀纖維的連續(xù)制造方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：采用含有不同比例同種結(jié)構(gòu)單體的兩種聚丙烯腈聚合體進(jìn)行共混濕法紡絲，其混和漿液在凝固過程中發(fā)生微觀相分離，形成外觀無異于普通纖維絲束而內(nèi)部微纖非常豐富的聚丙烯腈絲束，將該絲束切斷后，短切纖維和水同時(shí)輸送進(jìn)入和泵入研磨設(shè)備，在高剪切速率的作用下，連續(xù)分散、研磨形成結(jié)構(gòu)均勻、表面毛羽豐富的高度原纖化的聚丙烯腈漿粕狀纖維。

本發(fā)明與現(xiàn)有制備技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.采用在進(jìn)料口處帶有推動(dòng)葉輪的盤式高剪切研磨機(jī)，省去了短切纖維在水中分散的獨(dú)立工序，使腈綸漿粕的生產(chǎn)過程中，在短切纖維水相中的分散以及研磨能夠連續(xù)進(jìn)行，整個(gè)生產(chǎn)過程高效、簡(jiǎn)單且能耗較低。

2.采用含有不同比例同種結(jié)構(gòu)單體的兩種聚丙烯腈聚合體進(jìn)行共混濕法紡絲，既可形成外觀無異于普通纖維絲束而內(nèi)部微纖非常豐富的聚丙烯腈絲束，而且化學(xué)組成更為簡(jiǎn)單，有利于簡(jiǎn)化漿粕原料生產(chǎn)工藝、降低成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明連續(xù)化制備聚丙烯腈漿粕狀纖維的工藝流程圖。

圖2為本發(fā)明方法制造的聚丙烯腈漿粕狀纖維的掃描電鏡照片。

具體實(shí)施方式

一種聚丙烯腈漿粕狀纖維的連續(xù)制造方法，采用含有不同比例同種結(jié)構(gòu)單體的兩種聚丙烯腈聚合體進(jìn)行共混濕法紡絲，其混和漿液在凝固過程中發(fā)生微觀相分離，形成外觀無異于普通纖維絲束而內(nèi)部微纖非常豐富的聚丙烯腈絲束，將該絲束切斷后，在高剪切速率的作用下，連續(xù)分散、研磨形成結(jié)構(gòu)均勻、表面毛羽豐富的高度原纖化的聚丙烯腈漿粕狀纖維。

所述的聚丙烯腈聚合體中的結(jié)構(gòu)單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等，含量為2.5～12.5％。

所述紡絲原液中兩種聚丙烯腈聚合體含有相同結(jié)構(gòu)單體但比例差在2.5～7.5％，兩種聚合體的含量比為：(5∶95～95∶5)，采用聚丙烯腈常規(guī)紡絲工藝紡制得到的內(nèi)部微纖豐富的聚丙烯腈纖維絲束。

所述的將纖維切短，采用常規(guī)纖維切斷設(shè)備將聚丙烯腈纖維絲束切割成長(zhǎng)度為2～6mm的短纖維。

所述的短切纖維采用特殊設(shè)計(jì)的空心螺桿體積式喂料機(jī)，連續(xù)以30～200kg/h的速率加入研磨設(shè)備。