[發明專利]一種對位芳綸細旦纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201110457622.3
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102560700A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 胡盼盼;劉兆峰;吳清基;楊拯
• 申請（專利權）人: 蘇州兆達特纖科技有限公司
• 主分類號: D01D5/06
• 分類號: D01D5/06;D01D1/02;D01D1/10;D01F6/90
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 汪青

技術領域

本發明屬于紡織領域，具體涉及一種對位芳綸細旦纖維及其制備方法。

背景技術

芳綸纖維是一種高科技特種纖維，在高強度輪胎及橡膠工業、防彈材料和防護服裝、摩擦密封絕緣材料、航天航空結構件、高強度耐沖擊耐磨損復合材料、高強度耐腐蝕耐熱繩纜等領域具有廣闊的應用前景。隨著芳綸纖維制備工藝的進步，生產的逐步擴大，以及芳綸纖維良好的絕緣性和抗腐蝕性，使得它在纖維增強繩纜、通訊電子器材等方面的應用也迅速擴大，尤其是通訊電子器材方面對芳綸細旦纖維的需求日益增加。

現有技術中，制備對位芳綸纖維（即芳綸1414）最主要的工藝方法是：采用對苯二甲酰氯和對苯二胺，以N-甲基吡咯烷酮/氯化鈣為溶劑體系進行低溫溶液縮聚得到對位芳綸聚合體；該對位芳綸聚合體再經水洗、過濾、硫酸溶解、過濾、脫泡、紡絲、洗滌、干燥和收卷得到對位芳綸纖維。這種生產方法存在著如下一些不足：1）對位芳綸聚合體溶解在濃硫酸等強酸體系中時溶解不均勻，會有凝膠粒子，這些凝膠粒子會影響紡絲效果，甚至使不能正常紡絲；2）芳綸聚合體在濃硫酸中隨溶解時間增加、溶解溫度的提高而降解加劇，這很容易影響成品纖維的物理性能；3）由于溶液粘度高脫泡困難，殘留氣泡會造成毛絲和斷頭，甚至使無法正常生產，這對于細旦纖維的影響尤為明顯。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種改進的對位芳綸細旦纖維的制備方法。

為解決以上技術問題，本發明采取如下技術方案：

一種對位芳綸細旦纖維的制備方法，包括如下步驟：

（1）、使強酸和對位芳綸聚合體相混合，所得混合料再送入高剪切雙螺桿擠出機中溶解，溶解時間在15~30分鐘之間，得到對位芳綸聚合體溶液；

（2）、使步驟（1）所得溶液先經濾網精度為500~800目的過濾器進行第一次過濾，再經濾網精度為1000~1500目的過濾器進行第二次過濾；

（3）、將步驟（2）第二次過濾得到的濾液送入連續薄膜脫泡裝置進行脫泡；

（4）、將經過步驟（3）脫泡后所得的溶液再送入濾網精度為1500~2500目的過濾器進行第三次過濾；

（5）、將經過步驟（4）第三次過濾后得到的濾液送入紡絲組件進行噴絲、拉伸，再送入冷卻凝固槽進行冷卻凝固，形成纖維；控制噴絲時噴絲帽溫度在88~95℃之間，拉伸時空氣層高度在5~16毫米之間、拉伸倍數為4.5~8倍；

（6）、步驟（5）冷卻凝固后所得纖維再經堿洗、水洗、干燥和收卷，制得所述的對位芳綸細旦纖維成品。

優選地，步驟（1）中，所述對位芳綸聚合體占對位芳綸聚合體溶液的質量分數為18~21%。

作為本發明的優選方式，步驟（1）中所使用的高剪切雙螺桿擠出機是如下結構的雙螺桿擠出機：兩根相互嚙合的雙螺桿的前半部分是由各種正向螺紋套、不同旋向的捏合塊以及少量的反向螺紋套組合而成，其中捏合塊的總長度占該部分長度的30%以上，更為優選地，雙螺桿的后半部分由沿出口方向螺距逐漸減小的螺紋套組成。具體可選擇專利號為ZL?200510030946.3的專利中所使用的雙螺桿擠出機。本發明中，為防止對位芳綸聚合體隨溶解時間增加、溶解溫度提高而在強酸中的降解加劇，采用高剪切雙螺桿擠出機并嚴格控制溶解時間，使對位芳綸聚合體能夠實現快速溶解，最終提高纖維制品的強度。

作為本發明的另一優選方式，所述連續薄膜脫泡裝置的結構如下：由帶夾套的料桶、設置于料桶內并與料桶內壁間留有間隙的扇形面、用于驅動扇形面旋轉的傳動裝置，以及指向扇形面的進料口構成；且扇形面在旋轉過程中能夠與料桶內壁在360°方向上形成漏斗，使得從所述進料口進入所述料桶內的物料能夠在扇形面上在旋轉離心力作用下形成薄膜。具體可選擇專利號為ZL?200720066149.5的專利中所述的制造均一性聚對苯二甲酰對苯二胺纖維的連續脫泡裝置。本發明使用這種連續薄膜脫泡裝置能夠使紡絲原液中氣泡的逸出行程大大縮短，實現高真空度的作用下快速脫泡，同時紡絲原液脫泡后的純凈度也更高。

另外，步驟（5）中噴絲帽上噴孔之間的距離優選是噴孔直徑的5~10倍。