[發明專利]聚對苯二甲酰對苯二胺的連續紡絲系統有效

申請號：	201210109553.1	申請日：	2012-04-16
公開（公告）號：	CN102953128A	公開（公告）日：	2013-03-06
發明（設計）人：	張楠;張永林;張濤;許平;王澤	申請（專利權）人：	國能飛騰科技有限公司
主分類號：	D01D1/02	分類號：	D01D1/02;D01D1/06;D01D1/10;D06B23/20
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地址：	100045 北京市西城區復興門外***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	二甲苯二胺連續紡絲系統
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【說明書】：

技術領域

本發明公開了一種聚對苯二甲酰對苯二胺的連續紡絲系統，更具體地涉及一種能夠實現工業化生產聚對苯二甲酰對苯二胺的連續紡絲系統，其屬于特種高性能纖維生產技術領域。

背景技術

聚對苯二甲酰對苯二胺具有高強度、高模量、耐高溫、耐酸堿、耐有機溶劑腐蝕、密度低等特性和特點，且具有適當的韌性可進行紡織加工。因聚對苯二甲酰對苯二胺具有極高的強度，是優質鋼材的5～6倍，模量是鋼材、玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼材的2倍，而重量僅為鋼材的1/5，用其紡出的絲擁有“人造鋼絲”的美譽。“人造鋼絲”在航空航天、國防軍工、防護裝甲、高級輪胎、交通橋梁、結構工程、通訊光纖、海底輸油管道、土木結構工程等領域有重要的運用價值。

目前，國際上只有四家公司，擁有能夠工業規模化生產聚對苯二甲酰對苯二胺長纖維的技術，產能大的兩家是美國杜邦公司和日本帝人公司，杜邦產能為3.3萬噸/年，帝人產能為2.65萬噸/年，這兩家為全世界需求高性能纖維的客戶提供著各種型號的產品，他們掌握的大規模工業化生產技術對外界沒有文字記載，對全球各國更沒有技術出口與許可；產能小的兩家是韓國科隆1000噸/年，和俄羅斯的1000噸/年，他們的生產技術對外也沒有文字介紹，同樣也沒有技術出口與許可。

因芳綸長纖維在軍事、國防等領域有著不可替代的重要運用價值，技術非擁有國都在努力研制尋找可大規模工業化再現的生產技術。

現在，大家知道的聚對苯二甲酰對苯二胺(PPTA)紡絲系統是：反應釜、脫泡裝置、紡絲機，將一定比例的聚對苯二甲酰對苯二胺粉料和硫酸一次性加入反應釜，在一定溫度下攪拌溶解成液晶態，然后送至帶攪拌的脫泡裝置內進行脫泡處理，之后通過紡絲機紡出長纖維絲來，紡成的長絲經水洗、烘干等后處理工序而成為最終產品。這類已知的紡絲系統技術存在著如下問題：

1.由于反應釜溶解，物料脫泡為間歇過程，影響連續紡絲順利進行；

2.由于反應釜攪拌效率低，物料混合、溶解耗時長且難以控制，剪切效率低，混合效率差，導致物料溶解難于達到理想效果；

3.由于脫泡設備攪拌效率低，耗時長且物料脫泡效率差，嚴重影響后續紡絲；

4.由于溶解、脫泡耗時過長，物料降解嚴重，影響產品質量；

5.溶解和脫泡分別在兩個不同裝置內進行，存在設備之間的物料輸送問題和相同設備的切換問題等；

6.在不同設備內進行溶解和脫泡后而成的液晶態物料，從脫泡裝置直接送入紡絲機，影響成絲品質，斷絲率高，影響PPTA的工業規模化生產；

7.紡成的長纖維絲束在后處理設備之間的轉移過程中存在較高的斷絲率，從而最終影響成品合格率。

由于已經知道的芳綸紡絲系統存在上述問題，使得芳綸長纖維圍產化工業進程緩慢。

面對現狀，迫切需要盡快自主研制成功一種聚對苯二甲酰對苯二胺的連續紡絲系統技術，促進芳綸長纖維國產化進程，早日扭轉我國長期依賴進口的局面。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚對苯二甲酰對苯二胺的連續紡絲系統，其具有生產連續順暢，系統設計合理，成品絲品質高，斷絲率低，且物料溶解脫泡在系統的一個設備內完成，效果好的特點。

本發明的目的是這樣實現的：一種聚對苯二甲酰對苯二胺的連續紡絲系統，該紡絲系統包括紡絲原液螺桿混合溶解機、紡絲機、后處理設備和卷繞機，紡絲原液在螺桿混合溶解機中分別經過混合與混溶步驟充分混合溶解，然后由紡絲機紡成絲束，紡成的絲束經過后處理設備處理后由卷繞機卷繞形成最終的成品；