[發明專利]聚酰亞胺纖維熱牽伸爐及聚酰亞胺纖維熱牽伸方法

有效

• 申請號: 201310295590.0
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103305999A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 李國民;邱雪鵬;劉芳芳;呂晚香;代學民;高連勛
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: D02J1/22
• 分類號: D02J1/22;D02J13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵;李玉秋

技術領域

本發明涉及聚酰亞胺技術領域，尤其涉及聚酰亞胺纖維熱牽伸爐及聚酰亞胺纖維熱牽伸方法。

背景技術

隨著科學技術發展，各種高技術纖維在國民經濟和社會發展中發揮著越來越重要的作用。聚酰亞胺纖維以其耐輻照性、耐高溫性、高強度高模量等優異性能，已成為當前高技術纖維的重要品種之一。

現有技術常采用兩步法制備聚酰亞胺纖維，具體過程為首先合成聚酰胺酸，再將聚酰胺酸溶液除去溶劑，經脫水環化后得到聚酰亞胺。在采用兩步法制備聚酰亞胺纖維的過程中，酰亞胺化后的纖維需要高溫牽伸熱定型之后，才能得到性能優異的聚酰亞胺纖維。現有技術公開了多種用于聚酰亞胺纖維熱處理的熱處理爐，如公開號為CN202730343U的中國專利和公開號為CN102943331A的中國專利分別報道了熱處理爐的結構和熱處理方法，但是，其爐膛結構設計和纖維熱處理方法均不適用于聚酰亞胺纖維的熱處理，生產的纖維力學性能低，而且產生的廢氣會腐蝕爐子的加熱元件，無法正常生產。

現有技術為了避免廢氣對熱處理爐的影響，公開了裝有進出氣通道的爐膛結構，例如，公開號為CN101986077B的中國專利和公開號為CN201778153U的中國專利公開了裝有進出氣通道的熱處理爐。這種熱處理爐雖然避免了廢氣對加熱元件的腐蝕，但是，得到的聚酰亞胺纖維的力學性能仍然較低，滿足不了使用要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚酰亞胺纖維熱牽伸爐，本發明提供的熱牽伸爐是對聚酰亞胺原纖維進行牽伸熱處理的專門設備，通過該設備的熱處理得到的聚酰亞胺成品纖維具有較高的力學性能。

本發明提供了一種聚酰亞胺纖維熱牽伸爐，包括爐膛、S形惰性氣體管道、加熱裝置、保溫層、爐體和環氣體流管道；

所述爐膛包括內爐膛和熱處理腔，所述熱處理腔設置于所述內爐膛內；

所述S形惰性氣體管道設置于所述內爐膛和所述熱處理腔之間，所述S形惰性氣體管道上設置有多個出氣孔；

所述加熱裝置設置于所述爐膛的外壁；

所述保溫層設置于所述加熱裝置的外；

所述爐體設置于所述保溫層外；

所述環氣體流管道設置于所述爐膛的兩個端口處。

優選的，所述出氣孔在所述S形惰性氣體管道上均勻分布；

相鄰兩出氣孔之間的距離為0.5cm～3cm。

優選的，所述爐膛的長度不小于5米。

優選的，所述爐膛的形狀為四方體；

所述爐膛的長、寬和高的比為（150～170）:（6～10）:1。

優選的，S形惰性氣體管道的直徑為0.5cm～3cm。

優選的，所述出氣孔的直徑為0.3cm～1cm。

優選的，所述環氣體流管道上設置有均勻分布的出氣孔；

相鄰兩出氣孔之間的距離為0.5cm～3cm。

優選的，所述加熱裝置的加熱元件為高溫硅鋁鉬棒。

優選的，還包括測溫裝置；

所述測溫裝置設置于爐膛兩端口處和爐膛中間。

優選的于，還包括氣體檢測口；

所述氣體檢測口設置于所述爐膛的一端的端角處。

本發明提供了一種聚酰亞胺纖維的熱牽伸方法，包括以下步驟：

將待處理的聚酰亞胺纖維傳送至上述技術方案所述的熱牽伸爐中，在熱處理腔中進行熱牽伸，得到聚酰亞胺成品纖維。

優選的，所述熱牽伸的溫度為400℃～550℃。

優選的，所述升溫至所述熱牽伸溫度的升溫速率不大于30℃/min。