[發(fā)明專利]一種F-12纖維上漿柔化方法及上漿柔化裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310545544.1
• 申請(qǐng)日: 2013-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN103603190B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁建英;宋建強(qiáng);王寶生;馮艷麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航天科工集團(tuán)第六研究院四十六所
• 主分類號(hào): D06M13/224
• 分類號(hào): D06M13/224;D06M10/02;D06B13/00;D06C19/00;D06M101/36
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本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)高模F?12纖維的上漿柔化方法及上漿柔化裝置，上漿柔化方法，包括上漿、表面處理、軟化處理和干燥工序。所述上漿工序，是將F?12纖維輸送到上漿柔化裝置的上漿槽中，從而使槽中的配制濃度為0.2～2％的脂肪酸酯類漿劑在溫度為20～40℃的條件下涂覆或浸潤在F?12纖維表面；所述軟化處理工序，是使得F?12纖維以折線型通過上漿槽的過程時(shí)得到軟化。上漿柔化裝置，由固定柔化輥1、可移動(dòng)柔化輥2、導(dǎo)絲輥3、超聲波發(fā)生器4、循環(huán)泵5、加熱器6及槽體8組成。本發(fā)明克服了F?12纖維表面惰性大、表面浸潤差的缺點(diǎn)，改善纖維表面性能，避免纖維制品性能下降，提高纖維與樹脂基體的粘結(jié)性能，提高纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料性能的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)高模F-12纖維的上漿柔化方法及上漿柔化裝置。

背景技術(shù)

芳綸纖維與碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維并成為三大高性能纖維，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。F-12纖維屬于雜環(huán)芳綸纖維，是在對(duì)位芳綸纖維的基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)中引入第三單體后通過低溫縮聚而成，因此纖維性能明顯優(yōu)于對(duì)位芳綸，能夠廣泛應(yīng)用于武器裝備和高端民用市場(chǎng)。尤其用于新型復(fù)合材料的制備，具有廣闊的應(yīng)用前景。

與其他高性能纖維相似，F(xiàn)-12纖維表面呈化學(xué)惰性，與基體樹脂間的界面結(jié)合性能一般，影響了材料優(yōu)異性能的最大發(fā)揮。目前多數(shù)化纖生產(chǎn)廠家都采用上漿方法欲彌補(bǔ)這一影響，而保證上漿穩(wěn)定性與均勻性的技術(shù)一直處于不成熟階段。為了保證F-12纖維在織造過程順利進(jìn)行，不出現(xiàn)起毛、斷絲等現(xiàn)象，同時(shí)為了保證復(fù)合材料的性能，改善纖維表面性能，提高F-12增強(qiáng)纖維的強(qiáng)度發(fā)揮率，本發(fā)明提出了在制得成品纖維前對(duì)纖維進(jìn)行上漿柔化處理，通過自主設(shè)計(jì)的上漿柔化裝置將纖維表面處理和上漿工藝融為一體，較好地改善了纖維表面性能，使纖維在使用過程中充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)，避免在纖維制品制造過程中性能下降，提高了纖維與樹脂基體的粘結(jié)性能，從而提高了纖維制品性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種F-12纖維上漿柔化方法，以克服F-12纖維表面惰性大、表面浸潤差的缺點(diǎn)，改善纖維表面性能，避免纖維制品性能下降，提高纖維與樹脂基體的粘結(jié)性能，提高纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料性能的問題；同時(shí)，提供F-12纖維上漿柔化裝置以解決F-12纖維上漿柔化的問題。

為解決存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種F-12纖維的上漿柔化方法，包括上漿、表面處理、軟化處理和干燥工序。

所述上漿工序，是將F-12纖維通過供絲機(jī)，以20.6～22.9m／min的速度穩(wěn)定地輸送到上漿柔化裝置的上漿槽中，從而使槽中的配制濃度為0.2～2％的脂肪酸酯類漿劑在溫度為20～40℃的條件下涂覆或浸潤在F-12纖維表面；

所述表面處理工序，是在F-12纖維在上漿時(shí)，通過上漿柔化裝置中的超聲波發(fā)生器照射F-12纖維，以增加F-12纖維表面極性基團(tuán)的含量和纖維表面粗糙度；

所述軟化處理工序，是調(diào)節(jié)可移動(dòng)柔化輥2的角度，使得可移動(dòng)柔化輥與固定柔化輥成固定角度，從而使得F-12纖維以折線型通過上漿槽的過程時(shí)得到軟化；

所述干燥工序，是F-12纖維經(jīng)上漿柔化裝置后進(jìn)入溫度為95℃～120℃的烘干機(jī)中，使得F-12纖維含水率控制在3％以下。

一般，所用的漿劑包括所有可用于芳綸纖維上漿用的脂肪酸酯類漿劑，本發(fā)明特別包括脂肪酸一元醇酯、脂肪酸雙酯、脂肪酸多元醇酯、脂肪酸三羥基甲基丙酯、脂肪酸季戊四醇酯為主要成份的脂肪酸酯類漿劑。

上述的上漿柔化方法使用的上漿柔化裝置，由固定柔化輥1、可移動(dòng)柔化輥2、導(dǎo)絲輥3、超聲波發(fā)生器4、循環(huán)泵5、加熱器6及槽體8組成，所述槽體8的內(nèi)部靠近進(jìn)絲端和出絲端分別安裝有導(dǎo)絲輥3；所述導(dǎo)絲輥3之間交替安裝有固定柔化輥1和可移動(dòng)柔化輥2，可移動(dòng)柔化輥2可以根據(jù)柔化的要求，來調(diào)節(jié)角度位置；所述超聲波發(fā)生器4安裝在槽體8的底部；