專利名稱：芳香族聚砜酰胺纖維的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)纖維的制造方法，特別涉及一種采用轉(zhuǎn)向濕 法紡絲方法制備芳香族聚砜酰胺纖維的方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，在個(gè)人防護(hù)、過(guò)濾、絕緣等各個(gè)不同領(lǐng)域 對(duì)耐高溫纖維的需求越來(lái)越大。芳香族聚^5風(fēng)酰胺纖維是一種以產(chǎn)業(yè)用 為主的耐高溫纖維，它具有優(yōu)越的耐熱性、很高的熔點(diǎn)、在腐蝕性和 降解性的大氣條件下是惰性的，而且暴露在高溫下仍然能夠保持良好 的物理性能，因此它在許多領(lǐng)域都可以加以應(yīng)用?，F(xiàn)有的芳香族聚砜酰胺的制造方法采用直向濕法紡絲方法，首先通過(guò)聚合制備芳香族聚砜酰胺漿液；然后將得到的芳香族聚砜酰胺漿 液通過(guò)計(jì)量泵計(jì)量、過(guò)濾器過(guò)濾、漿液從噴絲頭噴入凝固浴在凝固浴 槽中凝固成形、空氣中集束、塑化拉伸、水洗烘千、熱拉伸等工序制 備成芳香族聚砜酰胺纖維?，F(xiàn)有的制備芳香族聚砜酰胺纖維方法需要其在凝固浴中成形后再 通過(guò)改變單條絲束的方向達(dá)到集束的目的，這一過(guò)程中集束距離過(guò)長(zhǎng)，. 且這一過(guò)程中初生纖維暴露于空氣中通過(guò)導(dǎo)輥行進(jìn)，從而影響了纖維 的均勻性。在采用直向濕法紡絲方法制備芳香族聚砜酰胺纖維的過(guò)程中，具 有設(shè)備所需用地較多、纖維集束要求較高、纖維不均勻等缺點(diǎn)。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種采用轉(zhuǎn)向濕法紡絲的方法制備 芳香族聚砜酰胺纖維的方法，在芳香族聚砜酰胺纖維的制備過(guò)程中， 在凝固成形工序選用了轉(zhuǎn)向紡絲方法，纖維在進(jìn)塑化拉伸工序前就集 束完畢，使得紡絲機(jī)設(shè)備占地面積大為縮小、絲束較為均勻。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的芳香族聚砜酰胺纖維的制造方法的工藝流程為轉(zhuǎn)向濕法紡絲設(shè)備凝固成形一一塑化拉伸一一水洗及烘干 ——熱拉伸——熱定型——巻曲——上油——切斷——打包。具體過(guò)程如下(1) 轉(zhuǎn)向濕法紡絲設(shè)備凝固成形選用粘度為20000~24000cp (60°C )，含固量為12~15%的芳香 族聚砜酰胺漿液作為紡絲漿液。紡絲漿液經(jīng)加熱器加熱、計(jì)量泵計(jì)量、過(guò)濾器過(guò)濾，從噴絲頭噴 入凝固浴槽凝固成形。凝固浴液組成為DMAc(二曱基乙酰胺)40~ 60wt%、 CaCl22~ 10wt%，其余為水。凝固溫度為0 20。C。凝固浴 長(zhǎng)度為l~1.2m。纖維凝固后經(jīng)轉(zhuǎn)向進(jìn)入第二凝固浴槽，在第二凝固浴槽中多股絲 束進(jìn)行集束。纖維凝固后經(jīng)轉(zhuǎn)向進(jìn)入第二凝固浴槽的轉(zhuǎn)向夾角即紡絲機(jī)整體機(jī) 型與紡絲中心線形成的轉(zhuǎn)向夾角為3.5° -5.0° 。(2 ) 塑化拉伸在第二凝固浴槽集束后的纖維在溫度為30-90。C的塑化拉伸浴中 進(jìn)行塑化拉伸，拉伸倍數(shù)為2~4倍。塑化拉伸浴液的組成為DMAc 10~50wt%, CaCl20~ 10wt% ,其余為水。
(3 ) 水洗及烘干
經(jīng)過(guò)塑化拉伸后，將已經(jīng)具有一定強(qiáng)度的纖維在50 70'C的水洗 水中進(jìn)行水洗，將DMAc洗掉。再在120~ 18(TC的條件下進(jìn)行烘干。
(4) 熱拉伸及熱定型
烘干后的芳香族聚砜酰胺纖維先在300 ~ 400°C的溫度下進(jìn)行熱拉 伸，熱拉伸倍數(shù)為1.5~3倍，再在300 400。C的溫度下進(jìn)行緊張熱定型。
(5) 巻曲、上油、切斷和打包
經(jīng)過(guò)熱拉伸及熱定型的纖維再經(jīng)過(guò)巻曲、上油、切斷和打包，得 到斷裂強(qiáng)度為2.8 ~ 3.2cN/dtex的芳香族聚砜酰胺纖維。
鑒于芳香族聚砜酰胺纖維紡絲方法的特殊性，通過(guò)采用轉(zhuǎn)向紡絲 方法并且設(shè)置第二凝固浴槽，使初生纖維在凝固成形后立即在轉(zhuǎn)向輥 上進(jìn)行轉(zhuǎn)向，再在第二凝固浴槽中在絲束浸沒(méi)于凝固浴液的情況下進(jìn) 行集束，從而解決了原來(lái)紡絲方法中絲束均勻性相對(duì)較差的問(wèn)題，大 大提升了纖維的均勻性。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于不改變纖維的物理性能的基礎(chǔ)上通過(guò)采用轉(zhuǎn)向 紡的紡絲方法^f吏得紡絲設(shè)備的占地大大減少，設(shè)備材料大為節(jié)約，紡 絲機(jī)設(shè)備成本大幅度降低且絲束均勻性大為改善。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
將粘度為22000cp、含固量為13%的芳香族聚砜酰胺漿液加熱到 6(TC,漿液經(jīng)過(guò)計(jì)量泵計(jì)量、過(guò)濾器過(guò)濾后從孔徑O. 07mm、孔數(shù)20000 孔的噴絲頭噴入凝固浴成形。凝固浴組成為DMAc 55wt°/。、 CaCl28wt%, 水37wtX,該凝固浴的溫度為5°C,凝固浴長(zhǎng)度為lm，紡絲機(jī)整體機(jī)型 與紡絲中心線形成的轉(zhuǎn)向夾角為3.5° 。凝固成形后的纖維經(jīng)轉(zhuǎn)向后在 第二凝固浴橫中集束再進(jìn)入塑化拉伸浴，在溫度為50。C的塑化拉伸浴 中拉伸2. 5倍，塑化拉伸浴的組成為50wt%、 CaCh5wt0/。,水45wt%。將 塑化拉伸后的纖維在6(TC的熱水中進(jìn)行水洗，然后在130'C的烘箱中 烘干后，再在350。C的熱板上拉伸1. 8倍，接著在360。C的熱板上定型， 再經(jīng)過(guò)巻曲、上油、切斷、打包，獲得斷裂強(qiáng)度為2. 9cN/dtex、斷裂 伸長(zhǎng)率為18%的芳香族聚砜酰胺纖維。
實(shí)施例2
將粘度為22000cp、含固量為14%的芳香族聚砜酰胺漿液加熱到 60。C,漿液經(jīng)過(guò)計(jì)量泵計(jì)量、過(guò)濾器過(guò)濾后從孔徑G. 08mm、孔數(shù)30000 孔的噴絲頭嘖入凝固浴成形。凝固浴組成為DMAc 50wt°/。、 CaCl26wt%, 水44wt。/i,該^_固浴的溫度為10°C,凝固浴長(zhǎng)度為lm,紡絲機(jī)整體機(jī) 型與紡絲中心線形成的轉(zhuǎn)向夾角為3.5° 。凝固成形后的纖維經(jīng)轉(zhuǎn)向后 在第二凝固浴槽中集束再進(jìn)入塑化拉伸浴，在溫度為60。C的塑化拉伸 浴中拉伸3倍，塑化拉伸浴的組成為45wt°/ 、 CaCl25wt%，水50wty。。將 塑化拉伸后的奸維在60。C的熱水中進(jìn)行水洗，然后在13(TC的烘箱中 烘干后，再在32(TC的熱板上拉伸1.55倍，接著在33(TC的熱板上定型，再經(jīng)過(guò)巻曲、上油、切斷、打包，獲得斷裂強(qiáng)度為3. OcN/dtex、 斷裂伸長(zhǎng)率為19%的芳香族聚砜酰胺纖維。
實(shí)施例3
將粘度為20000cp、含固量為12%的芳香族聚砜酰胺漿液加熱到 60t:，漿液經(jīng)過(guò)計(jì)量泵計(jì)量、過(guò)濾器過(guò)濾后從孔徑0. 075mm、孔數(shù)20000 孔的噴絲頭噴入凝固浴成形。凝固浴組成為DMAc 40wt%、 CaCl25wt%, 水55wt。/。，該凝固浴的溫度為0'C，凝固浴長(zhǎng)度為l.lm，紡絲機(jī)整體機(jī) 型與紡絲中心線形成的轉(zhuǎn)向夾角為5° 。凝固成形后的纖維經(jīng)轉(zhuǎn)向后在 第二凝固浴褙中集束再進(jìn)入塑化拉伸浴，在溫度為40。C的塑化拉伸浴 中拉伸2. 0倍，塑化拉伸浴的組成為35wt°/。、 CaCl22wt%，水63wt、將 塑化4立伸后的纖維在50C的熱水中進(jìn)行水洗，然后在120X:的烘箱中 烘千后，再在40(TC的熱板上拉伸2. 0倍，接著在40(TC的熱板上定型， 再經(jīng)過(guò)巻曲、上油、切斷、打包，獲得斷裂強(qiáng)度為2. 8cN/dtex、斷裂 伸長(zhǎng)率為2ly。的芳香族聚砜酰胺纖維。
實(shí)施例4
將粘度為24000cp、含固量為15%的芳香族聚砜酰胺漿液加熱到 60。C,漿液經(jīng)過(guò)計(jì)量泵計(jì)量、過(guò)濾器過(guò)濾后從孔徑Q. Q85咖、孔數(shù)20000 孔的噴絲頭噴入凝固浴成形。凝固浴組成為DMAc 60wt%、 CaCl28wt°/。， 水32wt。/n，該凝固浴的溫度為20'C，凝固浴長(zhǎng)度為1.2m，紡絲機(jī)整體 機(jī)型與紡絲中心線形成的轉(zhuǎn)向夾角為5° 。凝固成形后的纖維經(jīng)轉(zhuǎn)向后 在第二凝固浴槽中集束再進(jìn)入塑化拉伸浴，在溫度為70。C的塑化拉伸 浴中拉伸3.0倍，塑化拉伸浴的組成為60wt%、 CaCl25wt%,水35wt%。 將塑化拉伸后的纖維在80'C的熱水中進(jìn)行水洗，然后在16(TC的烘箱中烘干后，再在380。C的熱板上拉伸1. 6倍，接著在400。C的熱板上定 型，再經(jīng)過(guò)巻曲、上油、切斷、打包，獲得斷裂強(qiáng)度為3. 2cN/dtex、 斷裂伸長(zhǎng)率為18%的芳香族聚砜酰胺纖維。
權(quán)利要求
1. 一種芳香族聚砜酰胺纖維的制造方法，其特征在于，包括如下步驟(1)紡絲漿液經(jīng)加熱、計(jì)量泵計(jì)量、過(guò)濾器過(guò)濾，從噴絲頭噴入凝固浴槽凝固成形；(2)纖維凝固后經(jīng)轉(zhuǎn)向進(jìn)入第二凝固槽，在第二凝固槽中多股絲束進(jìn)行集束；(3)集束后的纖維經(jīng)塑化拉伸，水洗及烘干，熱拉伸，熱定型后制成芳香族聚砜酰胺纖維。
2、 如權(quán)利要求1所述的芳香族聚砜酰胺纖維的制造方法，其特征 在于，所述紡絲漿液是粘度為20000~24000cp，含固量為12~15%的 聚砜酰胺漿液。
3、 如權(quán)利要求1所述的芳香族聚^風(fēng)酰胺纖維的制造方法，其特征 在于，纖維凝固后經(jīng)轉(zhuǎn)向進(jìn)入第二凝固槽的轉(zhuǎn)向夾角為3.5。 ~5.0° 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用轉(zhuǎn)向濕法紡絲方法制備芳香族聚砜酰胺纖維的方法，其包括如下步驟(1)紡絲漿液經(jīng)加熱、計(jì)量泵計(jì)量、過(guò)濾器過(guò)濾，從噴絲頭噴入凝固浴槽凝固成形；(2)纖維凝固后經(jīng)轉(zhuǎn)向進(jìn)入第二凝固槽，在第二凝固槽中多股絲束進(jìn)行集束；(3)集束后的纖維經(jīng)塑化拉伸，水洗及烘干，熱拉伸，熱定型后制成芳香族聚砜酰胺纖維。本發(fā)明的芳香族聚砜酰胺纖維的方法使得紡絲設(shè)備的占地大大減少，并且提升了纖維的均勻性。
文檔編號(hào)D01D5/06GK101255616SQ200710037799
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者馮文斌, 劉岳新, 常繼成, 汪海峰, 沙玉明, 王秀峰, 錢明娟 申請(qǐng)人:上海特安綸纖維有限公司