專利名稱：一種超細芳砜綸纖維的制備方法
技術領域：
本發(fā)明芳砜綸纖維的制備方法，尤其涉及一種超細芳砜綸纖維的制備方法。
背景技術：
傳統(tǒng)芳砜綸的生產(chǎn)路線如圖l所示，其制造工藝為先進行縮聚反應，將3，3'-二 氨基二苯砜和4，4' -二氨基二苯砜溶于二甲基乙酰胺中，再加入對苯二甲酰氯進行低溫溶 液縮聚，得到相對粘度^ 1.6的聚砜酰胺聚合溶液，體積濃度約13%，然后進行紡絲將上 述溶液用氯化鈣中和，過濾、脫泡后進行濕紡，凝固液為二甲基乙酰胺_氯化鈣的水溶液， 經(jīng)水洗、干燥后熱拉伸而得長絲。若制備短纖維，則將長絲束巻曲后切斷、打包。若要得到 沉析纖維，可以將上述紡絲溶液中，在高速剪切力作用下，加入適量沉析劑，就得到纖維狀 的沉析纖維，水洗后干燥而得產(chǎn)品。 傳統(tǒng)的濕紡法制備芳砜綸纖維的生產(chǎn)工藝復雜，紡絲速度慢，限制了芳砜綸的生 產(chǎn)，且傳統(tǒng)濕紡工藝得到的芳砜綸纖維線密度為1. 67dtex，直徑超過17um。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種快速制備超細芳砜綸纖維的方法。 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種超細芳砜綸纖維的制備方法，將3，3' -二氨基 二苯砜和4，4' -二氨基二苯砜溶于二甲基乙酰胺中，再加入對苯二甲酰氯進行低溫溶液縮 聚后獲得聚苯砜對苯二甲酰胺母粒，其特征在于 首先，將得到的聚苯砜對苯二甲酰胺母粒溶于強極性溶劑中，形成11 25%的紡 絲液，以體積百分數(shù)計，并高速攪拌30 90分鐘后過濾； 其次，將紡絲液加熱到40 150°C ，直至紡絲液中出現(xiàn)有規(guī)律的液泡；
此后，氣泵通過導氣管對儲液池內的紡絲液進行加壓，按住氣泵"快速"鍵對紡絲 液快速加壓，將紡絲液液泡提高到噴嘴處，再將氣泵流速設定為1 200ml/h，進行泡泡靜 電紡絲； 再次，利用金屬電極對加熱后的紡絲液作用，使紡絲液內部電荷在高壓電場作用 下被極化，極化電荷集中在凸起的液泡表面；當電場力超過紡絲液的表面張力后，液泡頂端 形成大量噴射流，隨后急速拉伸分化，獲得超細芳砜綸纖維，并落于表面活性劑浴池中；
最后，將散落的超細芳砜綸纖維集束后形成紗線，干燥定型后巻繞在巻紗輥上。
上述強極性溶劑為N， N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、三氯甲 烷和濃硫酸中的任意一種或幾種。 上述金屬電極連接在高壓靜電發(fā)生器上，電壓為15 45KV。 用于本發(fā)明方法的一種超細芳砜綸纖維的生產(chǎn)設備，包含儲存紡絲液的儲液池， 所述儲液池中設置有導氣管，所述導氣管通過管道與氣泵相連；金屬電極設于導氣管中，所 述紡絲液通過所述金屬電極與高壓靜電發(fā)生器相連；所述儲液池上設有帶有溫度控制電路 和溫度傳感器的加熱裝置，其特征在于所述儲液池的開口設置在儲液池側面的上端，所述導氣管設置在與開口所在的側面對應的另一個側面上，并低于所述紡絲液的液面高度；所 述儲液池的開口處設置有裝有表面活性劑的浴池。 為了方便制的的纖維的收集，所述浴池的側面上高于表面活性劑液面處設置有纖 維束集口。 為了方便后續(xù)纖維的收集，所述纖維束集口外設置有干燥定型裝置和巻紗輥，將 表面活性溶劑中散落的纖維束集后形成紗線，經(jīng)過干燥定型裝置定型后，巻繞在巻紗輥上。
為了實現(xiàn)溶劑的循環(huán)利用，所述浴池的上端與溶劑回收裝置連接。噴射流拉伸分 化過程中，部分未揮發(fā)的溶劑分散在表面活性劑浴池中，揮發(fā)的溶劑經(jīng)溶劑回收裝置回收。
本發(fā)明的有益效果為 1、本發(fā)明方法制備芳砜綸紗線，生產(chǎn)速度可達到50 200m/min，可直接成紗；本 發(fā)明方法形成的芳砜綸纖維直徑為0. 6 2. 2um，僅為傳統(tǒng)芳砜綸的1/8 1/10，比傳統(tǒng)濕 法紡絲形成的纖維直徑大大降低；本發(fā)明方法所形成的初紡紗線線密度為0. 8-3. Odtex ;
2、本發(fā)明方法制得的芳砜綸紗線，可以多根復合加捻后形成高支芳砜綸紗線進行 織造，也可采用芳砜綸紗線與其它如阻燃滌綸、棉、粘膠等紗線復合形成高支芳砜綸基復合 紗線后織造，制備得到的紡織品阻燃效果好； 3、由高支芳砜綸紗線進行織造可形成輕薄型阻燃織物，用于不同季節(jié)和場合的防 護服、消防服等，在保證優(yōu)良的阻燃作用下，具有良好的透氣透濕、隔熱等效果，服用者穿著 極為舒適。


圖1傳統(tǒng)芳砜綸纖維的生產(chǎn)路線圖。 圖2為利用本發(fā)明設備制備超細芳砜綸纖維的生產(chǎn)示意圖。 圖中，1、紡絲液；2、儲液池；3、加熱裝置；4、高壓靜電發(fā)生器；5、金屬電極；6、氣 泵；7、導氣管；8、超細芳砜綸纖維；9、浴池；10、干燥定型裝置；11、巻紗輥；12、溶劑回收裝置。
具體實施例方式
下面結合附圖，通過實施例的方式，對本發(fā)明技術方案進行詳細說明，但是本發(fā)明
的保護范圍不局限于所述實施例。 實施例1 —種超細芳砜綸纖維的制備方法，將3，3' _二氨基二苯砜和4，4' -二氨基二苯 砜溶于二甲基乙酰胺中，再加入對苯二甲酰氯進行低溫溶液縮聚后獲得聚苯砜對苯二甲酰 胺母粒(PSA)，將得到的聚苯砜對苯二甲酰胺母粒(PSA)溶于DMAc(N， N-二甲基乙酰胺)、 匿F (N， N-二甲基甲酰胺)、匿SO ( 二甲基亞砜)、三氯甲烷、濃硫酸等強極性溶劑中的一種或 幾種，形成11 25%的紡絲液，以體積百分數(shù)計，采用超細芳砜綸纖維的生產(chǎn)設備進行如 下加工 首先，將上述得到的紡絲液溶液1高速攪拌30 90分鐘，過濾后倒入儲液池2 ;
其次，利用加熱裝置3將紡絲液加熱到40 150°C ，直至紡絲液中出現(xiàn)有規(guī)律的液 泡；
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此后，氣泵通過導氣管對儲液池內的紡絲液進行加壓，首先按住氣泵"快速"鍵對紡絲液快速加壓，將紡絲液液泡提高到噴嘴處。此后，氣泵流速設定為1 200ml/h，進行泡泡靜電紡絲； 再次，調節(jié)高壓靜電發(fā)生器4電壓至15-45Kv，通過金屬電極(正電極)5對加熱到一定溫度的紡絲液作用，聚苯砜對苯二甲酰胺(PSA)溶液內部電荷在高壓電場作用下被極化，極化電荷集中在凸起的液泡表面；當電場力超過PSA溶液的表面張力后，液泡頂端形成大量噴射流，隨后急速拉伸分化，獲得芳砜綸超細纖維8，并落于表面活性劑浴池9中；
最后，將散落的纖維集束后形成紗線，經(jīng)過干燥定型裝置10定型后，巻繞在巻紗輥11上。 上述的超細芳砜綸纖維的生產(chǎn)設備，包含儲存紡絲液1的儲液池2，所述儲液池2中設置有導氣管7，所述導氣管7通過管道與氣泵6相連；金屬電極5設于導氣管7中，所述紡絲液1通過所述金屬電極5與高壓靜電發(fā)生器4相連；所述儲液池2上設有帶有溫度控制電路和溫度傳感器的加熱裝置3，所述儲液池2的開口設置在儲液池側面的上端，所述導氣管7設置在與開口所在的側面對應的另一個側面上，并低于所述紡絲液1的液面高度；所述儲液池2的開口處設置有裝有表面活性劑的浴池9 ;
所述浴池9的側面上高于表面活性劑液面處設置有纖維束集口 ；
所述纖維束集口外設置有干燥定型裝置10和巻紗輥11 ;
所述浴池9的上端與溶劑回收裝置12連接。
權利要求
一種超細芳砜綸纖維的制備方法，將3，3’-二氨基二苯砜和4，4’-二氨基二苯砜溶于二甲基乙酰胺中，再加入對苯二甲酰氯進行低溫溶液縮聚后獲得聚苯砜對苯二甲酰胺母粒，其特征在于首先，將得到的聚苯砜對苯二甲酰胺母粒溶于強極性溶劑中，形成11～25％的紡絲液，以體積百分數(shù)計，并高速攪拌30～90分鐘后過濾；其次，將紡絲液加熱到40～150℃，直至紡絲液中出現(xiàn)有規(guī)律的液泡；此后，氣泵通過導氣管對儲液池內的紡絲液進行快速加壓，將紡絲液液泡提高到噴嘴處，再將氣泵流速設定為1～200ml/h進行泡泡靜電紡絲；再次，利用金屬電極對加熱后的紡絲液作用，使紡絲液內部電荷在高壓電場作用下被極化，極化電荷集中在凸起的液泡表面；當電場力超過紡絲液的表面張力后，液泡頂端形成大量噴射流，隨后急速拉伸分化，獲得超細芳砜綸纖維，并落于表面活性劑浴池中；最后，將散落的超細芳砜綸纖維集束后形成紗線，干燥定型后卷繞在卷紗輥上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的超細芳砜綸纖維的制備方法，其特征在于所述強極性溶劑 為N， N-二甲基乙酰胺、N， N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、三氯甲烷和濃硫酸中的任意一種 或幾種。
3. 根據(jù)權利要求2所述的超細芳砜綸纖維的制備方法，其特征在于所述金屬電極連 接在高壓靜電發(fā)生器上，電壓為15 45KV。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超細芳砜綸纖維的制備方法，按常規(guī)方法制得聚苯砜對苯二甲酰胺母粒后，將得到的聚苯砜對苯二甲酰胺母粒溶于強極性溶劑中，形成11～25％的紡絲液，并高速攪拌30～90分鐘后過濾；將紡絲液加熱到40～150℃，直至紡絲液中出現(xiàn)有規(guī)律的液泡，通過導氣管對儲液池內的紡絲液進行快速加壓；利用金屬電極對加熱后的紡絲液作用；當電場力超過紡絲液的表面張力后，液泡頂端形成大量噴射流，隨后急速拉伸分化，獲得超細芳砜綸纖維。本發(fā)明方法制備芳砜綸紗線，生產(chǎn)速度可達到50～200m/min，芳砜綸纖維直徑為0.6～2.2um，僅為傳統(tǒng)芳砜綸的1/8～1/10。
文檔編號D01D5/00GK101718002SQ200910232889
公開日2010年6月2日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權日2009年10月21日
發(fā)明者尹桂波, 繆震宇 申請人:南通信一服飾有限公司