一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法技术

本发明专利技术是一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法，采用同轴干法纺制备中空聚酰亚胺初生纤维；皮层为PAA溶液，芯层为甲基硅油；利用萃取法将芯层甲基硅油萃取出来；再将中空聚酰亚胺初生纤维进行环化、牵伸、卷曲、切断等处理，最终得到中空聚酰亚胺纤维。该方法制备的中空聚酰亚胺纤维与普通聚酰亚胺纤维相比，导热系数低14%左右，制成相同规格的面料后克罗值高12%左右。整个制备过程操作简单、环境友好，并且可以实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法
本专利技术涉及保温材料的制备
，具体涉及一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法。技术背景作为一种高性能纤维，聚酰亚胺纤维具有良好的耐辐射、耐高温、隔热、耐化学性等优异性能。聚酰亚胺纤维的发展历史虽然很短，至今大概60年左右，但由于它的优异性能，使得它在航空航天、电器绝缘、国防建设、环境保护、特种防护等条件严酷的领域得到了广泛的应用，尤其是在一些高端领域。它的优越特性使之发展为最具前途的高性能纤维之一。进一步研发低导热系数、低克罗值的聚酰亚胺纤维材料具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出一种采用同轴干法纺中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法，该方法制得的中空聚酰亚胺纤维个有极低导热系数和克罗值。本专利技术的目的是通过以下的技术方案来实现的。本专利技术是一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法，其特点是：包括以下步骤：（1）通过合成法制得PAA纺丝液；（2）以PAA为皮层，甲基硅油为芯层，通过同轴干法纺制得聚酰亚胺初生纤维；（3）将聚酰亚胺初生纤维经过乙醇溶液进行甲基硅油萃取，再水洗、干燥后得到中空聚酰亚胺初生纤维；（4）中空初生纤维经过环化、牵伸、卷曲、切断处理后，获得中空聚酰亚胺纤维。本专利技术所述的制备方法，其进一步优选的技术方案是：将获得的中空聚酰亚胺纤维纺成纱线，得到中空聚酰亚胺纤维纱。本专利技术所述的制备方法，其进一步优选的技术方案是：将中空聚酰亚胺纤维纺成40s的纱线。本专利技术所述的制备方法，其进一步优选的技术方案是：将获得的中空聚酰亚胺纤维纱制成双罗纹面料，得到中空聚酰亚胺纤维保温面料。本专利技术所述的制备方法，其进一步优选的技术方案是：将获得的中空聚酰亚胺纤维纱采用双面圆纬机编织成克重为200g/㎡的双罗纹面料。本专利技术所述的制备方法，其进一步优选的技术方案是：步骤（1）所述的PAA纺丝液的质量浓度为15%—35%。本专利技术所述的制备方法，其进一步优选的技术方案是：步骤（1）合成法制得PAA纺丝液时所用的有机溶剂为DMAC。本专利技术所述的制备方法，其进一步优选的技术方案是：步骤（2）所述同轴干法纺的温度为180℃－300℃，纺丝速度为200m/min－500m/min，风量为10m³/min—20m³/min；皮层纺丝液吐出量为5mL/min－25mL/min，芯层甲基硅油的吐出量位3mL/min－15mL/min，纺程10m－20m。本专利技术所述的制备方法，其进一步优选的技术方案是：步骤（4）所述的环化温度为300℃－400℃，环化时间为10min－30min。现有技术相比，本专利技术方法的技术效果如下：1、本专利技术方法采用同轴干法纺以及后续处理制得中空聚酰亚胺纤维。这种纤维作为保温材料与一般的聚酰亚胺纤维相比，具有更加优良的保温性能。2、采用同轴干法纺丝法具有条件温和，操作简单，环境友好，制备工艺成本低，适于大量生产等优点。3、采用干法纺丝法，有机溶剂的回收率在95%以上，对环境友好。4、该方法制备的中空聚酰亚胺纤维与普通聚酰亚胺纤维相比，导热系数低14%左右，制成相同规格的面料后克罗值高12%左右。具体实施方式为了使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1，一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法，包括以下步骤：（1）通过合成法制得PAA纺丝液；（2）以PAA为皮层，甲基硅油为芯层，通过同轴干法纺制得聚酰亚胺初生纤维；（3）将聚酰亚胺初生纤维经过乙醇溶液进行甲基硅油萃取，再水洗、干燥后得到中空聚酰亚胺初生纤维；（4）中空初生纤维经过环化、牵伸、卷曲、切断处理后，获得中空聚酰亚胺纤维。将获得的中空聚酰亚胺纤维纺成40s纱线，得到中空聚酰亚胺纤维纱。将获得的中空聚酰亚胺纤维纱制成双罗纹面料，得到中空聚酰亚胺纤维保温面料。面料克重为200g/㎡。步骤（1）所述的PAA纺丝液的质量浓度为15%；步骤（1）合成法制得PAA纺丝液时所用的有机溶剂为DMAC；步骤（2）所述同轴干法纺的温度为180℃，纺丝速度为200m/min，风量为10m³/min；皮层纺丝液吐出量为5mL/min，芯层甲基硅油的吐出量位3mL/min，纺程10m；步骤（4）所述的环化温度为300℃，环化时间为10min。实施例2，一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法，步骤（1）所述的PAA纺丝液的质量浓度为35%；步骤（1）合成法制得PAA纺丝液时所用的有机溶剂为DMAC；步骤（2）所述同轴干法纺的温度为300℃，纺丝速度为500m/min，风量为20m³/min；皮层纺丝液吐出量为25mL/min，芯层甲基硅油的吐出量位15mL/min，纺程20m；步骤（4）所述的环化温度为400℃，环化时间为30min。其余与实施例1相同。实施例3，一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法，步骤（1）所述的PAA纺丝液的质量浓度为25%；步骤（1）合成法制得PAA纺丝液时所用的有机溶剂为DMAC；步骤（2）所述同轴干法纺的温度为250℃，纺丝速度为300m/min，风量为15m³/min；皮层纺丝液吐出量为15mL/min，芯层甲基硅油的吐出量位10mL/min，纺程15m；步骤（4）所述的环化温度为350℃，环化时间为20min。其余与实施例1相同。实施例4，一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法：1、同轴干法纺制备中空聚酰亚胺纤维：1.1纺丝温度为180℃。采用合成法制得浓度为15%的PAA溶液，皮层为PAA溶液，挤出速度为10ml/min，芯层为甲基硅油，挤出速度为8ml/min。纺丝温度为180℃，纺丝速度为300m/min，纺丝风量为10m³/min，纺程为15m。将中空聚酰亚胺初生纤维在乙醇溶液中浸泡30min，再水洗，50℃烘干。将烘干的中空聚酰亚胺初生纤维在350℃下环化30min，再进行牵伸、卷曲、切断得到中空聚酰亚胺纤维。1.2纺丝温度为250℃。采用合成法制得浓度为15%的PAA溶液，皮层为PAA溶液，挤出速度为10ml/min，芯层为甲基硅油，挤出速度为8ml/min。纺丝温度为180℃，纺丝速度为250m/min，纺丝风量为10m³/min，纺程为15m。将中空聚酰亚胺初生纤维在乙醇溶液中浸泡30min，再水洗，50℃烘干。将烘干的中空聚酰亚胺初生纤维在350℃下环化30min，再进行牵伸、卷曲、切断得到中空聚酰亚胺纤维。1.3纺丝风量为12m³/min。采用合成法制得浓度为15%的PAA溶液，皮层为PAA溶液，挤出速度为10ml/min，芯层为甲基硅油，挤出速度为8ml/min。纺丝温度为180℃，纺丝速度为300m/min，纺丝风量为12m³/min，纺程为15m。将中空聚酰亚胺初生纤维在乙醇溶液中浸泡30min，再水洗，50℃烘干。将烘干的中空聚酰亚胺初生纤维在350℃下环化30min，再进行牵伸、卷曲、切断得到中空聚酰亚胺纤维。1.4纺程为18m。采用合成法制得浓度为15%的PAA溶液，皮层为PAA溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）通过合成法制得PAA纺丝液；（2）以PAA为皮层，甲基硅油为芯层，通过同轴干法纺制得聚酰亚胺初生纤维；（3）将聚酰亚胺初生纤维经过乙醇溶液进行甲基硅油萃取，再水洗、干燥后得到中空聚酰亚胺初生纤维；（4）中空初生纤维经过环化、牵伸、卷曲、切断处理后，获得中空聚酰亚胺纤维。

【技术特征摘要】
1.一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）通过合成法制得PAA纺丝液；（2）以PAA为皮层，甲基硅油为芯层，通过同轴干法纺制得聚酰亚胺初生纤维；（3）将聚酰亚胺初生纤维经过乙醇溶液进行甲基硅油萃取，再水洗、干燥后得到中空聚酰亚胺初生纤维；（4）中空初生纤维经过环化、牵伸、卷曲、切断处理后，获得中空聚酰亚胺纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：将获得的中空聚酰亚胺纤维纺成纱线，得到中空聚酰亚胺纤维纱。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：将中空聚酰亚胺纤维纺成40s的纱线。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：将获得的中空聚酰亚胺纤维纱制成双罗纹面料，得到中空聚酰亚胺纤维保温面料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：将获得的中空聚酰亚胺纤维纱采用双面圆纬...

【专利技术属性】
技术研发人员：王士华，郭涛，王瑾，苗岭，陶明东，扈中武，仲明明，陈承，刘小念，杨珂珂，
申请(专利权)人：江苏奥神新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32