一种有机溶剂碳毡专用腈纶及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种有机溶剂碳毡专用腈纶及其制备方法，由以下原料按重量份制备而成：丙烯腈85

【技术实现步骤摘要】
一种有机溶剂碳毡专用腈纶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纺织
，具体涉及一种有机溶剂碳毡专用腈纶及其制备方法。

技术介绍

[0002]腈纶是聚丙烯腈纤维的商品名。耐光、耐腐蚀，可制成蓬松、卷曲、柔软似羊毛的短纤维。密度比羊毛小。广泛用于制人造毛皮，可纯纺(如腈纶毛线)或与羊毛混纺制毛线、毛织物等，具有许多优良的性能，如手感柔软，防霉、防蛀，并有非常优越的耐光性、耐辐射性和耐腐蚀性，蓬松性和保暖性优于其它合成纤维，因此被广泛地应用于服饰、装饰和工业领域。
[0003]腈纶由于其具有特殊的氰基团(
‑
CN)，因此，可以通过高温氧化等工序使氰基团发生氧化和环化后，生成环碳结构。这样的纤维不仅具有很高的强度，还有很好的阻燃、导电以及保温和耐高温等性能。所以不少生产企业就使用腈纶作为原料，生产腈纶基的碳毡保温材料。不同的应用领域对碳毡保温材料的要求不同，对于保温要求非常高的应用领域一般使用的碳毡原料为预氧丝或者碳纤维。对于保温要求略低或者主要起阻燃隔热作用的，一般就使用常规腈纶作为碳毡原料。使用常规腈纶作为碳毡原料相对于使用原丝或者预氧丝，成本要低很多。但在使用常规腈纶原料的过程中发现，一个是制作针刺布的过程中，纤维由于蓬松度太高导致喂入困难，使得生产效率降低；另外是在氧化碳化的过程中产生裂纹，影响毡布使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种有机溶剂碳毡专用腈纶及其制备方法，可以实现低成本碳毡原料的生产，针刺白毡加工性能良好，碳化后碳毡尺寸稳定、表面平整。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]本专利技术提供一种有机溶剂碳毡专用腈纶，由以下原料按重量份制备而成：丙烯腈85
‑
95份、甲基丙烯酸甲酯或醋酸乙烯酯5
‑
15份、甲基丙烯磺酸钠或者衣康酸钠0
‑
3份。
[0007]本专利技术进一步保护一种上述有机溶剂碳毡专用腈纶的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)将丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯或醋酸乙烯酯、甲基丙烯磺酸钠或者衣康酸钠聚合成聚丙烯腈聚合体溶解于有机溶剂中，配置成纺丝液；
[0009](2)将步骤(1)配置的纺丝液通过脱泡和过滤后，由纺丝计量泵计量后通过喷丝孔挤出；
[0010](3)原液经喷丝板挤入凝固浴后形成初生纤维，再进行冷牵伸、水洗以及热牵伸后，纤维进入上油装置；
[0011](4)上过油的纤维经过热辊烘干后进入干式卷曲机；
[0012](5)卷曲后纤维进入定型收缩装置，锅内采用平铺丝盘方式，同时采用过热蒸汽加热、加压；
[0013](6)定型后纤维直接切断打包。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述聚丙烯腈聚合体的粘均分子量在5万～8万，所述纺丝液的聚合体含量在18wt％～33wt％。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述有机溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的至少一种。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，当所述有机溶剂为二甲基亚砜时，所述纺丝液的聚合体固含量范围为18wt％～22wt％；当所述有机溶剂为二甲基乙酰胺时，所述纺丝液的聚合体固含量范围为22wt％～25wt％；当所述有机溶剂为二甲基甲酰胺时，所述纺丝液的聚合体固含量范围为20wt％～33wt％。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述上油装置中选用的油剂为非离子，为有效成分与纯水调配制成的乳化液，有效成分包括烷基酸酯、聚氧乙烯脂肪酸脂；所述油剂中不含有磷、金属元素。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，上油槽浓度控制在2.0wt％～4.0wt％，优选的为2.5wt％～4.0wt％。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述干式卷曲机的卷曲温度控制在85～95℃之间。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述定型收缩装置是间歇式定型锅。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，所述压力范围200KPa～400KPa，定型时间20min～40min。
[0022]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的制备方法可以实现低成本碳毡原料的生产，针刺白毡加工性能良好，碳化后碳毡尺寸稳定、表面平整。
具体实施方式
[0023]下面将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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，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做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。
[0024]实施例1
[0025](1)用二甲基乙酰胺(DMAc)通过转速1000rpm溶解机溶解丙烯腈含量在92wt％，甲基丙烯酸甲酯含量在5wt％，衣康酸钠含量3wt％，聚丙烯腈的粘均分子量在8万的聚丙烯腈聚合体，配置成纺丝溶液。
[0026](2)通过溶解后配制成聚合体含量在25wt％的纺丝液，经喷丝板喷孔挤入温度为25℃凝固浴，初生纤维在凝固浴槽中进行双扩散成形。
[0027](3)纤维经过凝固浴成形后，进入二次凝固浴，再分别进入冷牵伸、水洗、热牵伸和上油后进行热辊烘干。上油槽采用浸渍式上油模式，油剂浓度控制2.5％。油剂采用非离子型油剂，主要成分为十八烷基聚氧乙烯脂肪酸脂、白油。
[0028](4)上油后纤维经过热辊干燥后，进入干卷曲机卷曲，卷曲温度控制在90～95℃之间。卷曲后纤维由自动铺丝机均匀平铺在丝盘上，丝盘每一叠在6～10层，每锅丝盘在6～10叠。丝盘进入定型锅后关闭锅盖密封，定型温度120℃，定型压力280KPa，定型时间40min。
[0029](5)定型后纤维引丝切断、打包。
[0030]实施例2
[0031](1)用二甲基乙酰胺(DMAc)通过转速1000rpm溶解机溶解丙烯腈含量在95wt％，甲基丙烯酸甲酯含量在4.5wt％，甲基丙烯磺酸钠含量0.5wt％，聚丙烯腈的粘均分子量在6万的聚丙烯腈聚合体，配置成纺丝溶液。
[0032](2)通过溶解后配制成聚合体含量在22wt％的纺丝液，经喷丝板喷孔挤入温度为25℃凝固浴，初生纤维在凝固浴槽中进行双扩散成形。
[0033](3)纤维经过凝固浴成形后，进入二次凝固浴，再分别进入冷牵伸、水洗、热牵伸和上油后进行热辊烘干。上油槽采用浸渍式上油模式，油剂浓度控制3.0％。油剂采用非离子型油剂，主要成分为十八烷基聚氧乙烯脂肪酸脂、白油。
[0034](4)上油后纤维经过热辊干燥后，进入干卷曲机卷曲，卷曲温度控制在85～90℃之间。卷曲后纤维由自动铺丝机均匀平铺在丝盘上，丝盘每一叠在6～10层，每锅丝盘在6～10叠。丝盘进入定型锅后关闭锅盖密封，定型温度130℃，定型压力350KPa，定型时间20min。
[0035](5)定型后纤维引丝切断、打包。
[0036]实施例3
[0037](1)用二甲基亚砜(DMSO)通过转速为1000rpm高速溶解机溶解丙烯腈含量在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机溶剂碳毡专用腈纶，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：丙烯腈85
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95份、甲基丙烯酸甲酯或醋酸乙烯酯5
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15份、甲基丙烯磺酸钠或者衣康酸钠0
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3份。2.一种如权利要求1所述有机溶剂碳毡专用腈纶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯或醋酸乙烯酯、甲基丙烯磺酸钠或者衣康酸钠聚合成聚丙烯腈聚合体溶解于有机溶剂中，配置成纺丝液；(2)将步骤(1)配置的纺丝液通过脱泡和过滤后，由纺丝计量泵计量后通过喷丝孔挤出；(3)原液经喷丝板挤入凝固浴后形成初生纤维，再进行冷牵伸、水洗以及热牵伸后，纤维进入上油装置；(4)上过油的纤维经过热辊烘干后进入干式卷曲机；(5)卷曲后纤维进入定型收缩装置，锅内采用平铺丝盘方式，同时采用过热蒸汽加热、加压；(6)定型后纤维直接切断打包。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈聚合体的粘均分子量在5万～8万，所述纺丝液的聚合体含量在18wt％～33wt％。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪红，金利锋，桂尤佳，周新露，沈志明，
申请(专利权)人：中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：