一种一步法制备有色间位芳纶沉析纤维的方法技术

本发明专利技术属于芳纶沉析纤维制备技术领域，且公开了一种一步法制备有色间位芳纶沉析纤维的方法，包括有色

【技术实现步骤摘要】
一种一步法制备有色间位芳纶沉析纤维的方法


[0001]本专利技术属于芳纶沉析纤维制备
，具体为一种一步法制备有色间位芳纶沉析纤维的方法
。

技术介绍

[0002]芳纶是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度
、
高模量和耐高温
、
耐酸耐碱
、
重量轻
、
绝缘
、
抗老化
、
生命周期长等优良性能，广泛应用于复合材料
、
防弹制品
、
建材
、
特种防护服装
、
电子设备等领域
。
[0003]芳纶
1313
又称间位芳纶，全称“间苯二甲酰间苯二胺”，是“芳香族聚酰胺纤维”的一种，具有良好的阻燃性
、
热稳定性
、
电绝缘性
、
化学稳定性
、
耐辐射性及机械特性，最早由美国杜邦公司研制成功并实现工业化生产
。
但它大多应用在航天航空
、
汽车工业
、
特种保护服
、
电绝缘材料等领域，在国民生活领域特别是在纺织上的应用还是很少见到
。
[0004]1313
间位芳纶的有色沉析纤维在着色方面的市场运用尚属于真空状态，对标于芳纶复合纸
、
绝缘纸
、
电路板纸
、
安全标贴纸
、
防腐纸
、/>文化藏书纸和装饰壁纸等
。
随着芳纶材料的运用和领域不断扩大，在特殊工矿
、
电力
、
航天
、
石油
、
电子
、
文化
、
建筑
、
装饰行业的质量
、
安全标识领域，颜色管理是一项重大的管理体系和巨大需求
。
[0005]现有技术中，间位芳纶的有色纤维分为纺前着色或后染色，后染色由于色牢度偏低，应用领域受限；纺前着色一般是将颜料直接添加到聚间苯二甲酰间苯二胺纺丝溶液中进行纺丝，制备有色间位芳纶纤维，由于此时的聚间苯二甲酰间苯二胺纺丝溶液粘度非常粘稠，所以颜料在聚间苯二甲酰间苯二胺纺丝溶液中的分散十分艰难，导致着色不均，着色效率低，降低了有色间位芳纶纤维的良品率
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种一步法制备有色间位芳纶沉析纤维的方法，以解决现有的间位芳纶的有色纤维纺前着色的着色不均，着色效率低，后染色的色牢度偏低，应用领域受限的问题
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种一步法制备有色间位芳纶沉析纤维的方法，包括有色
1313
间位芳纶聚合物的合成和沉析，所述有色
1313
间位芳纶聚合物的合成包括以下步骤：
[0008]Sp1
：将间苯二胺溶解于酰胺类极性有机溶剂中溶解；
[0009]Sp2
：控制反应温度为低于
0℃
，加入对应量的
90
‑
95wt
％的间苯二甲酰氯进行低温缩聚反应；
[0010]Sp3
：再加入经过研磨处理的有色颜料，加入剩余对应量的5‑
10wt
％的间苯二甲酰氯继续进行低温缩聚反应；
[0011]Sp4
：副产物氯化氢采用碱土金属氧化物
、
氢氧化物或者氨气进行中和反应，控制中和反应的温度低于
30℃
；
[0012]所述有色
1313
间位芳纶聚合物的沉析包括以下步骤：
[0013]Sp5
：将有色
1313
间位芳纶聚合物通过过滤介质进行过滤，得到沉析聚合物，于
10
‑
50℃
下保存；
[0014]Sp6
：配制沉析液，将沉析聚合物
、
沉析液通过各自的计量泵输送，经沉析机各自的喷嘴进入沉析高速旋转剪切腔内；沉析液可以起到润滑与凝固的作用，不仅缓解了沉析聚合物在高速旋转剪切刀头的高速切割和撞击下的荷载，而且提高了沉析效率和质量，凝固是让初生沉析纤维浸泡在沉析液中快速凝固成型，并且不会粘连在一起
。
[0015]Sp7
：沉析聚合物在高速旋转剪切刀头的高速切割和撞击下，分散为细小的纤条状或片膜状的初生沉析纤维
。
初生沉析纤维浸泡在沉析液中快速凝固成型，形成细小
、
独立
、
可分散的沉析纤维形态，最后得到颜色均匀的芳纶沉析纤维成品
。
[0016]优选的，所述有色颜料在使用前通过精细研磨机和间苯二胺溶剂混合研磨，所述有色颜料的粒径研磨至1μ
m
‑
10
μ
m
，且有色颜料的加入量与间苯二胺的摩尔质量比设为
0.01
：1‑
0.1
：
1。
[0017]优选的，所述过滤介质的孔径设为
30
μ
m
‑
40
μ
m。
[0018]优选的，所述高速旋转剪切腔内部设有沉析聚合物喷嘴与沉析液喷嘴，所述沉析聚合物喷嘴与沉析液喷嘴均设有2‑4个
。
[0019]优选的，所述沉析聚合物喷嘴与沉析液喷嘴的孔型设为圆形
、
方形
、
多边形或不规则形态，且沉析聚合物喷嘴的孔径设为
1mm
‑
5mm
，所述沉析液喷嘴的孔径设为
10mm
‑
40mm。
[0020]优选的，所述沉析液设为氯化钙与二甲基乙酰胺的水溶液，且沉析液的保存条件设为
0℃
‑
30℃。
[0021]优选的，所述沉析液中氯化钙的浓度与二甲基乙酰胺的浓度均设为
10wt
％
‑
40wt
％
。
[0022]优选的，所述高速旋转剪切腔内部设有高速旋转剪切刀头，所述高速旋转剪切刀头的转速设为
5000r/min
‑
8000r/min。
[0023]本专利技术的有益效果如下：
[0024]本专利技术中采用沉析法将沉析液加入合成好的芳纶聚合物中，再将沉析聚合物
、
沉析液通过各自的计量泵输送，经沉析机各自的喷嘴进入沉析高速旋转剪切腔内，沉析聚合物在
5000
‑
8000
转的高速旋转剪切刀头的高速切割和撞击下，分散为细小的纤条状或片膜状的初生沉析纤维，沉析液缓解了沉析聚合物在高速旋转剪切刀头的高速切割和撞击下的荷载，提高了沉析效率和质量，最后初生沉析纤维浸泡在沉析液中快速凝固成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种一步法制备有色间位芳纶沉析纤维的方法，包括有色
1313
间位芳纶聚合物的合成和沉析，所述有色
1313
间位芳纶聚合物的合成包括以下步骤：
Sp1
：将间苯二胺溶解于酰胺类极性有机溶剂中溶解；
Sp2
：控制反应温度为低于
0℃
，加入对应量的
90
‑
95wt
％的间苯二甲酰氯进行低温缩聚反应；
Sp3
：再加入有色颜料，加入剩余对应量的5‑
10wt
％的间苯二甲酰氯继续进行低温缩聚反应；
Sp4
：副产物氯化氢采用碱土金属氧化物
、
氢氧化物或者氨气进行中和反应，控制中和反应的温度低于
30℃
；其特征在于：所述有色
1313
间位芳纶聚合物的沉析包括以下步骤：
Sp5
：将有色
1313
间位芳纶聚合物通过过滤介质进行过滤，得到沉析聚合物，于
10
‑
50℃
下保存；
Sp6
：配制沉析液，将沉析聚合物
、
沉析液通过各自的计量泵输送，经沉析机各自的喷嘴进入沉析高速旋转剪切腔内；
Sp7
：沉析聚合物在高速旋转剪切刀头的高速切割和撞击下，分散为细小的纤条状或片膜状的初生沉析纤维
。
初生沉析纤维浸泡在沉析液中快速凝固成型，形成细小
、
独立
、
可分散的沉析纤维形态，最后得到颜色均匀的芳纶沉析纤维成品
。2.
根据权利要求1所述的一种一步法制备有色间位芳纶沉析纤维的方法，其特征在于：所述有色颜料在使用前通过精细研磨机和间苯二胺溶剂混合研磨，所述有色颜料的粒径研磨至1μ

【专利技术属性】
技术研发人员：李永锋，蒋少波，李健灿，黄振宇，蒋泉洪，董晓亮，
申请(专利权)人：赣州龙邦材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：