[发明专利]一种黑色系聚酰亚胺纳米纤维长丝纱线及其批量化制备方法

权利要求书

1.一种黑色系聚酰亚胺纳米纤维长丝纱线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将易碳化可溶性聚合物和二胺单体溶解在极性溶剂中，再按二酐单体与二胺单体摩尔比为(0.95～1.05):1的比例向其中加入二酐单体，得到含易碳化可溶性聚合物的聚酰胺酸纺丝液；

所述易碳化可溶性聚合物的含量为聚酰胺酸纺丝液固含量的1.5～15％；

所述易碳化可溶性聚合物选自：羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和聚丙烯酸的一种或多种；

所述极性溶剂选自：N,N-二甲基乙酰胺DMAC、N,N-二甲基甲胺DMF、二甲基亚砜DMSO和N-甲基吡咯烷酮NMP的一种或多种；

所述二胺单体选自：4,4’ -二氨基二苯醚ODA、对苯二胺PDA、联苯二胺Bz、4,4’ -二氨基二苯砜DDS和双酚A二醚二胺的一种或多种；

所述二酐单体选自：均苯四甲酸二酐PMDA、联苯二酐BPDA、二苯醚二酐ODPA、二苯酮二酐BTDA、二苯硫醚二酐TDPA和三苯二醚二酐HQPDA的一种或多种；

(2)将含有易碳化可溶性聚合物的聚酰胺酸纺丝液通过静电纺丝工艺制备成聚酰胺酸纳米纤维；

(3)利用大滚筒将聚酰胺酸纳米纤维在导电区域收集成聚酰胺酸纳米纤维带，所述大滚筒中的导电区域与绝缘区域间隔平行排布；

所述大滚筒的导电区域宽度为30～300mm，对应条数为1～8条；绝缘区域宽度为30～300mm，对应条数1～8条；所述大滚筒的直径为1～3m，宽度为0.5～3m；

(4)将聚酰胺酸纳米纤维带通过剥离装置进行剥离处理得到聚酰胺酸纳米纤维束；

(5)将聚酰胺酸纳米纤维束通过链式管式炉同时进行亚胺化和易碳化组分 低温碳化处理得到黑色系聚酰亚胺纳米纤维带；

所述亚胺化处理和易碳化组分 低温碳化处理的温度均为320～400℃；

(6)将黑色系聚酰亚胺纳米纤维带通过牵伸装置进行热牵伸处理得到高度取向的黑色系聚酰亚胺纳米纤维长丝束；

所述热牵伸处理的温度为400～450℃，牵伸倍数为2～5倍；

(7)将黑色系聚酰亚胺纳米纤维长丝束通过加捻装置进行加捻处理得到黑色系聚酰亚胺纳米纤维长丝纱线；其断裂强度大于3.0cN/dtex，耐水洗牢度5级，耐日晒牢度6级。