[发明专利]一种纤维的纺丝方法

说明书

本发明公开了一种纤维的纺丝方法，属于纤维领域，步骤如下：1）将聚丙烯腈聚合物溶解于溶剂当中，形成第二纺丝液；2）将无机颗粒和第二纺丝液混合搅拌均匀，并对无机颗粒表面进行改性使得在纺丝液中形成带点胶团进而形成第一纺丝液；3）将第一纺丝液输送到第一输液道中，将第二纺丝液输送到第二输液道中，给第一输液道施加垂直于第一纺丝液流动方向的电场使得第一纺丝液中的带电胶团聚集于第一输液道的边缘；4）第一输液道中的第一纺丝液和第二输液道中的第二纺丝液在喷嘴口混合，所述的第一纺丝液中的带电胶团在两个纺丝液混合后位于纺丝液的中间，混合后的纺丝液从喷嘴喷出纺丝形成初生纤维；5）对初生纤维进行后处理。

技术领域

本发明涉及纤维纺丝领域。

背景技术

聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85%(质量百分比)的丙烯腈共聚物制成的合成纤维。常用的第二单体为非离子型单体，如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等，第三单体为离子型单体如丙烯磺酸钠和2-亚甲基-1，4-丁二酸等。

纤维方法有干法纺丝和湿法纺丝，在一些纺丝中采用在纺丝液中加入无机材料增强，但是这种无机增强纤维中的无机材料是均匀的分散在纤维体中，弱化了无机材料的刚性，使得其增强性能受到限制。

发明内容

本发明的目的在于，针对背景技术中存在的问题，公开了一种纤维的纺丝方法，步骤如下：

1）将聚丙烯腈聚合物溶解于溶剂当中，形成第二纺丝液；

2）将表面覆盖有金属层的无机颗粒和第二纺丝液混合搅拌均匀，并对无机颗粒表面进行改性使得在纺丝液中形成带电胶团进而形成第一纺丝液；

3）将第一纺丝液输送到第一输液道中，将第二纺丝液输送到第二输液道中，给第一输液道施加垂直于第一纺丝液流动方向的电场使得第一纺丝液中的带电胶团聚集于第一输液道的边缘；

4）第一输液道中的第一纺丝液和第二输液道中的第二纺丝液在喷嘴口混合，所述的第一纺丝液中的带电胶团在两个纺丝液混合后位于纺丝液的中间，混合后的纺丝液从喷嘴喷出纺丝形成初生纤维；

5）对初生纤维进行后处理。

作为改进，所述无机颗粒的制备方法如下：首先将无机纳米颗粒和惰性气体形成悬浮气，其次将悬浮气通入真空熔炉中，真空熔炉含有铁蒸气，铁蒸气遇到无机纳米颗粒冷凝覆盖在无机纳米颗粒表面，并进行下沉析出。

作为改进，所述的步骤一中的溶剂采用二甲基乙酰胺，聚丙烯腈的分子量为6000-10000。

作为改进，所述的第一纺丝液和第二纺丝液的流量相同或不大于10%的误差。

作为改进，所述的无机颗粒为氮化硅或者碳化硅，所述的无机颗粒的粒径为50-500nm。

作为改进，所述的第一纺丝液的制备如下：

取第二纺丝液100份，将1-2份羧甲基纤维素钠和第二纺丝液混合搅拌使的羧甲基纤维素钠和第二纺丝液充分混合；其次将表面覆盖有金属的无机颗粒5-10份加入到上述第二纺丝液中，采用超声波进行搅拌，羧甲基纤维素钠对纳米颗粒进行表面改性在纳米颗粒的表面金属形成负电，带有负电的纳米颗粒均匀的分散在纺丝液中进一步形成第一纺丝液。

作为改进，所述的第一纺丝液在纺丝的过程当中通过电场，电场方向垂直于第一纺丝液的流动方向，在电场作用下，第一纺丝液的带电纳米颗粒朝着第一输液道的一侧移动，并在一侧聚集，聚集有纳米颗粒的第一纺丝液和第二纺丝液混合并使得纳米颗粒聚集在混合后纺丝液的中部。

作为改进，所述的后处理包括热处理和牵引操作。

作为改进，所述的热处理包括通过第一温度区和第二温度区，第一温度区温度高于聚丙烯腈玻璃化转变温度1℃-5℃，第二温度区低于熔融温度5℃-8℃。

附图说明