[发明专利]一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法

摘要

本发明涉及一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，是一种通过微量共聚的既能保证流体的液晶性能，又能得到具有一定混乱程度的纺丝流体，在纺丝过程中形成微纤之间有相互作用的纤维的制备方法。芳纶纤维的破坏形式是微纤的滑移，因此提高芳纶的力学性能，应该改善微纤之间的相互作用。芳纶之间的微纤相互作用是由于液晶纺丝凝固过程中的相转变控制的。微量共聚不改变液晶行为和液晶纺丝的过程，通过破坏液晶分子链之间的规整性，来增加液晶的混乱程度。具有一定混乱度的微晶改变了微纤的相互作用，使纤维的强度和模量得到了提高。本方法简便，通过干喷-湿法液晶纺丝成型法可以得到稳定好，力学性能好的芳纶纤维。

主权项

一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，其特征是包括下列步骤： (a)微量共聚PPTA的合成： 在氮气气氛保护条件下，先将LiCl溶于溶剂NMP，然后加入微量共聚单体，并加入酸吸收剂吡啶，搅拌使其完全溶解，再加入PPD，搅拌使其完全溶解，然后通冷凝油浴，保持在‑15～‑5℃的温度条件下，分三次加入TPC，搅拌使其均匀混合并充分反应，即得到改性的PPTA树脂，其比浓对数粘度在4.0～6.0dl/g之间； 所述微量共聚单体是含有柔性链结构的二胺单体，为：3,4’二氨基二苯醚、4,4’‑二氨基二苯醚、5,（6）二氨基二苯并咪唑或4,4‑二氨基苄基哌嗪； (b)PPTA‑H2SO4液晶溶液制备： 将所述改性的PPTA树脂干燥后，加入到浓硫酸中，溶解得到PPTA‑H2SO4液晶溶液，PPTA的质量百分比浓度为18～20wt%；经过过滤后、脱泡制备纺丝液； (c)纺丝： 纺丝时预先将纺丝原液加热到70～90℃； 经计量后PPTA‑H2SO4液晶溶液从喷丝板挤出，依次进入空气层和凝固浴； 喷丝速度为：10～40m/min； 纺丝速度为100～350m/min； 空气层高度为6～15mm； 凝固浴组成：0～10wt%的H2SO4和余量的H2O； 凝固浴温度为0～15℃； (d)水洗、中和及干燥： 将上一步骤得到的丝束经过水洗，以除去丝束上的盐和溶剂，通过氢氧化钙溶液中和经过凝固浴后粘附在纤维表面的硫酸，160～210℃加热真空干燥，最后在卷筒上卷绕。