CN102471006B

CN102471006B - 卷绕纤维的方法和使用该方法制备芳族聚酰胺纤维的方法

Info

Publication number: CN102471006B
Application number: CN200980160500.9A
Authority: CN
Inventors: 韩仁植
Original assignee: Kolon Corp
Current assignee: Kolon Industries Inc; Kolon Corp
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2029-07-21
Also published as: WO2011010756A1; CN102471006A

Abstract

本发明公开了一种卷绕纤维的方法和采用该方法制备芳族聚酰胺纤维的方法，该方法通过根据纤维的细度最佳地调整卷绕比而能够稳定地保持纤维的卷绕形状，且使得退绕工序能够平稳，其中所述卷绕纤维的方法包括：准备在预定轴线上旋转的卷绕管和在该卷绕管的两端之间往复运动的导纱器；利用上述导纱器将预定纤维引导到上述卷绕管上；使上述卷绕管在预定轴线上旋转；和以在满足‘2.1≤卷绕比^0.1+Log(细度^0.5)^0.1≤2.2’范围内调整的卷绕比，通过使上述导纱器在上述卷绕管的两端之间往复运动而对预定纤维进行卷绕，其中所述卷绕比是指所述导纱器从所述卷绕管的一端移动到该卷绕管的另一端的期间该卷绕管的旋转频率，所述细度是指所述纤维的旦尼尔。

Description

卷绕纤维的方法和使用该方法制备芳族聚酰胺纤维的方法

技术领域

本发明涉及芳族聚酰胺纤维，更具体而言，本发明涉及一种将芳族聚酰胺纤维卷绕在卷绕管上的方法。

背景技术

一般而言，制备通常称为芳族聚酰胺纤维的芳香族聚酰胺纤维的方法包括如下步骤：通过使芳族二胺与芳族二酰基氯(aromatic diacid chloride)在含有N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的聚合溶剂中进行聚合而制备芳族聚酰胺聚合物；通过将上述芳族聚酰胺聚合物溶解在浓硫酸溶剂中而制备纺丝原液；通过使用喷丝板对上述纺丝原液进行纺丝和使该纺丝原液凝固而制备长丝；和将所制得的长丝卷绕在卷绕管上。在这种情况下，所需的旦尼尔可以根据长丝的使用目的而改变。为了得到所需的旦尼尔，可以适当地调整工艺条件，或者可以另外进行交络、加捻或合股(doubling)这些后续工序。

对于改善所制得的芳族聚酰胺纤维的质量存在必须的条件。一个条件是通过在卷绕管上卷绕芳族聚酰胺纤维而形成的卷绕形状必须保持稳定。由于芳族聚酰胺纤维在被卷绕在卷绕管上的同时移动，所以对于芳族聚酰胺纤维的移动过程，卷绕形状必须稳定地保持。

为了在移动卷绕在卷绕管上的芳族聚酰胺纤维时稳定地保持其卷绕形状，可以实施多种常规方法，例如，使用压花图案卷绕管或在卷绕管的边缘粘附上浆剂。

首先，使用压花图案卷绕管的方法是使用其上形成有压花突起的卷绕管，其中该卷绕管的压花突起用作用来稳定地保持芳族聚酰胺纤维卷绕在卷绕管上的支持物。但是，如果使用具有压花突起的卷绕管，该压花突起可能引起生产成本的增加和对于退绕工序可操作性降低。此外，在退绕工序中，芳族聚酰胺纤维可能被压花突起和芳族聚酰胺纤维之间的摩擦损坏。

在卷绕管的边缘粘附上浆剂的方法是在卷绕管上卷绕芳族聚酰胺纤维之后，通过在卷绕管的边缘粘附上浆剂而强制性地使芳族聚酰胺纤维的卷绕形状稳定。但是，在卷绕管的边缘粘附上浆剂的方法的缺点在于：由于另外使用上浆剂而增加了生产成本；由于该上浆剂而导致退绕工序不平稳；以及其上粘附有上浆剂的芳族聚酰胺纤维的预定部分变得硬挺和狭窄。此外，如果具有上述相对硬挺和狭窄的预定部分的芳族聚酰胺纤维应用于光缆，它可能引起光缆低覆盖的问题。

用于稳定地保持卷绕在卷绕管上的芳族聚酰胺纤维的卷绕形状的常规方法可能存在生产成本增加、退绕工序不平稳和芳族聚酰胺纤维损坏的问题。

发明内容

技术问题

因此，鉴于上述问题做出了本发明，且本发明的目的是提供一种卷绕纤维的方法，该方法能够稳定地保持卷绕纤维的卷绕形状，防止生产成本的增加，使得退绕工序能够平稳和防止纤维损坏，以及本发明的目的是提供一种采用上述方法制备芳族聚酰胺纤维的方法。

本发明的另外的优点、目的和特征部分将在下面的说明书中阐明，部分对于本领域的普通技术人员当检验下面内容时将变得显而易见，或者可以从本发明的实践中认识到。本发明的目的和其它优点可以由在该发明的书面的说明书、权利要求书及附图中特别指出的结构实现和达到。

技术方案

为了实现上述目的和其它优点以及根据本发明的目的，如本说明书所具体化和概括描述的，一种卷绕纤维的方法，该方法包括：准备在预定轴线上旋转的卷绕管和在该卷绕管的两端之间往复运动的导纱器；利用上述导纱器将预定纤维引导到上述卷绕管上；使上述卷绕管在预定轴线上旋转；和以在满足‘2.1≤卷绕比^0.1+Log(细度^0.5)^0.1≤2.2’范围内调整的卷绕比，通过使上述导纱器在上述卷绕管的两端之间往复运动而对预定纤维进行卷绕，其中上述卷绕比是指导纱器从卷绕管的一端移动到该卷绕管的另一端的期间该卷绕管的旋转频率，且上述细度是指所述纤维的旦尼尔。

在本发明的另一个方面中，一种制备芳族聚酰胺纤维的方法，该方法包括：制备芳族聚酰胺聚合物；通过将上述芳族聚酰胺聚合物溶解在溶剂中而制备纺丝原液；对上述纺丝原液进行纺丝；和对由纺丝制得的芳族聚酰胺纤维进行卷绕，其中上述对芳族聚酰胺纤维进行卷绕的工序包括：准备在预定轴线上旋转的卷绕管和在该卷绕管的两端之间往复运动的导纱器；利用上述导纱器将预定纤维引导到上述卷绕管上；使上述卷绕管在预定轴线上旋转；和以在满足‘2.1≤卷绕比^0.1+Log(细度^0.5)^0.1≤2.2’范围内调整的卷绕比，通过使上述导纱器在上述卷绕管的两端之间往复运动而对预定纤维进行卷绕，其中上述卷绕比是指导纱器从卷绕管的一端移动到该卷绕管的另一端的期间该卷绕管的旋转频率，上述细度是指上述纤维的旦尼尔。

在不使用压花式卷绕管或不进行粘附上浆剂的另外工序的情况下，对于研究用于稳定地保持卷绕纤维的卷绕形状的方法，已经发现根据纤维的细度而调整的最佳卷绕比使得能够稳定地保持卷绕形状。

更详细而言，如果卷绕在卷绕管上的纤维的卷绕比低于适当水平，则卷绕纤维的间隔太大，从而难以稳定地保持卷绕在卷绕管上的纤维的卷绕形状。同时，如果卷绕在卷绕管上的纤维的卷绕比高于适当水平，则卷绕纤维的间隔太小，从而难以稳定地保持卷绕在卷绕管上的纤维的卷绕形状。由于卷绕在卷绕管上的纤维的卷绕形状不稳定，卷绕硬度降低，且难以对纤维进行均匀地退绕，从而对纤维和退绕装置造成损坏。在本发明中，通过提供卷绕在卷绕管上的纤维的最佳卷绕比，而不使用压花式卷绕管或不进行粘附上浆剂的另外工序，使卷绕形状稳定地保持。

尤其是，通过反复试验，已发现，根据纤维的细度，通过在满足‘2.1≤卷绕比^0.1+Log(细度^0.5)^0.1≤2.2’范围内提供卷绕比，具有良好卷绕硬度的最佳卷绕形状可以得到保持。

有益效果

根据本发明的卷绕纤维的方法和采用该方法制备芳族聚酰胺纤维的方法具有以下优点。

不使用压花式卷绕管或不进行粘附上浆剂的另外工序，根据纤维的细度调整纤维的卷绕比，从而使卷绕形状稳定地保持。这种调整纤维的卷绕比的方法防止生产成本的增加；使得退绕工序能够平稳；以及防止纤维的损坏。

此外，根据纤维的细度提供适当的卷绕比，从而使得退绕工序平稳以及良好的卷绕硬度和最佳的卷绕形状可以实现。

附图说明

图1图示说明根据本发明的一个实施方案的卷绕装置。

图2和图3举例说明通过使用根据本发明的一个实施方案的卷绕装置卷绕的纤维的不同卷绕图案。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的优选实施方案，在附图中对其实施例进行了图解说明。在可能的情况下，在全部附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似部件。

下文，根据本发明的卷绕纤维的方法和采用该方法制备芳族聚酰胺纤维的方法将描述如下。

1.卷绕纤维的方法

图1图示说明根据本发明的一个实施方案的卷绕装置；图2和图3举例说明通过使用根据本发明的一个实施方案的卷绕装置卷绕的纤维的不同卷绕图案。

如图1所示，根据本发明的一个实施方案的卷绕装置包括卷绕管10、传动轴(shaft)12、卷绕头14、电动机16和导纱器20。

所述卷绕管10与传动轴12连接，使得该卷绕管10在传动轴12用作所述轴线的情况下旋转。也就是说，卷绕管10在其对应于传动轴12的轴线上旋转。当在垂直于轴向的方向上切开卷绕管10时，该卷绕管10具有曲线形状的横截面，例如圆形或椭圆形横截面。而且，上述卷绕管10具有光滑的外表面。

所述传动轴12与卷绕管10连接，所述卷绕头14与上述传动轴12连接，以及所述电动机16与上述卷绕头14连接。因此，随着卷绕头14由于电动机16的运转而旋转，传动轴12由于上述卷绕头14的旋转而旋转，进而卷绕管10由于上述传动轴12的旋转而旋转。

当纤维1被卷绕在卷绕装置上时，所述导纱器20将该纤维1引导到卷绕管10上。所述纤维1是指由多根单丝形成的复丝。

当导纱器20通过预设的驱动器(未示出)在卷绕管10的两端(a，b)之间往复运动时，纤维1从卷绕管10的一端(a)至其另一端(b)均匀地卷绕在该卷绕管10上。此时，卷绕管10的一端(a)和另一端(b)分别是指：在卷绕管10的整个部分中，卷绕了纤维1的该卷绕管10的预定部分的一端和另一端。

通过使用卷绕装置对纤维进行卷绕的方法将在如下进行解释。

首先，通过导纱器20将待卷绕纤维1引导到卷绕管10上。然后，卷绕管10围绕传动轴12旋转。当导纱器20在卷绕管10的两端(a，b)之间往复运动时，纤维1卷绕在上述卷绕管10上。此时，卷绕比可以根据纤维1的细度来调整，其中在满足下面不等式的范围内对卷绕比进行调整。

[不等式1]

2.1≤卷绕比^0.1+Log(细度^0.5)^0.1≤2.2

在不等式1中，上述卷绕比是指导纱器20从卷绕管10的一端(a)移动到该卷绕管10的另一端(b)的期间该卷绕管10的旋转频率，换而言之，该卷绕比是指纤维1从卷绕管10的一端(a)至其另一端(b)卷绕在该卷绕管10上的次数。另外，纤维1的细度是指该纤维1的旦尼尔。

图2举例说明纤维1从卷绕管10的一端(a)至其另一端(b)在该卷绕管10上卷绕一次。换而言之，图2举例说明当导纱器20从卷绕管10的一端(a)移动到该卷绕管10的另一端(b)，同时该卷绕管10旋转一次时，纤维1的卷绕状态。图3举例说明纤维1从卷绕管10的一端(a)至其另一端(b)在该卷绕管10上卷绕两次。即，图3举例说明当导纱器20从卷绕管10的一端(a)移动到该卷绕管10的另一端(b)，同时该卷绕管10旋转两次时，纤维1的卷绕状态。

当卷绕管10的一端(a)到该卷绕管10的另一端(b)的长度在约250mm到258mm的范围内时，最佳卷绕条件可以是上面不等式1。

当所述纤维1通过上述方法卷绕在卷绕管10上时，纤维1的卷绕硬度是76或大于76，从而带来最佳的卷绕状态和平稳的退绕工序。

如果待卷绕纤维1的细度在约7000到7200旦尼尔的范围内，则卷绕比设定为约1.4到3.4的范围，以得到76或大于76的卷绕硬度。优选地，该卷绕比设定为约2.1到2.5的范围，以得到85或大于85的卷绕硬度。

如果待卷绕纤维1的细度在约1400到1500旦尼尔的范围内，则卷绕比设定为约1.7到4.2的范围，以得到76或大于76的卷绕硬度。优选地，该卷绕比设定为约2.6到3.3的范围，以得到86或大于86的卷绕硬度。

所述卷绕硬度可以通过使用日本KORI制造的硬度试验机来测量。上述硬度试验机可以具有0～100的等级以指示纤维1的硬度。随着等级变高，纤维1的硬度变高。

测量卷绕在卷绕管10上的纤维1的卷绕硬度的详细方法将如下描述。

首先，使卷绕管10保持水平。该步骤可以通过将卷绕管10安装在水平保持装置上或通过用手水平地保持卷绕管10来进行。

在卷绕管10保持水平的情况下，通过垂直于上述卷绕管10的纵向和周向推动硬度试验机来测量表示硬度等级的值。

当硬度试验机的值几乎没有任何的变化时，将推动硬度试验机的力调整到预定的程度。在数值上，当硬度试验机的值在1％之内变化时，在这样程度下设定上述推动硬度试验机的力。

当测量卷绕硬度时，将硬度试验机中用于检测卷绕硬度的检测器安置在卷绕纤维1的中心部分。

由于纤维1通过在卷绕管10的两端之间往复运动的导纱器20而卷绕在该卷绕管10上，卷绕硬度可能在上述卷绕管10的两端相对较高。沿着卷绕管10的纵向，向着该卷绕管10的中心部分，在距离该卷绕管10的端部稍稍远的预定部分处卷绕硬度可能相对较低。一般而言，最低卷绕硬度出现在向着卷绕管10的中心部分、距离该卷绕管10的各端为20mm的预定点处，且最高卷绕硬度出现在卷绕管10的中心部分和该卷绕管10的各端处。在本发明中，通过沿着卷绕管10的纵向在该卷绕管10的中心部分测得的值来测量硬度等级。

2.制备芳族聚酰胺纤维

(1)制备芳族聚酰胺聚合物

1)首先，制备聚合溶剂。

所述聚合溶剂通过将无机盐加入到有机溶剂中来制备。

上述有机溶剂可以是酰胺类有机溶剂、脲类有机溶剂或其混合物，例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N，N’-二甲基乙酰胺(DMAc)、六甲基磷酰胺(HMPA)、N，N，N’，N’-四甲基脲(TMU)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或其混合物。

加入无机盐以提高芳族聚酰胺聚合物的聚合度。更详细而言，上述无机盐可以是卤化碱金属盐或卤化碱土金属盐，例如CaCl₂、LiCl、NaCl、KCl、LiBr或KBr。上述无机盐可以单独加入或者可以以两种或多种的混合物形式加入。随着上述无机盐加入的增多，芳族聚酰胺的聚合度提高。但是，如果无机盐加入太多，则可能存在未溶解的无机盐。优选地，在整个聚合溶剂中上述无机盐为10重量％或小于10重量％。

2)而后，通过将芳族二胺溶解在所制得的聚合溶剂中而制备混合物溶液。

例如，上述芳族二胺可以是对苯二胺、4，4’-二氨基联苯、2，6-萘二胺、1，5-萘二胺或4，4’-二氨基苯甲酰苯胺。但是，本发明不限于此。

3)然后，在搅拌上述混合物溶液时，将预定量的芳族二酰基卤加入到该混合物溶液中，从而得到预聚合物(preliminary polymer)。

芳族二胺与芳族二酰基卤的聚合反应快速地进行，同时伴随着热量。在这种情况中，高聚合速度可以引起与在最终制得的聚合物中大的聚合差异有关的问题。更详细而言，由于聚合反应在整个混合物溶液中不同时进行，所以早聚合的聚合物由于快速聚合反应而具有长分子链，而晚聚合的聚合物具有比那些早聚合的聚合物短的分子链。此外，较快的聚合速度引起最终制得的聚合物中聚合度的较大差异。如果在最终制得的聚合物中聚合度存在较大的差异，则性能差异变大，从而难以实现所需的性能。

因此，所述聚合工艺按照与制备具有预定长度分子链的聚合物相关的预聚合工艺进行，从而使最终制得的聚合物中聚合度的差异最小化。

上述芳族二酰基卤的具体实例可以是对苯二甲酰氯、4，4’-苯甲酰二氯(4，4’-benzoyl dichloride)、2，6-萘二甲酰氯(2，6-naphthalenedicarboxyl aciddichloride)或1，5-萘二甲酰氯。但是，本发明不限于此。

4)在完成预聚合步骤之后，在0℃～30℃的温度下搅拌的同时，将剩余的芳族二酰基卤加入到上述混合物溶液中用于聚合过程。

由于芳族二酰基卤以1∶1的摩尔比与芳族二胺反应，所以芳族二胺与芳族二酰基卤以相同的摩尔比加入。

优选地，将芳族二胺和芳族二酰基卤的量调整为当聚合过程完成时，在整个聚合溶液中最终制得的聚合物的浓度为约5～20重量％。如果最终制得的聚合物的浓度小于5重量％，则聚合速率降低，且聚合反应必须持续相对长的一段时间，从而这降低了经济效率。如果最终制得的聚合物的浓度大于20重量％，则由于不期望的聚合反应而难以得到5.5以上的聚合物的特性粘度。

由聚合工艺最终制得的芳族聚酰胺聚合物的具体实例可以是聚对苯二甲酰对苯二胺(PPD-T)、聚(4，4’-苯甲酰苯胺对苯二甲酰胺)(poly(4，4’-benzanilideterephtalamide))、聚(4，4’-联苯二甲酰对苯二胺(poly(paraphenylene-4，4’-biphenylene-dicarboxyl acid amide))或聚(2，6-萘二甲酰对苯二胺)(poly(paraphenylene-2，6-naphthalenedicarboxyl acid amide))。

5)接下来，向所制得的含有芳族聚酰胺聚合物的聚合溶液中加入碱性化合物，以中和聚合反应过程中产生的酸。

在聚合反应中产生的酸(例如盐酸)可以引起聚合装置的腐蚀。因此，在聚合反应中或之后向聚合溶液中加入无机或有机碱性化合物，从而聚合反应产生的酸被中和。

因为由聚合反应得到的芳族聚酰胺聚合物以团粒的形状存在，所以含有该芳族聚酰胺聚合物的聚合溶液具有差的流动性。为了改善流动性，优选地，通过向含有芳族聚酰胺聚合物的聚合溶液中加入水而将该聚合溶液制成浆料，然后用该浆料型聚合溶液进行后续工序。为此，对于该中和过程，将水和碱性化合物加入到所述聚合溶液中。

上述无机碱性化合物可以选自碱金属或碱土金属的碳酸盐、碱土金属的氢化物、碱土金属的氢氧化物或碱土金属的氧化物，例如NaOH、Li₂CO₃、CaCO₃、LiH、CaH₂、LiOH、Ca(OH)₂、Li₂O或CaO。

6)随后，将上述芳族聚酰胺聚合物(通过中和工序已从中除去酸)碾碎。

如果上述聚合物的粒度太大，则对于待描述的提取工序，它要消耗很长的一段时间，且提取聚合溶剂的效率降低。在这方面，在提取工序之前进行碾碎工序，以使聚合物的粒度减小。

7)然后，从上述芳族聚酰胺聚合物中提取并除去聚合溶剂。

由于通过聚合反应制得的芳族聚酰胺聚合物中含有用于聚合过程的聚合溶剂，所以该聚合溶剂必须从上述芳族聚酰胺聚合物中提取出，且所提取的聚合溶剂必须再用于聚合过程。

通过将水加入到上述浆料中而进行的提取工序是最经济有效的。该提取工序可以通过以下连续步骤来进行：在具有出口的桶中安装过滤器，在聚合物位于过滤器之上的情况下倒入水，和通过出口排出聚合物中包含的聚合溶剂以及排出水。

8)在上述提取工序之后，进行脱水工序以除去残余的水。然后，通过干燥工序得到芳族聚酰胺聚合物。之后，可以进行分级工序，以根据用于纺丝工序的尺寸而对上述芳族聚酰胺聚合物进行分级。

(2)制备芳族聚酰胺纤维

1)首先，通过将由上述方法制得的芳族聚酰胺聚合物溶解在溶剂中而制备纺丝原液。

上述溶剂可以使用浓度为约97％～100％的浓硫酸。可以使用氯磺酸或氟磺酸代替浓硫酸用作该溶剂。

优选地，在纺丝原液中聚合物的浓度为约10～25重量％，以获得良好的纤维性能。随着聚酰胺聚合物的浓度增加得更多，纺丝原液的粘度也增加。但是，如果聚合物的浓度高于临界浓度点，纺丝原液的粘度突然下降。此时，纺丝原液从光学各向同性状态变为光学各向异性状态，而没有形成固相。光学各向异性的纺丝原液的结构和功能性质使得能够制备具有高强度的芳族聚酰胺纤维，而无需另外的拉伸工序。优选地，纺丝原液中的聚酰胺聚合物的浓度高于临界浓度点。但是，如果聚酰胺聚合物的浓度太高，则这可以引起纺丝原液中低粘度的问题。

2)在使用喷丝板对上述纺丝原液进行纺丝之后，使该纺丝原液通过气隙，然后在凝固浴中凝固，由此制得长丝。

空气层或惰性气体层可以用作所述气隙。为了提高所制得的长丝的性能，优选该气隙的长度为约0.1～15cm。

所述喷丝板设置有多个毛细管，其中每个毛细管的直径为0.1mm或小于0.1mm。如果喷丝板中每个毛细管的直径大于0.1mm，则由于所制得的长丝的分子取向差，而该长丝的强度变低。

所述凝固浴位于喷丝板的下面，其中该凝固浴充满凝固溶液。在该凝固浴的下面有一凝固管。因此，当在纺丝原液通过喷丝板的毛细管挤出之后下降时，该纺丝原液顺序通过气隙和凝固溶液而被凝固，从而制得长丝。该长丝通过凝固管排出。由于凝固溶液和长丝一起通过凝固管排出，所以必须向凝固浴连续地供给排出量的凝固溶液。

另外，在凝固管中有一个喷射装置，以将凝固溶液喷出到通过上述凝固管的长丝上。该喷射装置可以包括多个喷孔，用来向长丝喷出凝固溶液。优选地，上述多个喷孔排列成从该喷孔喷出的凝固溶液的角度相对于长丝是完全对称的。优选地，相对于长丝的纵向，从喷孔喷出的凝固溶液的喷射角为约0°～85°。尤其对于商业性生产过程，上述喷射角为约20°～40°。

上述凝固溶液可以是硫酸溶液，且更优选地，可以是通过将硫酸加入到水、乙二醇、丙三醇、乙醇(alcohol)或其混合物中而制得的溶液，其中所述凝固溶液保持在约-20℃～+90℃的温度下。对于纺丝原液经由喷丝板被挤出之后穿过凝固溶液的过程，通过从上述纺丝原液中除去硫酸而制得长丝。此时，如果硫酸从长丝的表面快速除去，则在硫酸从上述长丝的内部出来之前，该长丝的表面凝固，从而长丝的均匀性下降。为了克服这个问题，上述凝固溶液含有硫酸。

3)然后，从所述长丝上除去残留的硫酸。

由于硫酸用于制备纺丝原液，所以硫酸残留在由纺丝过程制得的长丝中。

残留在长丝中的硫酸可以通过使用水或水与碱性溶液的混合物的湿法工序来除去。

上述湿法工序可以包括以下步骤，例如：第一步：在0.05％～1.3％的苛性碱水溶液中使含有硫酸的长丝润湿；和第二步：在0.005％～0.1％的苛性碱水溶液中使上述长丝润湿。

4)而后，进行干燥工序，以调整上述长丝中含有的水量。

通过调整上述长丝与干燥辊之间的接触时间或者通过调整干燥辊中的温度，该长丝中含有的水量是可调整的。

5)接下来，根据长丝的使用目的，将上油剂附着到利用常规方法干燥的长丝上。

附着在长丝上的上油剂的量可以通过如下方式来调整：通过采用辊和浴的方法来控制长丝的接触时间；改变向浴供给的上油溶液的浓度；或控制上油溶液的温度。然而，本发明不限于上述这些方法。通常用于制备合成纤维的任何方法是可适用的。根据长丝的使用目的所需的上油剂的性能，将该上油剂附着到长丝上的工序可以在干燥工序之前进行。

对于上述纺丝、润湿、中和和干燥过程，张力被施加到长丝上，其中对于干燥过程施加到长丝上的张力的最佳值根据整个纺丝条件来确定。但是，优选长丝在约0.3～7.0gpd的张力下进行干燥。如果对于干燥过程的张力小于0.3gpd，则由于分子取向下降而引起长丝的强度降低。同时，如果对于干燥过程的张力大于7.0gpd，则该长丝可能断裂。此时，施加到长丝上的张力的程度可以通过调整使长丝移动的辊的表面速度来控制。

所述干燥辊通过预定装置来加热。此时，优选地，上述干燥辊至少部分覆盖有防散热装置，以防止热损伤。

为了制备具有所需细度的长丝，所需细度可以通过控制工艺条件来直接得到，或者通过对具有低细度的长丝进行交络、加捻或合股来直接得到。

(3)对芳族聚酰胺纤维进行卷绕

将经干燥的长丝卷绕在卷绕管上。

上面说明了将长丝卷绕在卷绕管上的方法，因此该方法的详细说明将省略。

3.实施例和对比例

在通过将CaCl₂加入到N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中制得聚合溶剂之后，将对苯二胺溶解在所制得的聚合溶剂中，从而制得一混合物溶液。在搅拌上述混合物溶液的同时，将对苯二甲酰氯分两次加入到上述混合物溶液中，其中对苯二酰氯的摩尔数与对苯二胺的摩尔数相同，从而制得聚对苯二甲酰对苯二胺聚合物。然后，将水和NaOH加入到含有上述聚合物的聚合溶液中，以中和酸。在将上述聚合物碾碎之后，利用水从该芳族聚酰胺聚合物中提取出聚合溶剂，然后对其进行脱水和干燥工序，从而制得最终的芳族聚酰胺聚合物。

接下来，将上述最终制得的芳族聚酰胺聚合物溶解在99％的浓硫酸中，从而制得纺丝原液。此时，上述纺丝原液中的芳族聚酰胺聚合物的浓度为约20重量％。之后，通过使用喷丝板对上述纺丝原液进行纺丝。然后，上述纺丝原液顺序通过直径为7mm的气隙、充满有由硫酸溶液构成的凝固溶液的凝固浴和位于该凝固浴下面的凝固管，从而制得长丝。当通过凝固管时，利用喷射装置将硫酸溶液施加到长丝上。而后，利用湿法工序从长丝中除去残留的硫酸，然后进行干燥工序，从而制得长丝。在这些实施例和对比例中，所述长丝可以具有1500旦尼尔或7100旦尼尔，其中7100旦尼尔的长丝通过合股工序得到，而1500旦尼尔的长丝无需合股工序得到。

之后，通过图1的卷绕装置将上述长丝卷绕在卷绕管10上，从而制得芳族聚酰胺纤维。此时，该卷绕工序可以在下面表1所示的不同条件下进行。

[表1]

	卷绕比	细度(旦尼尔)	值(卷绕比^0.1+Log(细度^0.5)^0.1)
				实施例1	2.45	7100	2.161
实施例2	3.40	7100	2.199
				实施例3	1.41	7100	2.103
实施例4	2.91	1500	2.160
				实施例5	4.20	1500	2.202
实施例6	1.70	1500	2.101
				对比例1	3.77	7100	2.210
对比例2	1.13	7100	2.079
				对比例3	4.85	1500	2.218
对比例4	1.48	1500	2.087

4.实验实施例

1)测量芳族聚酰胺纤维的卷绕硬度

在实施例1～6和对比例1～4中，测量芳族聚酰胺纤维的卷绕硬度。更详细而言，所述卷绕硬度使用日本KORI制造的硬度试验机来测量。该硬度试验机可以具有0～100的等级以指示硬度。随着等级变高，纤维的硬度变高。

首先，使卷绕管10保持水平。在卷绕管10保持水平的情况下，通过垂直于上述卷绕管10的纵向和周向推动硬度试验机来测量表示硬度等级的值。当测量卷绕硬度时，将硬度试验机中用于检测卷绕硬度的检测器安置在卷绕纤维的中心部分。另外，当硬度试验机的值几乎没有任何的变化时，将推动硬度试验机的力调整到预定的程度。在数值上，当硬度试验机的值在1％之内变化时，在这样程度下设定上述推动硬度试验机的力。结果示于下面表2中。

[表2]

	卷绕硬度
		实施例1	87
实施例2	76
		实施例3	78
实施例4	89
		实施例5	82
实施例6	77
		对比例1	71
对比例2	74
		对比例3	75
对比例4	74

对于本领域技术人员，显然在不偏离本发明精神或范围的情况下可以在本发明中进行各种修改和变化。所以，假如本发明的上述修改和变化落入所附权利要求及其等同物的范围内，则本发明旨在覆盖这些修改和变化。

Claims

1.一种卷绕纤维的方法，包括：

准备在预定轴线上旋转的卷绕管和在该卷绕管的两端之间往复运动的导纱器；

利用上述导纱器将预定纤维引导到上述卷绕管上；

使上述卷绕管在预定轴线上旋转；和

以在满足‘2.1≤卷绕比^0.1+Log(细度^0.5)^0.1≤2.2’范围内调整的卷绕比，通过使上述导纱器在上述卷绕管的两端之间往复运动而对预定纤维进行卷绕，其中所述卷绕比是指所述导纱器从所述卷绕管的一端移动到该卷绕管的另一端的期间该卷绕管的旋转频率，所述细度是指所述纤维的旦尼尔。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，卷绕在所述卷绕管上的纤维的卷绕硬度是76或大于76。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述卷绕比为1.4～3.4，以及所述细度为7000～7200旦尼尔。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述卷绕比为1.7～4.2，以及所述细度为1400～1500旦尼尔。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述卷绕比为2.1～2.5，所述细度为7000～7200旦尼尔，以及卷绕在所述卷绕管上的纤维的卷绕硬度为85或大于85。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述卷绕比为2.6～3.3，所述细度为1400～1500旦尼尔，以及卷绕在所述卷绕管上的纤维的卷绕硬度为86或大于86。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述卷绕管的一端到该卷绕管的另一端的长度为250～258mm。

8.一种制备芳族聚酰胺纤维的方法，包括：

制备芳族聚酰胺聚合物；

通过将上述芳族聚酰胺聚合物溶解在溶剂中而制备纺丝原液；

对上述纺丝原液进行纺丝；和

对由纺丝制得的芳族聚酰胺纤维进行卷绕，

其中所述对芳族聚酰胺纤维进行卷绕的方法采用上述权利要求1～7中任一项所述的方法来进行。