CN107523894A - 一种液晶聚酯纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶聚酯纤维及其制备方法，属于纤维领域，旨在提高液晶纤维的性能，分子中含有以下结构单元：

Description

一种液晶聚酯纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学纤维领域，具体来讲设计化学纤维的纺丝和后处理。
背景技术
化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。
在化学纤维中液晶纤维具有较高的弹性和强度，越来越引起人类的重视，其成本和性能依然不足，同时在成本上，特别是热致液晶纤维，成本一直居高不下。在后处理的过程当中，分子链的解取向和重新取向之间的矛盾很难解决，导致后处理效果一直不佳。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述的问题，公开了一种液晶聚酯纤维及其制备方法，技术方案如下：
一种液晶聚酯纤维，其特征在于，分子中含有以下结构单元：
单元A:
其中单元A的质量占比为10%-90%,其中纺丝高分子原料可以但不限于通过以下的方式制成，当然也可以通过传统方式制成，
测量所得，所述的液晶聚酯纤维的断裂强度为5-30cN/dtex，弹性模量为100-500 cN/dtex。
作为改进，所述的液晶聚酯纤维经过后续热处理，所述的液晶聚酯纤维的断裂强度为20-30cN/dtex，弹性模量为300-500 cN/dtex。
本发明公开了上述液晶纤维的制备方法，所述的从喷丝后出来的纤维在惰性气体环境下进行加热保温，所述的惰性气体的温度保持在80℃-150℃，之后进行固化，卷绕成型。
作为改进，卷绕成型后的纤维进行热处理。
进一步的，为了克服分子链在热处理解取向和重新取向的难题，本发明将热处理分为低温区和高温区，所述的低温区的热处理温度为80℃-100℃，所述的高温区的热处理温度为100℃-150℃。
在本发明中热处理的时间可以自由选自，在几个小时到上百小时不等，作为本发明公开的液晶纤维的优选，所述的热处理时间为10-100小时。
在热处理中可以在空气中进行热处理，但是为了提高纤维热处理的性能防止额外的反应，本发明优选在惰性气体下进行，惰性气体优选氮气或者氦气。
为了提高纤维性能，在低温区和高温区之间设有张力调节器，张力控制在5～15Mpa。本发明提供的液晶材料成本有一定程度的降低，并且提供的纤维性能优异，具有较高的弹性模块、拉伸强度和耐腐蚀性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体实施例1：本实施例公开了一种液晶聚酯纤维一种液晶聚酯纤维，分子中含有以下结构单元：
单元A:
其中单元A的质量占比为90%，在没有经过热处理检测时，所述的液晶聚酯纤维的断裂强度为12cN/dtex，弹性模量为221 cN/dtex，从喷丝后出来的纤维在惰性气体环境下进行加热保温，所述的惰性气体的温度保持在80℃，之后进行固化，卷绕成型。
具体实施例2：
实施例1后的纤维经过后续的热处理，所述的液晶聚酯纤维的断裂强度为21cN/dtex，弹性模量为324 cN/dtex，其中所述的热处理分为低温区和高温区，所述的低温区的热处理温度为80℃，所述的高温区的热处理温度为100℃，所述的热处理时间为10小时，低温区和高温区之间设有张力调节器，张力控制在5Mpa，所述的热处理在惰性气体下进行，惰性气体选用氮气。
具体实施例3：本实施例公开了一种液晶聚酯纤维一种液晶聚酯纤维，分子中含有以下结构单元：
单元A:
其中单元A的质量占比为80%，其他为常见的结构，在没有经过热处理检测时，所述的液晶聚酯纤维的断裂强度为8cN/dtex，弹性模量为185cN/dtex，从喷丝后出来的纤维在惰性气体环境下进行加热保温，所述的惰性气体的温度保持在150℃，之后进行固化，卷绕成型。
具体实施例4：
实施例3后的纤维经过后续的热处理，所述的液晶聚酯纤维的断裂强度为29cN/dtex，弹性模量为354cN/dtex，其中所述的热处理分为低温区和高温区，所述的低温区的热处理温度为100℃，所述的高温区的热处理温度为150℃，所述的热处理时间为100小时，低温区和高温区之间设有张力调节器，张力控制在15Mpa，所述的热处理在惰性气体下进行，惰性气体选用氦气。
具体实施例5：本实施例公开了一种液晶聚酯纤维一种液晶聚酯纤维，分子中含有以下结构单元：
单元A:
其中单元A的质量占比为85%，在没有经过热处理检测时，所述的液晶聚酯纤维的断裂强度为10cN/dtex，弹性模量为208cN/dtex，从喷丝后出来的纤维在惰性气体环境下进行加热保温，所述的惰性气体的温度保持在120℃，之后进行固化，卷绕成型。
具体实施例6：
实施例1后的纤维经过后续的热处理，所述的液晶聚酯纤维的断裂强度为28cN/dtex，弹性模量为425 cN/dtex，其中所述的热处理分为低温区和高温区，所述的低温区的热处理温度为110℃，所述的高温区的热处理温度为145℃，所述的热处理时间为80小时，低温区和高温区之间设有张力调节器，张力控制在10Mpa，所述的热处理在惰性气体下进行，惰性气体选用氮气。
具体实施例7：本实施例公开了一种液晶聚酯纤维一种液晶聚酯纤维，分子中含有以下结构单元：
单元A:
其中单元A的质量占比为60%，在没有经过热处理检测时，所述的液晶聚酯纤维的断裂强度为11cN/dtex，弹性模量为208cN/dtex，从喷丝后出来的纤维在惰性气体环境下进行加热保温，所述的惰性气体的温度保持在114℃，之后进行固化，卷绕成型。
具体实施例8：
实施例1后的纤维经过后续的热处理，所述的液晶聚酯纤维的断裂强度为27.8cN/dtex，弹性模量为456cN/dtex，其中所述的热处理分为低温区和高温区，所述的低温区的热处理温度为80℃，所述的高温区的热处理温度为150℃，所述的热处理时间为10-小时，低温区和高温区之间设有张力调节器，张力控制在15Mpa，所述的热处理在惰性气体下进行，惰性气体选用氦气。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液晶聚酯纤维，其特征在于，分子中含有以下结构单元：
单元A:
其中单元A的质量占比为10%-90%。
2.根据权利要求1所述的液晶聚酯纤维，其特征在于，所述的液晶聚酯纤维的断裂强度为5-30cN/dtex，弹性模量为100-500 cN/dtex。
3.根据权利要求1所述的液晶聚酯纤维，其特征在于，所述的液晶聚酯纤维经过后续热处理，所述的液晶聚酯纤维的断裂强度为20-30cN/dtex，弹性模量为300-500 cN/dtex。
4.如权利要求3所述的液晶聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的从喷丝后出来的纤维在惰性气体环境下进行加热保温，所述的惰性气体的温度保持在80℃-150℃，之后进行固化，卷绕成型。
5.如权利要求4所述的液晶聚酯纤维的制备方法，其特征在于，卷绕成型后的纤维进行热处理。
6.如权利要求5所述的液晶聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的热处理分为低温区和高温区，所述的低温区的热处理温度为80℃-100℃，所述的高温区的热处理温度为100℃-150℃。
7.如权利要求6所述的液晶聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的热处理时间为10-100小时。
8.如权利要求7所述的液晶聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的热处理在惰性气体下进行，惰性气体选用氮气或者氦气。
9.如权利要求8所述的液晶聚酯纤维的制备方法，其特征在于，低温区和高温区之间设有张力调节器，张力控制在5～15Mpa。
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