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
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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