CN112239898A - 一种酚醛基纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种酚醛基纤维及其制备方法,首先将组分一和组分二分别熔融,经计量后通过复合喷丝组件(皮芯型复合喷丝板、海岛型复合喷丝板、并列型复合喷丝板或橘瓣型复合喷丝板)经卷绕从而制备初生纤维,然后将制得的初生纤维放入甲醛与酸的混合水溶液中进行第一次交联固化,冲洗干净后再放入甲醛与碱的混合水溶液中进行第二次交联固化,最后进行高温定型,制得酚醛基纤维;制得的酚醛基纤维为皮芯型复合纤维、海岛型复合纤维、并列型复合纤维或橘瓣型复合纤维。本发明的方法简单易行,成本低廉,制得的酚醛基纤维强度高,维持酚醛树脂特有的耐热性和阻燃性等,还可用于制造超细纤维和中空纤维,应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明属于特种纤维技术领域,涉及一种酚醛基纤维及其制备方法。
背景技术
现有技术关于酚醛纤维的专利研究很多,现有相关公开技术包含改性纺丝(例如PF与腰果油改性后纺丝)、共混纺丝(例如PF与PA共混纺丝)和复合纺丝(例如PF与PE)。日本相关的技术文献中提出了共混熔融纺丝,如Phenolic resin fibers:Application:JP,1972-96394,49054620[P].[19720926],聚甲醛或甲醛共聚物和热塑性酚醛树脂共混熔融纺丝,以甲醛和(或)酸固化制备酚醛树脂纤维。为提高纺丝性能、机械性能,缩短固化时间。利用聚甲醛的性质,在熔融或者纺丝时对其加热,产生甲醛,与酚醛树脂产生某种程度的交联反应。然而酚醛树脂与聚甲醛直接混合纺丝,聚甲醛混合不均匀,酚醛树脂与聚甲醛造粒后再纺丝,造粒过程酚醛树脂容易被凝胶化,故把聚甲醛溶解在苯酚内,再与酚醛树脂混合纺丝。该方法引入苯酚有较大毒性,不利于环保,且操作困难,聚甲醛溶解在苯酚的后处理工序复杂,生产成本高。
专利文献(Manufacture of phenolic resin conjugate fibers with hightensile strength and elongation and good heat and fire resistance by meltspinning together phenolic resins and thermoplastic polymers and crosslinkingthe fibers with aldehydes:Application:JP,1998-227741,2000064124[P].[19980812])通过熔融纺丝制备酚醛树脂/热塑性皮芯复合纤维,进而并用醛将纤维交联制造具有高拉伸强度、伸长率以及良好耐热和耐火性的酚醛树脂复合纤维,所述的热塑性树脂如聚乙烯等;该专利为酚醛树脂与热塑性材料直接复合纺丝,纺丝过程中酚醛分子没有发生微交联,酚醛熔体强度不高,可纺性不高,纺丝过程中容易断丝。
天津工业大学硕士论文“酚醛纤维的纺制及其共混改性研究”提出以低相对分子质量的热塑性酚醛树脂为原料,可以通过熔融纺丝获得酚醛纤维。在熔融纺丝制备酚醛纤维时,还可以将与酚醛树脂具有良好相容性的改性剂(聚酰胺、碳纳米管)与酚醛树脂均匀混合,然后再进行熔融纺丝并固化,制得改性酚醛纤维,要求改性剂在纺丝,拉伸及加工过程中不易挥发,不分解,经改性后酚醛纤维的韧性和耐热性均会有明显提高。但在纺丝过程中熔体强度低,固化液处理复杂,成本高,纤维阻燃性能和机械性能下降。
专利文献(Process for spinning composite fiber of phenolic resin:US3996327A)提出一种制备具有耐热和阻燃性能的酚醛树脂自卷曲复合纤维的方法,其包括将热塑性酚醛树脂(组分a)和由另一种热塑性树脂与热塑性酚醛树脂熔融共混组成的改性酚醛树脂母料(组分b)进行复合纺丝,使两种组分以偏心或并排排列的方式组合在一起,然后固化所得的热塑性复合纤维。该方法相对于酚醛树脂的熔融纺丝,其可纺性相对提高,伸长率和回复率也有所提高。但是该方法同样是纺丝过程中酚醛分子没有发生微交联,组分a熔体强度较低,可纺性不高,纺丝过程中容易断丝。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题,提供一种酚醛基纤维及其制备方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种酚醛基纤维的制备方法,首先将组分一和组分二分别熔融,经计量后同时通过复合喷丝组件经卷绕制备初生纤维,然后将制得的初生纤维放入甲醛与酸的混合水溶液中进行第一次交联固化,第一次交联固化完成后冲洗干净再放入甲醛与碱的混合水溶液中进行第二次交联固化,最后进行高温定型,卷绕切断制得酚醛基纤维;
所述组分一为酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的混合物;
所述组分一中,酚醛树脂为数均分子量为300~4000的线性酚醛树脂或枝状型酚醛树脂;低熔点聚合物为熔点在90~150℃的低熔点聚酯和低熔点聚酰胺的一种以上;甲醛供体为甲醛共聚物中的一种以上;
所述组分二为热塑性树脂或者为酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的混合物;
所述热塑性树脂为熔点在80~280℃的聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚烯烃树脂或聚氨酯树脂;
所述组分二为酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的混合物时,组分二中酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的配比不同于组分一;
所述酸为盐酸、硫酸、磷酸、甲酸或草酸;
所述碱为氨水、碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物;
组分一在螺杆混合过程中甲醛供体分解产生甲醛,甲醛作为交联剂,与酚醛树脂发生微交联反应。
作为优选的技术方案:
如上所述的一种酚醛基纤维的制备方法,组分一对应的螺杆温度为80~220℃,组分二对应的螺杆温度为80~300℃。
如上所述的一种酚醛基纤维的制备方法,所述复合喷丝组件为皮芯型复合喷丝板、海岛型复合喷丝板、并列型复合喷丝板或橘瓣型复合喷丝板;
所述组分一和所述组分二的质量比为70~99.9:0.1~30;
所述组分一中酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的质量比为60~99.8:0.1~20:0.1~20;
所述组分二为酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的混合物时,酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的质量比为60~99.8:0.1~20:0.1~20。
如上所述的一种酚醛基纤维的制备方法,甲醛与酸的混合水溶液中所述甲醛与所述酸的质量比为10~3:8~2;甲醛与碱的混合水溶液中所述甲醛与所述碱的质量比为20~9:2~1。
如上所述的一种酚醛基纤维的制备方法,制备初生纤维的工艺参数为:纺丝组件温度80~300℃,喷丝板孔径0.13~0.85mm,初生纤维的卷绕速度50~2500m/min,优选500~1500m/min。
如上所述的一种酚醛基纤维的制备方法,所述交联固化采用加热的方式;初生纤维浸入甲醛与酸的混合水溶液后,以30~200℃/h的升温速率进行加热至60~120℃,进行第一次交联固化,加热至设定温度后可以保温一段时间,也可以不进行保温;初生纤维在第一次交联固化完成后用40~80℃蒸馏水冲洗干净,之后浸入甲醛与碱的混合水溶液后,在50~100℃条件下恒温加热30min~6h。
如上所述的一种酚醛基纤维的制备方法,所述高温定型采用电加热、微波加热或红外加热的方式,温度为100~300℃,时间为30s~5h。
如上所述的一种酚醛基纤维的制备方法,在第一次交联固化后或在第二次交联固化后还可使用溶剂进行减量处理,制备直径在1μm以下的超细酚醛纤维;
所述溶剂为氢氧化钠溶液、苯酚、间甲酚、浓硫酸、甲酸、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、三氯甲烷、甲苯或二甲苯,氢氧化钠溶液、苯酚和间甲酚可用于溶解聚酯,间甲酚、浓硫酸、甲酸和二甲基甲酰胺可用于溶解聚酰胺,四氢呋喃可用于溶解聚氨酯,三氯甲烷、甲苯或二甲苯可用于溶解聚烯烃。
本发明还提供采用如上所述的制备方法制得的酚醛基纤维,为皮芯型复合纤维,包括由组分二构成的芯层和组分一构成的皮层;
或者为海岛型复合纤维,包括由组分一构成的岛成分和由组分二构成的海成分;
或者为由组分一和组分二组成的并列型复合纤维;
或者为由组分一和组分二组成的橘瓣型复合纤维。
作为优选的技术方案:
如上所述的酚醛基纤维,纤维直径为0.5~50μm,拉伸强度为0.5~3.8cN/dtex,极限氧指数为26~34%,长期使用温度不高于200℃。本发明使用上海科浦应用科学所产型号为XQ-1A的单丝强伸度仪对纤维进行力学强度测试,仪器的夹持距离为20mm,拉伸速度为10mm/min,对每个样品进行20次测试后取平均值。
本发明的原理如下:
酚醛树脂的分子量比较小,当加热熔融后,熔体强度也比较小,因此纺丝过程困难,不易拉伸卷绕,可纺性较差。甲醛供体为热塑性结晶聚合物,高温下会发生分解,产生的少量甲醛能与酚醛分子形成共价键,因此组分一中加入少量的甲醛供体可使酚醛分子在纺丝过程中发生微交联,通过调整甲醛供体的配方比例和纺丝工艺(如温度和螺杆剪切等)控制微交联的程度,使酚醛树脂仍具有较好的流动性,微交联后的酚醛熔体强度大大提升,初生纤维可以用卷绕装置进行卷绕,可纺性也得到提高,制得的酚醛纤维强度也得以提高。
酚醛树脂的熔融温度为90~150℃,甲醛供体的熔融温度为130~210℃,在纺丝过程中,酚醛树脂熔体的黏度很小,将少量的甲醛供体加入大量的低黏度酚醛树脂中,分散困难,不利于纺丝。本发明通过在组分一中引入低熔点聚合物,如低熔点聚酯或低熔点聚酰胺,利用其在螺杆混合过程中能够同时与甲醛供体以及与酚醛分子链间形成氢键,降低了甲醛供体分子间作用力,同时可以降低纺丝温度,使甲醛供体在酚醛树脂中达到良好的分散,提高可纺性及纺丝效率。若不引入低熔点聚合物,甲醛供体分散不均匀,可能会导致局部过交联,形成凝胶,从而不利于纺丝和卷绕。因此低熔点聚合物可以提高甲醛供体在酚醛中的分散性,使得微交联均匀,从而适当提高酚醛树脂的分子量,增加其柔顺性,降低初生纤维的脆性,不易断丝,易于卷绕,同时增加初生纤维的强度,有利于初生纤维的固化。。
组分二可为聚酰胺类、聚酯类、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃类以及聚氨酯类等热塑性树脂,热塑性树脂的高强度、高伸长率和高柔韧性可弥补酚醛纤维的不足。
有益效果:
(1)本发明的一种酚醛基纤维的制备方法,采用传统熔融纺丝工艺进行复合纺丝,操作简便,通过引入特定的低熔点聚合物提高甲醛供体在酚醛中的分散性,受热分解后与酚醛树脂发生微交联反应,可纺性大大提高,相比现有纺丝工艺,初生纤维易于卷绕,解决了酚醛纤维脆性大,易断丝,不易收卷的问题;
(2)本发明的一种酚醛基纤维的制备方法,可制得高强度和高伸长率的复合纤维。
(3)本发明的一种酚醛基纤维的制备方法,可通过先复合纺丝后碱减量制作超细阻燃酚醛纤维。
附图说明
图1为本发明的一种制备工艺流程图;
图2为本发明的一种制备工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图1所示,一种酚醛基纤维的制备方法,步骤如下:
(1)将质量比为70:30的组分一(数均分子量为500的线性酚醛树脂、熔点在130℃的PA6和三聚甲醛的混合物,三者的质量比为80:15:5)和组分二(熔点在130℃的聚乙烯树脂)分别熔融,经计量后同时进入复合喷丝组件(皮芯型复合喷丝板)经卷绕制得初生纤维;工艺参数为:组分一对应的螺杆挤出口温度为150℃,组分二对应的螺杆挤出口温度为150℃;纺丝组件温度140℃,喷丝板孔径0.13mm,初生纤维的卷绕速度1500m/min;
(2)将步骤(1)制得的初生纤维放入甲醛与盐酸的混合水溶液(混合水溶液中甲醛质量浓度为20%)中,以30℃/h的升温速率进行加热至60℃,进行第一次交联固化,随后用40℃的蒸馏水充分洗净,再放入甲醛与氨水的混合水溶液(混合水溶液中甲醛质量浓度为35%)中,在50℃条件下恒温加热4h,进行第二次交联固化;其中,甲醛与盐酸的质量比为10:7,甲醛与氨水的质量比为20:1;
(3)进行高温定型(采用电加热的方式,温度为180℃,时间为1h),制得酚醛基纤维。
最终制得的酚醛基纤维为皮芯型复合纤维,包括由组分二构成的芯层和组分一构成的皮层;纤维直径为5μm,拉伸强度为3.3cN/dtex,极限氧指数为26%,长期使用温度不高于150℃。
对比例1
一种酚醛基纤维的制备方法,基本同实施例1,不同之处仅在于步骤(1)组分一中不含熔点在130℃的PA6,线形酚醛树脂与三聚甲醛的质量比不变,在制作酚醛基共混纤维的过程中,因三聚甲醛在酚醛中分散不均匀,导致交联不均匀,酚醛树脂容易被凝胶化,脆性大,无法卷绕。
对比例2
一种酚醛基纤维的制备方法,基本同实施例1,不同之处仅在于步骤(1)组分一中的低熔点PA6的熔点为180℃,在制作酚醛基纤维的过程中,起不到改善甲醛供体分散性的作用,三聚甲醛在酚醛树脂中分散性差,初生纤维的脆性大,易断丝,无法卷绕。
对比例3
一种酚醛基纤维的制备方法,基本同实施例1,不同之处仅在于步骤(2)只将初生纤维放入甲醛与盐酸的混合水溶液中进行交联固化,而不放入甲醛与氨水的混合水溶液中进行第二次交联固化,最终制得的纤维的拉伸强度为2.3cN/dtex;将对比例4与实施例1进行对比可以看出,如果不进行甲醛—碱溶液的二次交联固化,所得到的酚醛基纤维拉伸强度和拉伸断裂伸长率均降低,这是因为只有酸催化剂存在的情况下,酚醛纤维在短时间内固化不完全,而在碱性催化剂存在下,酚醛树脂与甲醛的反应速率相当高,即使在较低温度下可发生交联固化。
实施例2
一种酚醛基纤维的制备方法,步骤如下:
(1)将质量比为75:25的组分一(数均分子量为800的线性酚醛树脂、熔点在110℃的PA11和三聚甲醛的混合物,三者的质量比为68:20:12)和组分二(熔点在110℃的低熔点PA11)分别熔融,经计量后同时进入复合喷丝组件(皮芯型复合喷丝板)经卷绕制得初生纤维;工艺参数为:组分一对应的螺杆挤出口温度为150℃,组分二对应的螺杆挤出口温度为135℃;纺丝组件温度130℃,喷丝板孔径0.56mm,初生纤维的卷绕速度1000m/min;
(2)将步骤(1)制得的初生纤维放入甲醛与盐酸的混合水溶液中(混合水溶液中甲醛质量浓度为22%),以35℃/h的升温速率进行加热至96℃,进行第一次交联固化,随后用50℃的蒸馏水充分洗净,再放入甲醛与氨水的混合水溶液中(混合水溶液中甲醛质量浓度为33%),在60℃条件下恒温加热3.5h,进行第二次交联固化;其中,甲醛与盐酸的质量比为8:5,甲醛与氨水的质量比为16:1;
(3)进行高温定型(采用电加热的方式,温度为150℃,时间为2h),制得酚醛基纤维。
最终制得的酚醛基纤维为皮芯型复合纤维,包括由组分二构成的芯层和组分一构成的皮层;纤维直径为18μm,拉伸强度为3.0cN/dtex,极限氧指数为27%,长期使用温度不高于150℃。
实施例3
如图2所示,一种酚醛基纤维的制备方法,步骤如下:
(1)将质量比为85:15的组分一(数均分子量为1500的线性酚醛树脂、熔点在130℃的LMPET和四聚甲醛的混合物,三者的质量比为82.5:11.5:6)和组分二(熔点在170℃的聚丙烯)分别熔融,经计量后同时进入复合喷丝组件(海岛型复合喷丝板)经卷绕制得初生纤维;工艺参数为:组分一对应的螺杆挤出口温度为180℃,组分二对应的螺杆挤出口温度为185℃;纺丝组件温度180℃,喷丝板孔径0.85mm(岛成分根数为30),初生纤维的卷绕速度500m/min;
(2)将步骤(1)制得的初生纤维放入甲醛与盐酸的混合水溶液(混合水溶液中甲醛质量浓度为15%)中,以50℃/h的升温速率进行加热至120℃,进行第一次交联固化,随后用70℃的蒸馏水充分洗净,再放入甲醛与氨水的混合水溶液中(混合水溶液中甲醛质量浓度为30%),在80℃条件下恒温加热2h,进行第二次交联固化;其中,甲醛与盐酸的质量比为3:8,甲醛与氨水的质量比为12:1.7;
(3)将步骤(2)中经过两次交联固化后的纤维用二甲苯在125℃下进行减量处理;
(4)进行高温定型(采用微波加热的方式,温度为200℃,时间为0.5h),制得酚醛基纤维。
最终制得的酚醛基纤维为直径0.8μm、纤丝数为30的超细纤维,极限氧指数为32%,长期使用温度不高于160℃。
实施例4
一种酚醛基纤维的制备方法,步骤如下:
(1)将质量比为90:10的组分一(数均分子量为2000的枝状型酚醛树脂、熔点在150℃的LMPET和质量比为1:2的三聚甲醛与四聚甲醛的混合物,三者的质量比为85:12:3)和组分二(熔点在262℃的PET)分别熔融,经计量后同时进入复合喷丝组件(并列型复合喷丝板)经卷绕制得初生纤维;工艺参数为:组分一对应的螺杆挤出口温度为230℃,组分二对应的螺杆挤出口温度为280℃;纺丝组件温度265℃,喷丝板孔径0.5mm,初生纤维的卷绕速度900m/min;
(2)将步骤(1)制得的初生纤维放入甲醛与盐酸的混合水溶液中(混合水溶液中甲醛质量浓度为18%),以100℃/h的升温速率进行加热至120℃,进行第一次交联固化,随后用80℃的蒸馏水充分洗净,再放入甲醛与氨水的混合水溶液中(混合水溶液中甲醛质量浓度为28%),在90℃条件下恒温加热2h,进行第二次交联固化;其中,甲醛与盐酸的质量比为5:4,甲醛与氨水的质量比为10:1;
(3)进行高温定型(采用红外加热的方式,温度为155℃,时间为4h),制得酚醛基纤维。
最终制得的酚醛基纤维为为由组分一和组分二组成的并列型复合纤维;纤维直径为20μm,拉伸强度为2.4cN/dtex,极限氧指数为28%,长期使用温度不高于200℃。
实施例5
一种酚醛基纤维的制备方法,步骤如下:
(1)将质量比为75:25的组分一(数均分子量为1200的线性酚醛树脂、熔点在150℃的LMPET和质量比为3:2的三聚甲醛与四聚甲醛的混合物,三者的质量比为99:0.5:0.5)和组分二(数均分子量为1200的线性酚醛树脂、熔点在150℃的LMPET和质量比为3:2的三聚甲醛与四聚甲醛的混合物,三者的质量比为60:20:20)分别熔融,经计量后同时进入复合喷丝组件(并列型复合喷丝板)经卷绕制得初生纤维;工艺参数为:组分一对应的螺杆挤出口温度为180℃,组分二对应的螺杆挤出口温度为180℃;纺丝组件温度165℃,喷丝板孔径0.5mm,初生纤维的卷绕速度1200m/min;
(2)将步骤(1)制得的初生纤维放入甲醛与盐酸的混合水溶液中(混合水溶液中甲醛质量浓度为18.5%),以30℃/h的升温速率进行加热至95℃,进行第一次交联固化,随后用60℃的蒸馏水充分洗净,再放入甲醛与氢氧化钾的混合水溶液中(混合水溶液中甲醛质量浓度为27.5%),在100℃条件下恒温加热1h,进行第二次交联固化;其中,甲醛与盐酸的质量比为7:5,甲醛与氢氧化钾的质量比为9:2;
(3)进行高温定型(采用红外加热的方式,温度为250℃,时间为5min),制得酚醛基纤维。
最终制得的酚醛基纤维为由组分一和组分二组成的并列型复合纤维;纤维直径为12.5μm,拉伸强度为1.8cN/dtex,极限氧指数为32%,长期使用温度不高于200℃。
实施例6
一种酚醛基纤维的制备方法,步骤如下:
(1)将质量比为99:1的组分一(数均分子量为1000的线性酚醛树脂、熔点在145℃的LMPET和甲醛供体(质量比为2:3的三聚甲醛与四聚甲醛的混合物)的混合物,三者的质量比为98:1.5:0.5)和组分二(熔点在120℃的TPU))分别熔融,经计量后同时进入复合喷丝组件(橘瓣型复合喷丝板)经卷绕制得初生纤维;工艺参数为:组分一对应的螺杆挤出口温度为175℃,组分二对应的螺杆挤出口温度为150℃;纺丝组件温度155℃,喷丝板孔径0.5mm,初生纤维的卷绕速度800m/min;
(2)将步骤(1)制得的初生纤维放入甲醛与盐酸的混合水溶液中(混合水溶液中甲醛质量浓度为22.5%),以60℃/h的升温速率进行加热至100℃,进行第一次交联固化,随后用65℃的蒸馏水充分洗净,再放入甲醛与氨水的混合水溶液中(混合水溶液中甲醛质量浓度为27.5%),在70℃条件下恒温加热2.5h,进行第二次交联固化;其中,甲醛与盐酸的质量比为8:3,甲醛与氨水的质量比为9:2;
(3)进行高温定型(采用电加热的方式,温度为120℃,时间为4h),制得酚醛基纤维。
最终制得的酚醛基纤维为由组分一和组分二组成的橘瓣型复合纤维;纤维直径为14μm,拉伸强度为1cN/dtex,极限氧指数为31%,长期使用温度不高于150℃。
Claims (10)
1.一种酚醛基纤维的制备方法,其特征是:首先将组分一和组分二分别熔融,经计量后通过复合喷丝组件经卷绕制备初生纤维,然后将制得的初生纤维放入甲醛与酸的混合水溶液中进行第一次交联固化,第一次交联固化完成后再放入甲醛与碱的混合水溶液中进行第二次交联固化,最后进行高温定型,制得酚醛基纤维;
所述组分一为酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的混合物;
所述组分一中,酚醛树脂为数均分子量为300~4000的线性酚醛树脂或枝状型酚醛树脂;低熔点聚合物为熔点在90~150℃的低熔点聚酯和低熔点聚酰胺的一种以上;甲醛供体为甲醛共聚物中的一种以上;
所述组分二为热塑性树脂或者为酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的混合物;
所述热塑性树脂为熔点在80~280℃的聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚烯烃树脂或聚氨酯树脂;
所述组分二为酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的混合物时,组分二中酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的配比不同于组分一;
所述酸为盐酸、硫酸、磷酸、甲酸或草酸;
所述碱为氨水、碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物。
2.根据权利要求1所述的一种酚醛基纤维的制备方法,其特征在于,组分一对应的螺杆温度为80~220℃,组分二对应的螺杆温度为80~300℃。
3.根据权利要求1所述的一种酚醛基纤维的制备方法,其特征在于,所述复合喷丝组件为皮芯型复合喷丝板、海岛型复合喷丝板、并列型复合喷丝板或橘瓣型复合喷丝板;
所述组分一和所述组分二的质量比为70~99.9:0.1~30;
所述组分一中酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的质量比为60~99.8:0.1~20:0.1~20;
所述组分二为酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的混合物时,酚醛树脂、低熔点聚合物和甲醛供体的质量比为60~99.8:0.1~20:0.1~20。
4.根据权利要求1所述的一种酚醛基纤维的制备方法,其特征在于,甲醛与酸的混合水溶液中所述甲醛与所述酸的质量比为10~3:8~2;甲醛与碱的混合水溶液中所述甲醛与所述碱的质量比为20~9:2~1。
5.根据权利要求1所述的一种酚醛基纤维的制备方法,其特征在于,制备初生纤维的工艺参数为:纺丝组件温度80~300℃,喷丝板孔径0.13~0.85mm,初生纤维的卷绕速度50~2500m/min。
6.根据权利要求1所述的一种酚醛基纤维的制备方法,其特征在于,所述交联固化采用加热的方式;初生纤维浸入甲醛与酸的混合水溶液后,以30~200℃/~的升温速率加热至60~120℃,进行第一次交联固化;初生纤维在第一次交联固化完成后用40~80℃的蒸馏水冲洗干净,之后浸入甲醛与碱的混合水溶液,在50~100℃条件下恒温加热30min~6~。
7.根据权利要求1所述的一种酚醛基纤维的制备方法,其特征在于,所述高温定型采用电加热、微波加热或红外加热的方式,温度为100~300℃,时间为30s~5~。
8.根据权利要求1所述的一种酚醛基纤维的制备方法,其特征在于,在第一次交联固化后或在第二次交联固化后还使用溶剂进行减量处理;
所述溶剂为氢氧化钠溶液、苯酚、间甲酚、浓硫酸、甲酸、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、三氯甲烷、甲苯或二甲苯。
9.采用如权利要求1~7任一项所述的制备方法制得的酚醛基纤维,其特征是:为皮芯型复合纤维,包括由组分二构成的芯层和组分一构成的皮层;
或者为海岛型复合纤维,包括由组分一构成的岛成分和由组分二构成的海成分;
或者为由组分一和组分二组成的并列型复合纤维;
或者为由组分一和组分二组成的橘瓣型复合纤维。
10.根据权利要求8所述的酚醛基纤维,其特征在于,纤维直径为0.5~50μm,拉伸强度为0.5~3.8cN/dtex,极限氧指数为26~34%,使用温度不高于200℃。
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