CN201553809U - 一种超细芳砜纶纤维的生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种超细芳砜纶纤维的生产设备，包含储存纺丝液的储液池，所述储液池中设置有导气管，所述导气管通过管道与气泵相连；金属电极设于导气管中，所述纺丝液通过所述金属电极与高压静电发生器相连；所述储液池上设有带有温度控制电路和温度传感器的加热装置，其特征在于：所述储液池的开口设置在储液池侧面的上端，所述导气管设置在与开口所在的侧面对应的另一个侧面上，并低于所述纺丝液的液面高度；所述储液池的开口处设置有装有表面活性剂的浴池。本实用新型超细芳砜纶纤维的生产设备，结构合理，操作方便，可控性好，既能方便工业化生产，又能够在生产过程中实现原料的回收利用，经济环保。

Description

一种超细芳砜纶纤维的生产设备

技术领域

本实用新型涉及一种超细芳砜纶纤维的生产设备。

背景技术

传统芳砜纶的生产路线，其制造工艺为：先进行缩聚反应，将3，3’-二氨基二苯砜和4，4’-二氨基二苯砜溶于二甲基乙酰胺中，再加入对苯二甲酰氯进行低温溶液缩聚，得到相对粘度≥1.6的聚砜酰胺聚合溶液，体积浓度约13％，然后进行纺丝：将上述溶液用氯化钙中和，过滤、脱泡后进行湿纺，凝固液为二甲基乙酰胺-氯化钙的水溶液，经水洗、干燥后热拉伸而得长丝。若制备短纤维，则将长丝束卷曲后切断、打包。若要得到沉析纤维，可以将上述纺丝溶液中，在高速剪切力作用下，加入适量沉析剂，就得到纤维状的沉析纤维，水洗后干燥而得产品。

传统的湿纺法制备芳砜纶纤维的生产工艺复杂，纺丝速度慢，限制了芳砜纶的生产，且传统湿纺工艺得到的芳砜纶纤维线密度为1.67dtex，直径超过17um。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够快速制备超细芳砜纶纤维的生产设备。

本实用新型的目的是这样实现的：一种超细芳砜纶纤维的生产设备，包含储存纺丝液的储液池，所述储液池中设置有导气管，所述导气管通过管道与气泵相连；金属电极设于导气管中，所述纺丝液通过所述金属电极与高压静电发生器相连；所述储液池上设有带有温度控制电路和温度传感器的加热装置，其特征在于：所述储液池的开口设置在储液池侧面的上端，所述导气管设置在与开口所在的侧面对应的另一个侧面上，并低于所述纺丝液的液面高度；所述储液池的开口处设置有装有表面活性剂的浴池。

为了方便制的的纤维的收集，所述浴池的侧面上高于表面活性剂液面处设置有纤维束集口。

为了方便后续纤维的收集，所述纤维束集口外设置有干燥定型装置和卷纱辊，将表面活性溶剂中散落的纤维束集后形成纱线，经过干燥定型装置定型后，卷绕在卷纱辊上。

为了实现溶剂的循环利用，所述浴池的上端与溶剂回收装置连接。喷射流拉伸分化过程中，部分未挥发的溶剂分散在表面活性剂浴池中，挥发的溶剂经溶剂回收装置回收。

使用本发明设备制备超细芳砜纶纤维的方法如下：将3，3’-二氨基二苯砜和4，4’-二氨基二苯砜溶于二甲基乙酰胺中，再加入对苯二甲酰氯进行低温溶液缩聚后获得聚苯砜对苯二甲酰胺母粒(PSA)，将得到的聚苯砜对苯二甲酰胺母粒(PSA)溶于DMAc(N，N-二甲基乙酰胺)、DMF(N，N-二甲基甲酰胺)、DMSO(二甲基亚砜)、三氯甲烷、浓硫酸等强极性溶剂中的一种或几种，形成11～25％的纺丝液，以体积百分数计，采用超细芳砜纶纤维的生产设备进行如下加工：

首先，将上述得到的纺丝液溶液高速搅拌30～90分钟，过滤后倒入储液池；

其次，利用加热装置将纺丝液加热到40～150℃，直至纺丝液中出现有规律的液泡；

此后，气泵通过导气管对储液池内的纺丝液进行加压，首先按住气泵“快速”键对纺丝液快速加压，将纺丝液液泡提高到喷嘴处。此后，气泵流速设定为1～200ml/h，进行泡泡静电纺丝；

再次，调节高压静电发生器电压至15～45Kv，通过金属电极(正电极)对加热到一定温度的纺丝液作用，聚苯砜对苯二甲酰胺(PSA)溶液内部电荷在高压电场作用下被极化，极化电荷集中在凸起的液泡表面；当电场力超过PSA溶液的表面张力后，液泡顶端形成大量喷射流，随后急速拉伸分化，获得芳砜纶超细纤维，并落于表面活性剂浴池中；

最后，将散落的纤维集束后形成纱线，经过干燥定型装置定型后，卷绕在卷纱辊上。

本实用新型的有益效果为：

1、本发明超细芳砜纶纤维的生产设备，结构合理，操作方便，可控性好，既能方便工业化生产，又能够在生产过程中实现原料的回收利用，经济环保；

2、使用设备制备芳砜纶纱线，生产速度可达到50～200m/min；使用本发明设备制备的芳砜纶纤维直径为0.6～2.2um，仅为传统芳砜纶的1/8～1/10，比传统湿法纺丝形成的纤维直径大大降低；本发明设备制得的初纺纱线线密度为0.8～3.0dtex。

附图说明

图1为利用本发明设备制备超细芳砜纶纤维的生产示意图。

图中，1、纺丝液；2、储液池；3、加热装置；4、高压静电发生器；5、金属电极；6、气泵；7、导气管；8、超细芳砜纶纤维；9、浴池；10、干燥定型装置；11、卷纱辊；12、溶剂回收装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

如图1所示，一种超细芳砜纶纤维的生产设备，包含储存纺丝液1的储液池2，所述储液池2中设置有导气管7，所述导气管7通过管道与气泵6相连；金属电极5设于导气管7中，所述纺丝液1通过所述金属电极5与高压静电发生器4相连；所述储液池2上设有带有温度控制电路和温度传感器的加热装置3，其特征在于：所述储液池2的开口设置在储液池侧面的上端，所述导气管7设置在与开口所在的侧面对应的另一个侧面上，并低于所述纺丝液1的液面高度；所述储液池2的开口处设置有装有表面活性剂的浴池9；所述浴池9的侧面上高于表面活性剂液面处设置有纤维束集口；所述纤维束集口外设置有干燥定型装置10和卷纱辊11；所述浴池9的上端与溶剂回收装置12连接。

Claims (4)

1.一种超细芳砜纶纤维的生产设备，包含储存纺丝液(1)的储液池(2)，所述储液池(2)中设置有导气管(7)，所述导气管(7)通过管道与气泵(6)相连；金属电极(5)设于导气管(7)中，所述纺丝液(1)通过所述金属电极(5)与高压静电发生器(4)相连；所述储液池(2)上设有带有温度控制电路和温度传感器的加热装置(3)，其特征在于：所述储液池(2)的开口设置在储液池侧面的上端，所述导气管(7)设置在与开口所在的侧面对应的另一个侧面上，并低于所述纺丝液(1)的液面高度；所述储液池(2)的开口处设置有装有表面活性剂的浴池(9)。

2.根据权利要求1所述的超细芳砜纶纤维的生产设备，其特征在于：所述浴池(9)的侧面上高于表面活性剂液面处设置有纤维束集口。

3.根据权利要求2所述的超细芳砜纶纤维的生产设备，其特征在于：所述纤维束集口外设置有干燥定型装置(10)和卷纱辊(11)。

4.根据权利要求1、2或3所述的超细芳砜纶纤维的生产设备，其特征在于：所述浴池(9)的上端与溶剂回收装置(12)连接。

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