[发明专利]通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用热拉伸改善聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的多种性能的方法。

背景技术

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维可用作船舶和气球的系留绳、渔具和采集资源用的牵引绳、游艇帆布、滑翔回收飞船、防弹西装背心和赛马服等防护服。还可用于复合材料的增强纤维，如用作轮胎帘布和皮带帘布，还可用于飞机、汽车、体育用品等。但现有的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维在强度、模量等方面依然有较大的提升空间，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维今后仍将继续向超高强度、超高模量、低密度的方向发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种让处理后纤维的抗拉强度和模量有大幅度提高的通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法。

本发明的通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法，包括如下步骤：

(A)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束进行洗涤，然后利用挤水装置对聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束进行挤压脱水，挤压脱水时将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束中水分的重量百分比控制在40％-60％；

(B)将步骤(A)得到的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束利用干燥辊进行干燥、拉伸牵引，并让聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束在受到拉伸牵引的状态下穿过干燥箱，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束穿过干燥箱的时间为20-40秒，干燥箱内的温度为200-300℃，所述干燥辊的温度为150～300℃，所述拉伸牵引的张力为1500cN-2500cN。

本发明的通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法，其中所述步骤(B)中采用向干燥箱内通入温度为200-300℃的热空气的方法来干燥聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束，并使干燥箱内为正压力。

本发明的通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法，其中所述步骤(A)中挤压脱水时将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束中水分的重量百分比控制在45％-55％；所述步骤(B)中聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束穿过干燥箱的时间为25-35秒，干燥箱内的温度为220-280℃，所述干燥辊的温度为180～280℃，所述拉伸牵引的张力为1800cN-2300cN。

本发明的通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法，其中所述步骤(A)中挤压脱水时将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束中水分的重量百分比控制在48％-52％；所述步骤(B)中聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束穿过干燥箱的时间为28-32秒，干燥箱内的温度为240-260℃，所述干燥辊的温度为220～260℃，所述拉伸牵引的张力为2000cN-2200cN。

本发明的通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法，其采用独特的工艺步骤，将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束进行洗涤，然后利用挤水装置对聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束进行挤压脱水，挤压脱水时将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束中水分的重量百分比控制在40％-60％；再将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束利用干燥辊进行干燥、拉伸牵引，并让聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束在受到拉伸牵引的状态下穿过干燥箱，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束穿过干燥箱的时间为20-40秒，干燥箱内的温度为200-300℃，通过上述热定型，即可即可提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的抗拉强度10-25％，提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的模量30-50％。本发明解决了本领域技术人员长期未能解决的技术难题，因此，本发明的通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法具有突出的实质性特点和显著的进步。

下面对本发明通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法作进一步说明。

具体实施方式

实施例1

本发明的通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法，包括如下步骤：

(A)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束进行洗涤，然后利用挤水装置对聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束进行挤压脱水，挤压脱水时将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维丝束中水分的重量百分比控制在40％或45％或48％或50％或52％或55％或60％，或者是40％-60％之间的其他数值；