[发明专利]一种芳纶-氨纶皮芯复合纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种芳纶-氨纶皮芯复合纤维，其特征在于所述的芳纶-氨纶皮芯复合纤维是将皮层包覆在芯层外，皮层为芳纶1313，芯层为氨纶，纤维截面为同心圆型实心结构。

2.一种如权利要求1所述的芳纶-氨纶皮芯复合纤维的制备方法，其特征在于采用皮芯型挤出方式干法纺丝，皮层纺丝原液和芯层纺丝原液一起进入纺丝系统，通过分隔元件和计量泵控制皮层占复合纤维总重量的5～20％并一同由喷丝孔挤出，进入干法纺丝甬道、高温干燥、油剂上油、卷绕成型；

所述的皮层纺丝原液由间苯二甲酰氯IPC和间苯二胺MPD通过低温溶液缩聚法制得，制备方法包括以下步骤：

1)制备聚合物溶液：将间苯二胺溶解在N,N-二甲基乙酰胺DMAC溶剂中，质量浓度为10.0～15.0％，温度为-10～0℃，在搅拌下加入间苯二甲酰氯IPC，间苯二胺MPD与间苯二甲酰氯IPC的摩尔比为1:(1.02～1.05)；

2)制备成纤聚合物溶液：向步骤1)制得的聚合物溶液中加入碱性物质中和其中的氯化氢，过滤杂质并调整成纤聚合物溶液质量浓度为30.0～36.0％，保持粘度为4500～5500poise，与芯层纺丝原液保持一致；

3)向步骤2)制得的成纤聚合物溶液中添加提高染色性能的助剂，搅拌分散，熟化完成即制备得到皮层纺丝原液。

3.根据权利要求2所述的芳纶-氨纶皮芯复合纤维的制备方法，其特征在于所述的芯层纺丝原液，其制备方法包括以下步骤：

1)制备扩链剂溶液：将混合二胺扩链剂、单胺类终止剂添加至N,N-二甲基乙酰胺DMAC溶剂中，配得浓度质量百分比为3.0～6.0％；

2)制备预聚物溶液：依次加入N,N-二甲基乙酰胺DMAC和聚四亚甲基醚二醇PTMG，然后加入4,4-二苯甲烷二异氰酸酯，NCO/OH比例为1.5～1.8，充分进行预聚反应；

3)制备成纤聚合物溶液：将步骤2)的预聚产物移送至扩链罐中，搅拌均匀，控制温度在0～5℃，滴加步骤1)制得的扩链剂溶液进行链增长、链终止，最终得到成纤聚合物溶液；

4)向步骤3)制备的成纤聚合物溶液中添加抗氧化剂、润滑剂、表面活性剂，搅拌分散，熟化完成即制备得到芯层纺丝原液，其质量浓度为30.0～36.0％，保持粘度为4500～5500poise。

4.根据权利要求2所述的芳纶-氨纶皮芯复合纤维的制备方法，其特征在于所述的加入间苯二甲酰氯IPC的方法为：

1)初始反应加料时快速加入占总量75％的间苯二甲酰氯IPC，控制加料时间15～20min完成，反应后溶液温度为30～40℃，得到预聚物溶液；

2)再将上一步得到的预聚物溶液降温至5～10℃，剩下25％的间苯二甲酰氯IPC缓慢加入，控制加料时间为55～60min，反应完成后预聚物溶液的温度为28～32℃，控制聚合物溶液的粘度增长速率，有利于纺丝成型。

5.根据权利要求2所述的芳纶-氨纶皮芯复合纤维的制备方法，其特征在于所述的向皮层纺丝原液中加入的碱性物质为碱性无机物、含碱性离子的胺类有机物中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求2所述的芳纶-氨纶皮芯复合纤维的制备方法，其特征在于所述的提高染色性能的助剂为白炭黑、聚乙烯亚胺中的一种或两种的混合物。

7.根据权利要求2所述的芳纶-氨纶皮芯复合纤维胡制备方法，其特征在于所述的喷丝孔为同心圆型的喷丝板组件，喷丝孔的小圆内径为0.20～0.25mm，内层纺丝原液从小圆内挤出，大圆内径为0.30～0.35mm，皮层纺丝原液从大圆和小圆的间隙中挤出。

8.根据权利要求2所述的芳纶-氨纶皮芯复合纤维的制备方法，其特征在于所述的喷丝孔为同心圆型的喷丝板组件，为1～5孔喷丝板。

9.根据权利要求3所述的芳纶-氨纶皮芯复合纤维的制备方法，其特征在于所述的向芯层纺丝原液中加入的表面活性剂为异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸单酯铵盐的一种或两种的混合物。