[发明专利]一种熔体纺丝装置及工艺

说明书

本发明涉及一种熔体纺丝装置及工艺，属于纺丝领域。一种熔体纺丝工艺是在拉丝过程中，对熔体施加平行于地面方向的磁力作用，所述熔体按下述方法制得：步骤一、制备a‑Al₂O₃包覆磁性材料颗粒；步骤二，将步骤一所得a‑Al₂O₃包覆磁性材料颗粒与其他纤维原料混合，熔化既得。利用本发明所述工艺及装置可以获得具有一致磁性取向的磁性纤维。

技术领域

本发明涉及一种熔体纺丝装置及工艺，属于纺丝领域。

背景技术

磁性纤维是含磁性物质并具有磁性的化学纤维。目前，制备纤维方法主要包括熔体纺丝和溶液纺丝两类。通常在熔融状态下不发生显著分解的成纤聚合物采用熔体纺丝，例如聚酯纤维、聚酰胺纤维等。熔体纺丝过程简单，纺丝速度高，是应用最为广泛的纺丝方法。目前利用熔体纺丝制备磁性纤维的方法包括多种，如在已有的纤维上包裹或附着一层磁性材料，使所得纤维获得一定的磁性性能。还可以纤维进行制备时，将具有磁性的材料混入制备纤维的浆料中，使具有磁性的材料整体掺入到纤维中。然而，将磁性的材料掺入浆料中后，经搅拌混匀的浆料中的磁性材料明细呈现出各向异性的特点，不利于某些需要磁性材料体现出明显的取向性的场合使用。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供种熔体纺丝装置及工艺，尤其是一种磁性纤维熔体纺丝装置及工艺。

一种熔体纺丝工艺，所述熔体纺丝工艺是在拉丝过程中，对熔体施加平行于地面方向的磁力作用，所述熔体按下述方法制得：

步骤一，30~80℃下，将a-Al₂O₃纳米颗粒置于浓度为0.5~1mol/L的无机铝盐溶液中，获得分散液，调节溶液pH至6~7；向分散液中加入磁性材料微粒，加完后向其内逐滴加入浓度为1~2mol/L的碳酸氢铵溶液，铝盐溶液与碳酸氢铵溶液的体积为1:0.5~2；随后将所得混合液进行喷雾干燥，将干燥后所得颗粒进行焙烧，焙烧温度400~550℃，得a-Al₂O₃包覆磁性材料颗粒，其中，a-Al₂O₃纳米颗粒与无机铝盐溶液的比为1g:100~1000mL；

步骤二，将步骤一所得a-Al₂O₃包覆磁性材料颗粒与其他纤维原料混合，熔化既得。

本发明所述熔体纺丝工艺中，优选利用超声分散的方法使a-Al₂O₃纳米颗粒均匀的分散在溶液中；并优选的超声条件下，向分散液中加入磁性材料微粒。

本发明所述纤维制造工艺中，所述a-Al₂O₃纳米颗粒的平均粒度为20~200nm，进一步优选为50~100nm。

本发明所述纤维制造工艺中，所得a-Al₂O₃包覆磁性材料颗粒中，a-Al₂O₃包覆层的厚度为0.2~1微米，进一步优选为0.2~0.5微米。

本发明所述熔体纺丝工艺中，用于调节溶液pH值的溶液为无机酸或碱溶液，如柠檬酸、氢氧化钠等。

本发明所述熔体纺丝工艺中，所述“喷雾干燥”于商品化的喷雾干燥机中进行。

本发明所述熔体纺丝工艺中，所述步骤二，其他纤维原料指现有技术公开的可用于熔体方式的熔体所涉及的原料，如聚合物纤维原料、玻璃纤维原料、陶瓷纤维原料。进一步地，聚合物纤维原料如聚苯硫醚、聚丙烯、尼龙、PVA、PVB等；所述玻璃纤维原料为主体为SiO₂的玻璃纤维原料。