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芳纶纤维生产工艺汇总分析:主要分为芳纶聚合物制备和聚合物纺丝两个步骤

发布时间:2019-10-09  来源:立鼎产业研究网  点击量: 21 

芳纶纤维的生产工艺主要分为芳纶聚合物制备和聚合物纺丝两个步骤。芳纶缩聚的原料是苯二甲酰氯和苯二胺,目前主流缩聚反应包括低温溶液缩聚法和界面缩聚法;生成的缩聚物溶解在极性溶剂中通过干法或湿法进行纺丝,纺丝的过程则包括牵引、干燥和热处理等过程。

芳纶纤维的制备工艺


资料来源:公开资料整理

低温溶液缩聚法:先把苯二胺溶解在NN-二甲基乙酰胺(DMAc)溶剂中,加入苯二甲酰氯,使反应在低温下进行,并逐步升温到反应结束。然后加入氢氧化钙,中和反应生成的氯化氢,使溶液成为DMAc-CaCl2 溶液系统,对其浓度加以调整即可用于湿法纺丝。此法消耗的溶剂少,操作步骤简单,生产效率高,因此低温溶液缩聚法被广泛采用。

低温溶液缩聚法的制备工艺


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界面缩聚法:将苯二甲酰氯溶于有机相中,然后在强烈搅拌的条件下加入苯二胺的水溶液中,在油相界面立即发生缩聚反应,生成的芳纶树脂沉淀出来后经过分离、水洗、干燥等后处理即可得到固态芳纶树脂。

界面缩聚法的制备工艺


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芳纶纤维成型方式主要包括干法纺丝和湿法纺丝。其中,美国 Dupont 通过干法纺丝制备了 Nomex 纤维,日本 Tenjin 通过湿法纺丝制备了 Conex 纤维。干法纺丝是较早的间位芳纶纤维制备产业化技术,相比于湿法纺丝,具有纤维构造较紧密,在纤维凝固阶段纤维中所成的孔隙小而且孔径分布均一的优点。

芳纶的干法、湿法纺丝工艺


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对于从原材料到芳纶纤维的整个制备工艺又分为一步法和两步法。

一步法工艺:即低温溶液间歇聚合,原液经过过滤后直接进行湿法纺丝,水洗后干燥,切断后打包。

两步法工艺:低温溶液连续聚合,聚合物分离后洗涤干燥后用浓硫酸重新溶解,干喷湿法纺丝,纤维经过水洗后干燥,卷绕。

芳纶的一步法制备工艺


资料来源:公开资料整理

芳纶的两步法制备工艺


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