在线式芳纶沉析机

在线式芳纶沉析机

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芳纶浆粕的制备技术主要有PPTA的浓硫酸液晶纺丝切断法及低温溶液缩聚法。纺丝切割法工艺成熟，制得的浆粕性能稳定。但浓硫酸对设备腐蚀严重、加工工艺复杂，且PPTA长丝的强度极高而需要特殊的切割装置，使得工业化成本较高，同时在原纤化叩解过程中，对纤维表面有所损伤，影响浆粕的性能。

1）以对苯二胺、对苯二甲酰氯和R3单体为原料，以DMAC为溶剂，氯化锂为助溶剂，低温共缩聚制取芳纶Ⅲ树脂合成溶液，氢氧化锂为HCl中和剂；2）以溶剂DMAC稀释树脂溶液；3）以水、溶剂DMAC搅拌均匀配置凝固液；4）凝固液与稀释树脂溶液分别送入三级齿轮高速剪切沉析机交汇扩散并经齿轮盘剪切后形成沉析纤维悬浮液，自流入固化桶；5）固化得到湿基沉析纤维半成品；6）脱水干燥得到成品。该方法适用于作为复合增强体，与其它特种高分子树脂改性造粒，通过粒料注塑成型用于生产各类结构件，扩展了芳纶Ⅲ的应用范围。

(1)芳香族聚酰胺原液的制备：芳香族二胺和芳香族二甲酰氯在溶剂中聚合，经中和、过滤后制得芳香族聚酰胺原液；(2)沉析溶剂的调配：将水、DMAC和氯化盐混合复配，混合后搅拌均匀；(3)沉析纤维的制备：将所述芳香族聚酰胺原液和所述沉析溶剂通入沉析设备中，经沉析设备高速剪切形成沉析纤维，然后排入卸料罐中进一步冷却成型；(4)沉析纤维的后处理：将冷却成型后的含有溶剂的沉析纤维混合料经过洗涤后除去溶剂，得到沉析纤维成品。

芳香族间位聚酰胺薄膜状纤维是 指将不溶固体颗粒分散到液体中在液体介质中的分散体系。在分散过程中，往往需要减小固体颗粒，这就是湿磨或高剪切分散。用SID高剪切分散机输入大量能量，可实现我们的目的。

芳纶沉析的研究与制备

由于芳纶两步法纺丝过程复杂，生产成本较高。由于硫酸有腐蚀性，对设备的要求很高，且残存的浓硫酸会使纤维在纺丝过程中导致聚合物的降解，这就限制了纤维的强度和模量。为缩短流程、简化工艺，因此，上海思峻与某公司探索出由聚合物原液与凝固液直接纺丝制纤维的新工艺。

某家公司制备的羽绒状短纤维用的直接成纤的工艺方法，由于分子链的刚性，有溶致液晶性，在溶液中剪切力的作用下急易形成各向异形态织构。太仓希德机械高剪切芳纶沉析机具有高强力的剪切力，将高模量液晶态的原液与溶剂迅速进入腔体内混合分散剪切，并调节转速至工作转速，同时打开两处计量泵，开始进行纤维化反应，后经硬化的纤维经过分散盘时被细化至浆粕要求的尺寸大小得到高性能的芳纶纤维浆粕。设备上比目前常用的齿轮泵进行挤出拉伸、成丝、再从硫酸的凝固液中凝固成形要好很多，无论是从效率还是高模量的对比都是比较有优势的。

芳纶纤维沉析机的结构：XLC2000 装备了一个特别设计的螺杆转子,混合头,分散头， 如上图所示垂直物料口进凝固液，侧面物料口进芳纶原液。工作原理为利用特殊螺杆转子的高速旋转产生吸料，并将高模量液晶态的原液连续均匀地导入快速流动的沉析剂中，经剪切腔混合反应后被瞬间剪切分散，沉析出羽绒状的短纤维，由于混合液与原液在混合前是互相不接触的,只有在混合前的瞬间,原液被弥散状导入混合液之中,所以沉析出来的纤维更细，比表面积大，均匀度高。沉析机是一个在线式连续工作的过程，可以省去罐和其他一些辅助设备，这样就节省了成本和操作上的花费。在生产过程中，XLC 具有很大的灵活性，同时也允许较高的物料密度。

芳纶沉析的影响因素

（1）沉析纤维在高速剪切凝固浴中形成，因此稳定剪切速率是制备尺寸和性能稳定良好沉析纤维的主要因素，故可对产生高速剪切的设备进行优化设计； 
（2）当前制备沉析纤维大多是在室温条件下，而通过调节环境温度可实现对聚合物溶液黏度、凝固浴扩散系数等沉析纤维形成过程中主要性能影响因素的调控。

（3）在沉析纤维的制备过程中，聚合物溶液性质（浓度、黏度、温度、离子含量等）、凝固浴性质（溶剂与凝固剂配比、凝固浴温度、离子浓度等）和剪切速率（大于12 s-1）是影响沉析纤维形成及其性能的主要因素。

XLC2000在线式芳纶沉析机参数表