[发明专利]一种高度扁平纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高度扁平纤维的制备方法。

背景技术

日本专利JP08-260234“偏平アクリル系繊維”公开了一种具有良好弹性、nerves和蓬松的扁平腈纶纤维。扁平度：5～25，纤度：0.5～40denier。

日本专利JP02-169712“Production of dry spun flat acrylic fiber（干法制备扁平腈纶纤维的方法）”涉及一种具有天然动物毛发光泽、手感的纤维，截面为特别扁平。纺纱溶液通过具有多个矩形孔的喷丝板进行干法纺纱，喷丝板长边与短边的比为4∶1，长边直线距离上3个或者更多孔的间距为1～0.3mm。

德国Bayer申请的德国发明DE3040970“Processes for the production of dry-spun polyacrylonitrile profiled fibres and filaments（干法制备聚丙烯腈异形纤维的方法）”，该发明公开了一种干法制备丙烯腈异形纤维的方法，异形孔喷丝板的面积≤0.2mm²，侧宽≤0.17mm。

日本专利JP02-169711“Flat dry spun acrylic fiber and production thereof（扁平干法纺织腈纶纤维及其生产方法）”与JP02-169712的不同在于：喷丝板特别扁平，喷丝板长与宽的比为≥15∶1，纤维的十字交叉主轴和次轴比例为：≥4.5∶1。

日本专利“割繊性アクリル繊維及びそれを用いた不織布”涉及一种用扁平腈纶纤维制造具有良好区划（dividing）无纺布及其制备方法。选用扁平腈纶纤维：长度10～150mm；扁平度：5～15；纤度1～7dtex；

日本专利JP02-169712“Production of dry spun flat acrylic fiber（干法制备扁平腈纶纤维的方法）”，该发明涉及一种具有天然动物毛发光泽、手感的纤维，截面为扁平，适用于通过干法纺织丙烯腈从而制作衣服。纺丝溶液通过具有多个矩形孔的喷丝板进行干法纺丝，喷丝板长边与短边的比为4∶1。

中国专利CN102677208A公开了一种片状扁平粘胶纤维及其制备方法，该发明通过在纺丝液中加入碳酸盐制备混合纺丝黏胶，在相对缓和的成形条件下纺丝成形，碳酸盐在凝固浴中与酸反应生成二氧化碳，二氧化碳气泡的存在使得初生纤维非常疏松，然后经较大的喷丝头与导丝件之间的牵伸，蓬松的初生丝条被拉伸成片状的扁平形状。

涉及其他聚合物纤维制备方法的专利，如专利中国专利CN102358958A公布了一种聚芳砜酰胺纤维的制备方法；中国专利CN102251302A公布了一种制备纤维素纤维的方法；中国专利CN102534839A公开了一种制备间位芳纶纤维的方法；中国专利CN102154725A公开了一种超高阻燃腈氯纶纤维及其生产方法；中国专利CN1508303本发明公开了一种动物蛋白质纤维及其制备方法；中国专利CN101748499A公开了一种甲壳素纤维以及一种以离子液体为溶剂制备甲壳素纤维的方法。

现有的技术中存在一系列问题：

上述的纤维的纺丝方法都是通过异形喷丝孔（如一字型或椭圆形喷丝孔）的改进，来制备更大扁平度的高度扁平纤维，而异形喷丝板的制作要耗费大量的人力物力，不符合节能减排的环保要求。

可见现有聚合物纺丝工艺技术中，均没有针对纺丝溶液挤出喷丝孔后在凝固浴中凝固程度和对出凝固浴丝条的牵伸速度同时进行控制，不能达到纤维扁平度随纺丝工艺调整达到可控的技术，纺丝溶液丝条在凝固浴中的凝固程度影响了纤维的塑性，可利用纤维的塑形调整工艺得到高度扁平纤维。

众所周知，高度扁平腈纶类似于动物毛发，在光泽、弹性、抗起球性、蓬松性以及手感等方面都具有特色，能起到仿真兽皮的独特效果。而高度扁平形状纤维又具有良好的刚性，并且在用作过滤材料时，可以形成一般圆形截面纤维无法达到的气流通道尺寸和形式，故高度扁平形状纤维可应用在特殊要求的领域，如高温过滤材料方面，高度扁平的芳砜酰胺共聚物纤维也具有很大的发展空间，而如何采用低能耗和更加环保的方式得到聚合物扁平纤维称为科学研究关注的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种高度扁平纤维的制备方法，旨在通过控制挤出溶液在凝固浴中的凝固程度和出凝固浴丝条的牵伸速度来制备高度扁平纤维，并达到纤维截面形状可控的目的，进而通过工艺而不是依靠异形喷丝板的改进得到高度扁平纤维。