[发明专利]一种制备聚酰亚胺纤维长丝的亚胺化装置及亚胺化方法

说明书

本发明涉及聚酰亚胺制备领域，公开了一种制备聚酰亚胺纤维长丝的亚胺化装置及亚胺化方法，该装置包括密封的筒体和设于所述筒体内的旋转式多层油池形丝卷放置架；所述旋转式多层油池形丝卷放置架包括垂直设于筒体内的旋转支撑轴和多个依次串联固定于旋转支撑轴上的丝卷放置槽；旋转支撑轴的一端贯穿筒体的顶部或底部并与配套的电机连接；筒体的内壁上对应于每一层丝卷放置槽位置设有若干微波发射器和红外线发射器。本发明装置能够大幅度提高单位时间内纤维亚胺化处理的数量，提高生产效率，大幅度降低能耗和生产成本，而且处理后纤维丝条不发生粘结，在拉伸后加工及使用过程中退绕张力波动小，不易断头，使用性能好。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺制备领域，尤其涉及一种制备聚酰亚胺纤维长丝的亚胺化装置及亚胺化方法。

背景技术

聚酰胺亚胺纤维是一种具有耐高温、耐酸腐蚀性、抗菌、绝缘屏蔽、阻燃、自熄、透波性、防辐射等多种功能性的纤维材料，属于高性能纤维材料，多适用于军工、航空航天以及高温、低温等恶劣环境条件等，而且隔热保暖、质轻、柔软也是制作消防服、海军服等军装面料的理想材料，应用较为广泛。

但是聚酰亚胺纤维生产技术要求高，难度大，生产成本较高，特别是亚胺化处理主要是大分子高聚物在高温条件下脱水闭环，需要在高温条件下进行，按照现有技术每批处理丝卷锭数较少，一般1-4锭，速度约100-500m/min，单位时间生产量较少，成本很高，而且多采用热辊处理，电耗成本很高，产品亚胺化质量均匀性较差。并且处理后纤维丝卷丝条上内外层接触部分容易粘结，在拉伸后加工及使用过程中退绕张力波动大，容易断头，生产效率低下，使用困难。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种制备聚酰亚胺纤维长丝的亚胺化装置及亚胺化方法。在聚酰亚胺纤维两步法生产过程中，本发明装置能够大幅度提高单位时间内纤维亚胺化处理的数量，提高生产效率，大幅度降低能耗和生产成本，而且处理后纤维丝条不发生粘结，在拉伸后加工及使用过程中退绕张力波动小，不易断头，使用性能好。

本发明的具体技术方案为：一种制备聚酰亚胺纤维长丝的亚胺化装置，包括密封的筒体和设于所述筒体内的旋转式多层油池形丝卷放置架；所述旋转式多层油池形丝卷放置架包括垂直设于筒体内的旋转支撑轴和多个依次串联固定于旋转支撑轴上的丝卷放置槽；旋转支撑轴的一端贯穿筒体的顶部或底部并与配套的电机连接；筒体的内壁上对应于每一层丝卷放置槽位置设有若干微波发射器和红外线发射器。

本发明装置的工作原理为：该装置具有密封性筒体，能够保持真空状态，筒体内具有旋转式多层油池形丝卷放置架，并可以不同速度整体旋转。筒体内壁上对应每层丝卷放置区分别设有微波发射器和红外发射器为纤维的亚胺化提供热量。具体地，本发明利用红外线为亚胺化提供主要热量，利用微波的穿透性能以及高温油剂加热，与现有技术中采用热辊热压相比，本发明能够平衡丝卷内外加热差异，保证丝卷内外受热均匀，确保丝卷内外亚胺化效果均匀一致。

作为优选，位于同一层的微波发射器和红外线发射器间隔均距分布。

作为优选，位于同一层的微波发射器和红外线发射器的数量分别为3个。

作为优选，所述丝卷放置槽的层数为3层。

作为优选，所述筒体为圆柱型，所述丝卷放置槽为顶部开口的圆盘型；筒体的内壁与丝卷放置槽外侧的间距为1-2cm。

红外和微波交叉分布，并且在同一水平面沿圆周间隔均匀分布，以提高整个丝卷存放区油剂及丝卷受热均匀性，同时红外加热具有从外到内的梯度差，而微波具有内外一致性，但加热太快，不利于纤维亚胺化反应（亚胺化反应需要一定时间），因此采用以红外加热为主，微波进行内外均衡补偿加热的综合热处理亚胺化处理，提高纤维亚胺化效率和均匀性。

作为优选，所述丝卷放置槽的侧壁高度大于其容纳的丝卷高度的10-20%，确保纤维丝卷放入后能够达到浸泡状态。