[发明专利]一种安全的溶液纺丝方法

说明书

本申请涉及一种安全的溶液纺丝方法，其特点在于，在溶液纺丝过程中，控制纺丝箱体中混合气体的氧含量在18vol％以下。通过本申请的往纺丝箱体中通入不可燃气体以降低氧气含量的方法，杜绝了溶液纺丝过程中的爆炸风险，提高了生产的安全性。并且可以降低对溶剂的要求，可以使溶液纺丝过程中对溶剂的选择范围变得更加广泛，不仅仅局限于含卤素的烃类溶剂，还可以采用低闪点的仅含有碳原子和氢原子的烃类溶剂(例如环戊烷和环己烷)。此外，本申请通过设置富VOC尾气处理系统8，能够有效地降低富VOC尾气中的有机化合物含量，从而得到低VOC的氮气，以便于使纺丝箱体中的尾气可以循环利用，降低了生产成本。

技术领域

本申请涉及一种溶液纺丝方法，特别是在溶液纺丝过程中，通过控制纺丝箱体中的氧含量，并循环使用纺丝尾气，从而达到了提高生产安全性和减少有机物排放的技术效果。

背景技术

溶液纺丝是指将高聚物浓溶液定量从喷丝孔挤出，溶液细流经凝固浴或热空气或热惰性气体固化成纤维的方法。现有技术中聚丙烯腈纺丝、醋酸纤维的纺丝都是通过溶液纺丝的方式制备得到。

用于制造超细纤维的溶液纺丝方法，通常使用在高温高压下使聚合物溶解在一定的溶剂中制成纺丝溶液，然后从喷丝口喷出，由于溶剂的急剧挥发而使高聚物重新固化成纤维。US3081519A涉及了这样一种通过溶液纺丝制备超细纤维的方法：选择一个合适的溶剂，这种溶剂在自热或较高压力的条件下能够溶剂聚合物，但是在等于或低于其正常沸点的条件下时，所述溶剂对聚合物无溶解力。将适合于闪蒸纺丝的聚合物在高温高压室中溶于上述合适的溶剂中，形成均一的纺丝液。然后将溶液挤入一种低温和通常是低压的介质中。由于纺丝液压力的减小，使得在高温高压室形成的单相溶液变为两相分散溶液，即为溶剂富集相和富含聚合物的分散相。此两分散相溶液在压力的推动下经过喷丝板喷出，此时由于压力的突然释放，使得溶剂急速挥发，即所谓的闪蒸，使得喷出的聚合物以丝束的形式出现。

US3081519A中公开了合适的上述溶液纺丝的溶剂包括：芳香烃类，如苯，甲苯等；脂族烃类，如丁烷，戊烷，己烷，庚烷，辛烷和它们的同分异构体及同系物；脂环烃类，如环己烷；不饱和烃类；卤化烃类，如三氯氟甲烷，二氯甲烷，四氯化碳，三氯甲烷(氯仿)，氯乙烷，氯代甲烷；醇类；酯类；醚类；酮类；腈类；酰胺；碳氟化合物类；二氧化硫；二硫化碳；硝基甲烷；水及以上液体的混合物。

溶液纺丝最常用的溶剂为含卤素或不含卤素的饱和烷烃类溶剂。

早期的含卤素的饱和烷烃类溶剂主要是氟利昂R11(三氯氟甲烷，CAS号75-69-4)，是不可燃溶剂，没有爆炸限，可以实现本质安全，但是其臭氧消耗潜能ODP(臭氧消耗潜值)＝1，但是会严重破坏臭氧。