[发明专利]一种用于制备液晶聚芳酯纤维的纺丝设备和方法

权利要求书

1.一种用于制备液晶聚芳酯纤维的纺丝设备，其特征在于：所述纺丝设备包括挤压机和纺丝机，所述挤压机包括筒体和设置在所述筒体内的三根相互啮合的螺杆，呈并列型或三角形排列，所述螺杆沿其轴向按照功能区分为一个进料段、一个熔融段、一个降粘段、一个熔体加压段、一个排气段、一个降粘段、一个熔体加压段、一个排气段、一个熔体均化段，所述筒体外根据功能区均分别设有单独的温控组件，所述挤压机与所述进料段相对应的位置设有进料口，所述挤压机的出料口与所述纺丝机的进料口相连通；

其中，所述螺杆的总长度L和螺杆外直径D的比值L/D为L/D=32~46；

所述排气段长度为4~8D，由3~5个正向螺旋成膜元件组成，导程范围为1.5~2 D；所述挤压机与所述排气段相对应的位置设有排气口，所述排气口设有负压系统。

2.如权利要求1所述的一种用于制备液晶聚芳酯纤维的纺丝设备，其特征在于：所述降粘段长度为3.75D，由3个正向捏合块元件和1个正向齿形盘元件组成；正向捏合块元件的长度为1D，捏合片厚度为0.2D，捏合片错列角沿熔体输送方向分别为为45°、60°、60°；正向齿形盘元件导程0.75D，螺旋角13.7°，螺旋的螺槽深度为0.16D，螺棱厚度为0.12D，螺棱上锯齿形，齿间距为0.1D；通过捏合盘元件和齿形元件的高频剪切和混炼作用，降低聚芳酯熔体粘度。

3.如权利要求1所述的一种用于制备液晶聚芳酯纤维的纺丝设备，其特征在于：所述熔体加压段长度为3.5D，由3个正向捏合块元件和1个反向捏合块元件组成；正向捏合块元件的长度为1D，捏合片厚度为0.2D，捏合片错列角沿熔体输送方向分别为30°、60°、90°；反向捏合块元件的长度为0.5D，捏合片错列角沿熔体输送方向分别为-30°。

4.如权利要求1所述的一种用于制备液晶聚芳酯纤维的纺丝设备，其特征在于：所述进料段长度为3.75D，由3个导程为1.25D的正向螺旋元件组成。

5.如权利要求1所述的一种用于制备液晶聚芳酯纤维的纺丝设备，其特征在于：所述熔融段的长度为2.5~6D，由3~5个正向螺旋元件组成，导程范围为0.5~1D。

6.如权利要求1所述的一种用于制备液晶聚芳酯纤维的纺丝设备，其特征在于：所述熔体均化段长度为4~6D，所述熔体均化段由6~8个正向螺旋元件组成，导程范围为0.5~1D，最后3个为相同导程0.5D的元件。

7.如权利要求1所述的一种用于制备液晶聚芳酯纤维的纺丝设备，其特征在于：所述纺丝设备还包括喂料机，所述喂料机的下料口与所述进料口相对应；所述纺丝机包括过滤器、计量泵、纺丝组件、喷丝板、侧吹风组件和卷绕机，所述筒体末端通过熔体管道连接过滤器和计量泵，然后熔体经纺丝组件、喷丝板纺丝后，卷绕在卷绕机上。

8.一种用于制备液晶聚芳酯纤维的纺丝方法，其特征在于：使用权利要求1-6任一项所述的用于制备液晶聚芳酯纤维的纺丝设备，纺丝方法如下：将液晶聚芳酯树脂通过进料口加入挤压机的进料段，经挤压机熔融挤出，经纺丝机拉丝冷却固化制备得到纤维材料，其中，螺杆的转速为转速100~600转/分钟，挤压机各功能区的温度为：进料段和熔融段的温度为280~320℃、降粘段的温度为290~330℃、熔体加压段的温度为300~325℃、排气段的温度为310~330℃、熔体均化段的温度为300~340℃。

9.如权利要求8所述的一种用于制备液晶聚芳酯纤维的纺丝方法，其特征在于：所述纺丝机包括过滤器、计量泵、纺丝组件、喷丝板、侧吹风组件和卷绕机，所述筒体末端通过熔体管道连接过滤器和计量泵，然后熔体经纺丝组件、喷丝板纺丝后，卷绕在卷绕机上，纺丝过程中，过滤器、计量泵的温度为：300~350℃；纺丝组件和喷丝板温度为：300~340℃。