一种腈纶浆粕的制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及腈纶浆柏的制备方法。
【背景技术】
[0002]腈纶浆柏除具有本身所具有的优异的环境适应性、对湿度不敏感以及较高的使用温度外，还具有原纤化程度高、在机体中的分散性能好及干、湿加工性能好的特点。在绝大多数情况下可以取代石棉或芳纶浆柏用于摩擦密封材料、特种纸、无纺布等多个领域，性价比较高。在摩擦材料中可以改善混合料的工艺性能，提高制品的强度和耐磨性，降低制动噪音，也可以和喷胶岩棉，麻纤维等其他复合使用，用于无石棉盘式刹车片，鼓式刹车片和离合器片。用于密封材料即可以提高抗拉强度和密封性能。
[0003]现有技术中腈纶制备工艺大致如下，利用静电纺丝技术得到腈纶丝束纤维，经切害J、分散、研磨得到腈纶浆柏状纤维。其中具体过程如下:将形成的腈纶丝束纤维切短，然后将切短的纤维分散在水中形成悬浮液，再利用盘式(单盘或双盘)磨浆机进行研磨，最终得到浆柏纤维，其结构呈树枝状分布，即每根枝干上都附有许多微纤，表面毛羽非常丰富。但是其中切割过程中，通常是将腈纶丝束切短为5?8mm的短纤维，经研磨后得到1.5?2.5mm的纤维，可见在研磨过程中经切割后的短纤维需要进一步被切短、磨损较大，而且最终短纤维长度分布较宽、研磨不均匀。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:克服现有技术中腈纶研磨过程中磨损较大，短浅长度分布较宽、研磨不均匀的不足，提供一种腈纶浆柏的制备方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种腈纶浆柏的制备方法，通过静电纺丝技术制备得到腈纶丝束纤维，经切短、分散、研磨，得到腈纶浆柏纤维；其中所述的研磨螺杆式磨浆机研磨的；
[0006]所述的螺杆式磨浆机包括研磨通道和设置在研磨通道内的螺杆，所述螺杆上螺纹牙顶为粗糙表面。
[0007]进一步地，为便于腈纶短纤维的分散性，所述的腈纶丝束纤维经切短后长度为3mm ο
[0008]作为优选，为提高研磨效率和研磨效果，所述的螺纹牙顶表面设置有凸起阵列或凹槽阵列。
[0009]进一步地，为进一步提高研磨效率，所述的研磨通道内壁为粗糙表面，利用研磨通道内壁粗糙表面与螺纹牙顶粗糙表面相配合进行腈纶短纤的研磨。
[0010]作为优选，所述的研磨通道内壁设置有凸起阵列或凹槽阵列。
[0011]作为优选，为保证研磨效果，使得腈纶短纤既得到充分研磨，又不会过度研磨造成磨损，所述的螺纹牙顶与研磨通道内壁之间距离为10?30 μπι。
[0012]作为优选，所述的分散是指将切短后的腈纶纤维分散于水中形成0.5?4被％的悬浊液，腈纶短浅分散于水后浓度过小会造成研磨效率低，研磨不充分的现象，而若浓度过高，则会增加磨损，甚至造成研磨通道的堵塞。
[0013]本发明的有益效果是，本发明的利用螺杆式磨浆机，在腈纶短纤运输过程中同时利用螺杆的螺纹牙顶的粗糙表面与研磨通道内壁配合对腈纶短纤进行研磨，提高了工作效率；其次，相比于传统盘式磨浆机，本申请中的螺杆式磨浆机研磨更充分、均匀，使得腈纶浆柏纤维树枝状结构更均匀，提高了材料的抗拉强度；另外，相比于盘式磨浆机，螺杆式磨浆机磨损少(对3_腈纶短纤进行研磨后，腈纶长度为2.7?3_)，提高了原料的利用率，节省了成本。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0015]图1是螺杆式磨浆机结构示意图；
[0016]图2是图1中圆内结构放大图；
[0017]图3是实施例1制备的腈纶浆柏状纤维600倍SEM图
[0018]图中:1.研磨通道，2.螺杆，21.螺纹牙顶，22.凸起阵列。
【具体实施方式】
[0019]现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0020]如图1和2所示，一种螺杆式磨楽机包括研磨通道I和设置在研磨通道I内的螺杆2，所述螺杆2上螺纹牙顶21表面设置有凸起阵列22或凹槽阵列，形成粗糙表面，所述研磨通道I内壁也设置有与所述螺纹牙顶21表面相配合粗糙表面，所述螺纹牙顶21与研磨通道I内壁之间距离最小处不低于10 μ m，最大处不超过30 μ m。其中研磨通道I链段分别为进料口和出料口，通过泵将腈纶短纤分散液抽送至进料口，利用螺杆2的传送能力将分散液向前输送，同时利用螺杆2上螺纹牙顶21表面与研磨通道I内壁表面相配合对腈纶短纤进行研磨。
[0021]实施例1
[0022]称取1kg含7.5%丙烯酸甲酯的聚丙烯晴聚合体溶解于670kg的44%的硫氰酸钠水溶液中，再称取90kg含7.5%醋酸乙烯酯的聚丙烯腈聚合体溶解于上述溶液中，形成双组份共混纺丝原液，该溶液采用常规聚丙烯腈纤维湿法纺丝工艺，包括纺丝、拉伸、水洗、干燥等过程，得到聚丙烯腈共混纤维丝束。
[0023]将得到的纤维丝束在纤维切断机切成长度为3mm的短纤维，称取50kg分散于1t水中，以3t/h的流量泵入螺杆式磨浆机，浆液经离心脱水干燥得到腈纶浆柏状纤维，长度分布为2.7?3mm，肖氏打浆度为46.2° SR，比表面积为31.4m2/g,抗拉强度485MPa。
[0024]对比例I
[0025]将实施例1中螺杆式磨浆机替换为现有技术中的双盘磨浆机，其他条件不变。最终得到腈纶浆柏状纤维的长度分布为1.4±0.5mm，肖氏打浆度为40.3° SR,比表面积为14.2m2/g，抗拉强度 430MPa。
[0026]实施例2
[0027]将实施例1中制得的聚丙烯腈共混纤维丝束经切断机切成长度为3_的短纤维，称取50kg分散于5t水中，以3t/h的流量泵入螺杆式磨浆机，浆液经离心脱水干燥得到腈纶浆柏状纤维，长度分布为2.8?3mm，肖氏打浆度为46.5° SR，比表面积30.2m2/g,抗拉强度 480MPa。
[0028]对比例2
[0029]将实施例1中螺杆式磨浆机替换为现有技术中的单盘磨浆机，其他条件不变。最终得到腈纶浆柏状纤维的长度分布为1.6±0.4mm,肖氏打浆度为41.3° SR，比表面积为
13.5m2/g，抗拉强度 420MPa。
[0030]实施例3
[0031]将实施例1中制得的聚丙烯腈共混纤维丝束经切断机切成长度为3mm的短纤维，称取50kg分散于1.25t水中，以3t/h的流量泵入螺杆式磨浆机，浆液经离心脱水干燥得到腈纶浆柏状纤维，长度分布为2.7?3mm，肖氏打浆度为46.0° SR，比表面积30.8m2/g，抗拉强度483MPa。
[0032]对比例3
[0033]将实施例1中螺杆式磨浆机替换为现有技术中的单盘磨浆机，其他条件不变。最终得到腈纶浆柏状纤维的长度分布为1.2±0.6mm，肖氏打浆度为43.3° SR，比表面积
14.2m2/g，抗拉强度 425MPa。
[0034]从上述对比例和实施例对比可知，虽然仅是研磨设备的不同，但是经传统盘式磨浆机研磨后得到的腈纶浆柏状纤维长度相比于研磨之前大大减少，造成了很大程度的磨损，而且长度分布较宽，研磨不均匀；另外，经传统盘式磨浆机研磨后的腈纶浆柏纤维比表面积较小，只有本申请制备的腈纶浆柏纤维比表面积的一半，说明本申请中制备的腈纶浆柏状纤维树枝状结构更多、更均匀、表面毛羽更丰富(如图3所示)，同时提高腈纶浆柏状纤维的抗拉强度。
【主权项】
1.一种腈纶浆柏的制备方法，其特征在于:通过静电纺丝技术制备得到腈纶丝束纤维，经切短、分散、研磨，得到腈纶浆柏纤维；其中所述的研磨是经螺杆式磨浆机研磨的； 所述的螺杆式磨浆机包括研磨通道(I)和设置在研磨通道(I)内的螺杆(2)，所述螺杆(2)上螺纹牙顶(21)为粗糙表面。
2.根据权利要求1所述的腈纶浆柏的制备方法，其特征在于:所述的腈纶丝束纤维经切短后长度为3mm。
3.根据权利要求1所述的腈纶浆柏的制备方法，其特征在于:所述的螺纹牙顶(21)表面设置有凸起阵列(22)或凹槽阵列。
4.根据权利要求1所述的腈纶浆柏的制备方法，其特征在于:所述的研磨通道(I)内壁为粗糙表面。
5.根据权利要求4所述的腈纶浆柏的制备方法，其特征在于:所述的研磨通道⑴内壁设置有凸起阵列(22)或凹槽阵列。
6.根据权利要求1所述的腈纶浆柏的制备方法，其特征在于:所述的螺纹牙顶(21)与研磨通道(I)内壁之间距离为10?30 μπι。
7.根据权利要求1所述的腈纶浆柏的制备方法，其特征在于:所述的分散是指将切短后的腈纶纤维分散于水中形成0.5?4wt%的悬浊液。
【专利摘要】本发明涉及腈纶浆粕的制备方法。一种腈纶浆粕的制备方法，通过静电纺丝技术制备得到腈纶丝束纤维，经切短、分散、研磨，得到腈纶浆粕纤维；其中所述的研磨螺杆式磨浆机研磨的；所述的螺杆式磨浆机包括研磨通道和设置在研磨通道内的螺杆，所述螺杆上螺纹牙顶为粗糙表面。本发明的利用螺杆式磨浆机，在腈纶短纤运输过程中同时利用螺杆的螺纹牙顶的粗糙表面与研磨通道内壁配合对腈纶短纤进行研磨，提高了工作效率；其次，本申请中的螺杆式磨浆机研磨更充分、均匀，是的腈纶浆粕纤维树枝状结构更均匀，提高了材料的抗拉强度；另外，相比于盘式磨浆机，螺杆式磨浆机磨损少，提高了原料的利用率，节省了成本。
【IPC分类】D01F6-38
【公开号】CN104831397
【申请号】CN201510257572
【发明人】周惠昌
【申请人】常州市武进华东特种纤维制造有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月19日