对位芳纶纤维沉析机

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一、对位芳纶（1414芳纶纤维）

对位芳纶简称对位芳香族聚酰胺纤维，其中的聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）纤维，由于PPTA表现出溶致液晶性，是一种重要的主链型高分子液晶。高分子液晶的工业化是以对位芳纶的另一个差别化产品是浆粕纤维（PPTA-pulp）。它具有长度短（小于等于4mm）、毛羽丰富、长径比高、比表面积大（可达7-9m2/g）等优点，可以更好地分散于基体中制成性能优良的各向同性复合材料，其良好的耐热性、耐腐蚀性和好的机械性能，在摩擦密封复合材料(代替石棉)中得到了更好的应用。某些国家浆粕的应用高达芳纶用量的96％。

 二、对位芳纶的性能特点

位芳纶突出的性能是其高强度、高模量和出色的耐热性。同时，它还具有适当的韧性可供纺织加工。标准PPTA芳纶的重量比拉伸强度是钢丝的6倍，玻纤的3倍，高强尼龙工业丝的2倍；其拉伸模量是钢丝的3倍，玻纤的2倍，高强尼龙工业丝的10倍；在200℃下经历100hr，仍能保持原强度的75%，在160℃下经历500hr，仍能保持原强度的95%。据此，对位芳纶大多被用作轻质、耐热的纺织结构材料或复合结构增强材料。对位芳纶性能的缺点是压缩强度和压缩模量较低、耐潮湿和耐紫外辐射性差、表面与基体复合粘合性差。

 三、对位芳纶的研究与制备

由于对位芳纶两步法纺丝过程复杂，生产成本较高。由于硫酸有腐蚀性，对设备的要求很高，且残存的浓硫酸会使纤维在纺丝过程中导致聚合物的降解，这就限制了纤维的强度和模量。为缩短流程、简化工艺，因此，人们探索出由聚合物原液直接纺丝制纤维的新工艺。

 某家公司制备的羽绒状短纤维用的直接成纤的工艺方法，由于分子链的刚性，有溶致液晶性，在溶液中剪切力的作用下急易形成各向异形态织构。太仓希德高剪切芳纶纤维沉析机具有高强力的剪切力，将高模量液晶态的原液与溶剂迅速进入腔体内混合分散剪切，并调节转速至工作转速，同时打开两处计量泵，开始进行纤维化反应，后经硬化的纤维经过分散盘时被细化至浆粕要求的尺寸大小得到高性能的芳纶纤维浆粕。设备上比目前常用的齿轮泵进行挤出拉伸、成丝、再从硫酸的凝固液中凝固成形要好很多，无论是从效率还是高模量的对比都是比较有优势的。

  四、未来芳纶纤维研究重点集中与以下方面

（1）沉析纤维在高速剪切凝固浴中形成，因此稳定剪切速率是制备尺寸和性能稳定良好沉析纤维的主要因素，故可对产生高速剪切的设备进行优化设计； 
（2）金属离子不仅对沉析纤维成形过程具有重要影响，其残留含量对沉析纤维及芳纶纸和复合材料的电绝缘等性能具有关键影响，可从聚合入手，选择可替代金属盐的中和剂； 
（3）当前制备沉析纤维大多是在室温条件下，而通过调节环境温度可实现对聚合物溶液黏度、凝固浴扩散系数等沉析纤维形成过程中主要性能影响因素的调控。

（4）在沉析纤维的制备过程中，聚合物溶液性质（浓度、黏度、温度、离子含量等）、凝固浴性质（溶剂与凝固剂配比、凝固浴温度、离子浓度等）和剪切速率（大于12 s-1）是影响沉析纤维形成及其性能的主要因素。

五、对位芳纶纤维沉析机

三级高剪切分散机器，主要用于高粘度液体及超细混合液的生产。由于工作腔体内三组分散头（定子+转子）同时工作，芳纶原液与符合的溶剂经过高剪切后，析出的纤维更加细短，呈羽绒状，沉析机适合不同工艺应用。该系列中不同型号的机器都有相同的线速度和剪切率，非常易于扩大规模化生产。也符合CIP/SIP清洁标准，适合精细化工的生产。

高的转速和剪切率对于获得混合高剪切分散是重要的。根据一些行业特殊要求，其剪切速率可以超过18000rpm，转子速度可以达到60m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。细度由转速变频可控。

以下为型号表供参考：

实验机XRS2000/4主要参数：

功率4KW，转速0-18000rpm（变频调速），线速度0-60m/s，电压380V，机器产量为0-300升/小时（水），重量50KG，尺寸(长宽高450X350X750)mm，使用双机械密封，可24小时不停机连续生产，并通冷媒对密封部分进行冷却。机械密封和机械设计符合3A健康标准，是实验和中试生产的理想选择。