一种降低聚酰亚胺纤维纺丝液中凝胶类杂质的过滤方法

摘要

本发明涉及一种降低聚酰亚胺纤维纺丝液中凝胶类杂质的过滤方法，包括：滤前纺丝液经滤前换热器降温10-30℃送至过滤器组，得到滤后纺丝液；将滤后纺丝液经滤后换热器升温10-30℃后，供纺丝。本发明方法简单，节能，具有广泛的应用前景。

说明书

技术领域

本发明属于降低纺丝液杂质的方法领域，特别涉及一种降低聚酰亚胺纤维纺丝液中凝胶 类杂质的过滤方法。

背景技术

由于在聚合过程中受单体溶解不充分和反应速率难控制等因素影响，聚酰亚胺纤维纺丝 液除了含溶质和溶剂外，还存在有一定比例的刚性杂质及凝胶类柔性杂质。与普通固/液体系 过滤相比较，聚酰亚胺纺丝液为一种典型的非牛顿流体，具有高分子浓溶液的粘弹特性，体 系粘度高且受纺丝液固含量、过滤温度及过滤压差等因素的影响十分明显，属于高度难过滤 物料。

目前过滤理论和方法的研究主要集中在传统的固液分离领域，研究对象大多为低粘度牛 顿流体体系，该方面的理论和实践工作都已经做的比较深入和广泛，但对类似聚酰亚胺纺丝 液这类高粘度并含有凝胶类杂质的体系进行过滤分离则未见有效的方法性指导。常规的过滤 分离，往往过滤系统对刚性杂质的分离效果较好，而对凝胶类杂质则较难过滤。究其原因， 高聚物凝胶属于柔性杂质，在温度较高时呈现出明显的柔性，过滤时在压力作用下会发生蠕 变从而增大穿透过滤介质的能力。

纺丝液中的凝胶类杂质在纤维成形时与溶剂和溶质均不相溶，这个纺丝过程中的第三相 会对纤维表观形态及强度等物理指标带来影响，因此有效减少纺丝液中的凝胶类杂质对制备 高性能纤维具有十分重要的意义

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低聚酰亚胺纤维纺丝液中凝胶类杂质的过滤方 法，本发明方法简单，节能，具有广泛的应用前景。

本发明的一种降低聚酰亚胺纤维纺丝液中凝胶类杂质的过滤方法，包括：

(1)滤前纺丝液经滤前换热器降温10-30℃送至过滤器组，通过降低纺丝液温度来降低过滤 时凝胶类杂质透过过滤器的量，提高凝胶类杂质的过滤效果，得到滤后纺丝液；

(2)将滤后纺丝液经滤后换热器升温10-30℃后，供纺丝。

所述步骤(1)中滤前换热器通过滤前循环水降低滤前纺丝液温度，同时实现滤前循环水升温 为滤后循环水。

所述步骤(2)中滤后换热器通过滤后循环水升高滤后纺丝液的温度，同时实现滤后循环水降 温为滤前循环水。

滤前循环水和滤后循环水为同一介质在系统中循环使用，循环管路上设置升温和降温单元分 别控制循环水温，利用纺丝液的热量和冷量来实现节能。

本发明通过降低聚酰亚胺纤维纺丝液过滤温度减少凝胶类杂质在过滤压差下透过过滤器 的量，实现提高凝胶类杂质的过滤效果。滤后纺丝液升温后送纺丝可以减小动力损失和纺丝 过程能耗。过滤系统中的滤前换热器、滤后换热器、减温单元、升温单元组成冷量与热量可 系统内部循环使用的节能温度控制系统。

有益效果

本发明通过降低纺丝液过滤温度实现提高凝胶类杂质的过滤效果。与传统对聚酰亚胺纺 丝液的过滤相比，本发明提供的方法使凝胶类杂质过滤效果提高20％，过滤输送动力降低约 15％，因换热器等热量的循环利用使纺丝液加热所消耗的能量降低12％左右。

附图说明

图1为实施例1的过滤示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不 用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可 以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

(1)滤前贮槽1中的滤前滤纺丝液由纺丝液泵2送至滤前换热器3，降温20℃后送至过滤器 组4过滤并进入滤后贮槽5。

(2)经纺丝液泵6把滤后贮槽5中的纺丝液送至滤后换热器7升温20℃后再送纺丝生产。

(3)滤前循环水(A/B)和滤后循环水(C/D)为同一介质在系统中循环使用，循环管路上设置减 温单元8和升温单元9分别控制循环水温，可根据需要调节滤前及滤后纺丝液的温度。

(4)滤前换热器3通过滤前循环水B降低滤前纺丝液温度的同时，较低温的滤前循环水B 升温为滤后循环水C，再通过升温单元9进一步升高温度为滤后循环水D。

(5)滤后换热器7通过滤后循环水D升高滤后纺丝液温度的同时，较高温的滤后循环水D 获得滤后纺丝液冷量，降温为滤前循环水A，再通过减温单元8进一步降低温度为滤后循环 水B。

(6)与直接进行降温过滤和升温纺丝相比，凝胶类杂质过滤效果提高20％，过滤输送动力降 低15％，纺丝液加热所消耗的能量降低12％。