分散是至少兩種互不相溶或者難以相溶且不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的混合過(guò)程。工業(yè)分散的目標(biāo)是在連續(xù)相中實(shí)現(xiàn)“令人滿(mǎn)意的”精細(xì)分布。 

間位芳綸聚間苯二甲酰間苯二胺是排列規(guī)整的鋸齒型大分子，在熔融以前就已經(jīng)分解，玻璃化溫度Tg為270℃，在 350℃以下不會(huì)發(fā)生明顯的分解和碳化。當(dāng)溫度超過(guò)400℃時(shí)，纖維逐漸發(fā)脆、炭化直至分解，但是不會(huì)產(chǎn)生熔滴；在火焰中不延燃，具有較好的阻燃性，極限氧指數(shù)LOI為29%—32%，性能極佳。

(l)聚間苯二甲酰間苯二胺縮聚物的制備芳綸1313由間苯二甲酰氯(ICI)和間苯二胺(MPD)縮聚而成，其反應(yīng)式為：生產(chǎn)縮聚物主要有如下三種方法。

①界面縮聚法 把配方量的間苯二胺溶于定量的水中，加入少量的酸吸收劑成為水相。再將配方量的ICI溶于有機(jī)溶劑中，然后邊強(qiáng)烈攪拌邊把ICI溶液加到MPD的水溶液中，在水和有機(jī)相的界面上立即發(fā)生反應(yīng)，生成聚合物沉淀，經(jīng)過(guò)分離、洗滌干燥后得到固體聚合物。

②低溫溶液縮聚法 先把間苯二胺溶解在N，N二甲基乙酰胺( DMAc)溶劑中，在攪拌下加人間苯二甲酰氯，反應(yīng)在低溫下進(jìn)行，并逐步升溫到反應(yīng)結(jié)束。然后加入氫氧化鈣，中和反應(yīng)生成的氯化氧，使溶液成為DMAc- CaCI2酰胺鹽溶液系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)濃度調(diào)整，可直接用于濕法紡絲，也可以通過(guò)堿性的離子交換樹(shù)脂除去反應(yīng)生成的HCI。黎葦?shù)妊芯渴灏诽砑觿��?duì)PMIA縮聚反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)叔胺對(duì)PMIA分子量的影響是不同的，其中以加入少量a甲基吡啶作為HCI吸收劑對(duì)提高PMIA分子量*為明顯。

③乳液縮聚法 將ICI溶于與水有一定相溶性的有機(jī)溶劑（如環(huán)己酮），MPD溶于含有酸吸收劑的水中，高速攪拌，使縮聚反應(yīng)在攪拌時(shí)形成的乳液體系的有機(jī)相中進(jìn)行。此方法利于熱量傳遞。此外，還有專(zhuān)利報(bào)道有氣相縮聚法制備芳香族聚酰胺。

鑒于低溫溶液縮聚與界面縮聚、乳液縮聚相比，耗用溶劑少，生產(chǎn)效率高，在直接使用樹(shù)脂溶液進(jìn)行紡絲、打漿和制膜時(shí)可以省去樹(shù)脂析出、水洗和再溶解等操作，在生產(chǎn)上更為經(jīng)濟(jì)，所以低溫溶液聚合應(yīng)用廣泛。采用低溫縮聚法制備聚間苯二甲酰間苯二胺，溶劑為N，N二甲基乙酰胺( DMAc)時(shí)，有下列因素對(duì)反應(yīng)有影響：間苯二甲酰氯，間苯二胺純度，摩爾比，反應(yīng)溫度，反應(yīng)時(shí)間，溶劑中的水分含量和攪拌速度等。

(2)芳綸1313纖維的制備纖維可采用干法紡絲、濕法紡絲或干噴濕紡法制備。

①干法紡絲 干法紡絲的流程為將低溫溶液縮聚所得的紡絲液用氫氧化鈣中和，得到約含20%聚合物及9% CaCl2的黏稠液，經(jīng)過(guò)濾后加熱到150～160℃進(jìn)行干法紡絲，得到初生纖維因帶有大量無(wú)機(jī)鹽，需經(jīng)多次水洗后在300℃左右進(jìn)行4～5倍的拉伸，或經(jīng)卷繞后的纖維先進(jìn)入沸水浴進(jìn)行拉伸、干燥，再于300℃下張緊1.1倍處理。干法紡絲產(chǎn)品有長(zhǎng)絲和短纖維兩種。

②濕法紡絲 濕法紡絲的一般流程為：紡前愿液溫度控制在22℃左右，原液進(jìn)入體積密度為1.366的含二甲基乙酰胺和CaCI2凝固浴中，浴溫保持60℃，得到的初生纖維經(jīng)水洗后，在熱水浴中拉伸2. 73倍，接著再進(jìn)行干燥，溫度為130℃，然后在320℃的熱板上再拉伸1.45倍而制得成品。日本帝人采用此方法。Conex的產(chǎn)品主要為短纖維，有以下幾個(gè)品種：普通短纖維、原液染色短纖維、短切纖維和高強(qiáng)度長(zhǎng)絲。據(jù)專(zhuān)利介紹的高強(qiáng)Conex的濕法紡絲流程為：漿液→凝固浴→洗滌→第→次濕拉伸→第二次濕拉伸→干燥→千拉伸→后處理。制得的纖維抗張強(qiáng)度可達(dá)8.48～9.27cN/dtex，伸長(zhǎng)率25%～28%在300℃時(shí)的熱收縮為 5.60%～6.O%。

③干噴濕紡法 美國(guó)孟山都公司綜合干紡和濕紡的優(yōu)點(diǎn)，提出了干噴濕紡的工藝。采用這種工藝，紡絲拉伸倍數(shù)大，定向效果好，耐熱性高。如濕紡纖維在400℃下熱收縮率為 80%，而干噴濕紡纖維小于lO%，濕紡的零強(qiáng)溫度為440℃，干紡為470℃，而千噴濕紡可提高到515℃。

各大公司采用的生產(chǎn)工藝流程為：美國(guó)杜邦公司采用低溫溶液聚合，干法紡絲，得纖維Nomex,日本帝人公司采用界面聚合，再溶解，用倒章式濕法紡絲裝置進(jìn)行紡絲，紡出纖維稱(chēng)為Conex;孟山都公司綜臺(tái)干紡和濕紡的優(yōu)點(diǎn)提出了干噴濕紡工藝。此外，前蘇聯(lián)的ΦeHHnox用熱塑擠壓法生產(chǎn)。

(3)芳綸1313酌共聚及表面改性針對(duì)聚間苯二甲酰間苯二胺纖維的耐疲勞性、阻燃性、耐光性以及和基體樹(shù)脂的浸潤(rùn)性尚不夠理想等問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量的研究。

黎葦?shù)纫?，5--氯對(duì)苯二甲酰氯(DDC)作為第三單體，將其與間苯二甲酰氯(ICl)、間苯二胺(MPD)在N，N-二甲基乙酰胺(DMAc) 中進(jìn)行低溫溶液共縮聚反應(yīng)，合成了含氯取代基的聚間苯二甲酰間苯二胺樹(shù)脂( PMIAC)。他們?cè)诜枷憔酆衔锏谋江h(huán)上部分引入鹵原子，可適度降低大分子鏈的規(guī)整性，有效地提高其阻燃性及和基體樹(shù)脂的浸潤(rùn)性。日本的Ozawa Shuji等人發(fā)表了由芳族二胺和芳族的二元羧酸的二鹵化物的縮聚反應(yīng)制備芳族聚酰胺的專(zhuān)利。Lin等研究了通過(guò)選擇不同的二胺和二元酰氯可得到不同的重復(fù)單元的方法，從而在保持良好的耐熱性能的同時(shí)，改進(jìn)材料的阻燃性能。Lin等采用TCP代替間苯二胺，如果10%質(zhì)量比的TCP代替間苯二胺，可使其 5%的熱質(zhì)量損失溫度從260.1℃升高到444.5℃。

間位芳綸高速分散機(jī)

散相在外力（重力或離心力）作用下，在連續(xù)相中上浮或下沉的結(jié)果。在忽略布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的靜態(tài)條件下，可用Stokes 定律來(lái)描述，即分散相球形顆粒由于重力的沉降速度 V 由下式確定：

式中

ρs -ρ為分散相與連續(xù)相的密度差，g 為重力加速度，d 為分散相顆粒直徑，μ為連續(xù)相的粘度。如果分散相顆粒的密度比連續(xù)相密度大，顆粒下沉，速度 V 為正值，反之，顆粒上浮，速度為負(fù)值。沉降速度大，漿料就容易分層。如果要保持體系穩(wěn)定，就必須降低沉降速度，對(duì)于特定的漿料可以通過(guò)減小分散相固體顆粒直徑 d。因?yàn)橹挥挟?dāng)粒徑減至連續(xù)相液體分子大小時(shí)，顆粒才能穩(wěn)定、均勻地分散在液體中不發(fā)生分離。

通過(guò)以上的分析我們可以看出，要提高懸浮液的穩(wěn)定性，分散相顆粒的粒徑應(yīng)盡量細(xì)小。但應(yīng)該指出，根據(jù)前人所做的大量研究發(fā)現(xiàn)，隨著顆粒粒度的減小，雖然顆粒由重力引起的分離作用變?yōu)榇我�的因素，但是由于顆粒之間的間距減小，顆粒之間的結(jié)合力（范德華力等）起到了重要決定性作用。另外，當(dāng)顆粒直徑小于某一細(xì)小尺寸時(shí)，此時(shí)，顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)就不能忽略了，所以由于細(xì)小顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，而使得顆粒之間產(chǎn)生激烈地碰撞。若不加穩(wěn)定劑，這些情況都會(huì)導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚，對(duì)體系的穩(wěn)定是不利的。所以漿料的分散中，顆粒粒徑并非越細(xì)越好，要視漿料的特性而定。分散就是要根據(jù)物料的特性與特點(diǎn)，減小分散相顆粒的粒度，使其分布于一個(gè)較窄的尺寸范圍，并達(dá)到吸力與斥力的相互平衡，從而保證漿料體系的穩(wěn)定。

影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點(diǎn)

1 分散頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次好）

2 分散頭的剪切速率 （越大，效果越好）

3 分散頭的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒，中齒，細(xì)齒，超細(xì)齒，約細(xì)齒效果越好）

4 物料在分散墻體的停留時(shí)間，乳化分散時(shí)間（可以看作同等的電機(jī)，流量越小，效果越好）

5 循環(huán)次數(shù)（越多，效果越好，到設(shè)備的期限，就不能再好）

線速度的計(jì)算

剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對(duì)速率。 

– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s) 
g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)

由上可知，剪切速率取決于以下因素： 

– 轉(zhuǎn)子的線速率

– 在這種請(qǐng)況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。 
IKN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm 

速率V= 3.14 X D（轉(zhuǎn)子直徑）X 轉(zhuǎn)速 RPM / 60

    高的轉(zhuǎn)速和剪切率對(duì)于獲得超細(xì)微懸浮液是*重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求，依肯公司在ERS2000系列的基礎(chǔ)上又開(kāi)發(fā)出ERX2000超高速剪切乳化機(jī)機(jī)。其剪切速率可以超過(guò)200.00 rpm，轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到66m/s。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的湍流結(jié)合專(zhuān)門(mén)研制的電機(jī)可以使粒徑范圍小到納米級(jí)。剪切力更強(qiáng)，乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度極高,無(wú)需其他輔助分散設(shè)備,可以達(dá)到普通的高壓均質(zhì)機(jī)的400BAR壓力下的顆粒大小.

2、設(shè)備特點(diǎn)

•  ERS設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備相比：

高效、節(jié)能

傳統(tǒng)設(shè)備需8小時(shí)的分散加工過(guò)程，ERS設(shè)備1小時(shí)左右完成，超細(xì)分散效果顯著，能耗*降低；

高速、高品質(zhì)

傳統(tǒng)設(shè)備的攪拌轉(zhuǎn)速每分鐘幾十轉(zhuǎn)，帶分散功能的轉(zhuǎn)速每分鐘1500轉(zhuǎn)以?xún)?nèi)，只完成宏觀分散加工，超細(xì)分散能力極為有限；ERS設(shè)備的轉(zhuǎn)速每分鐘10000～15000轉(zhuǎn)之間，超高線速度產(chǎn)生的剪切力，瞬間超細(xì)分散漿料中的粉體。

• ERS設(shè)備與同類(lèi)設(shè)備相比：

多層多向剪切分散

同類(lèi)設(shè)備的定轉(zhuǎn)子等部件結(jié)構(gòu)單一，多級(jí)多層的結(jié)構(gòu)是單純重復(fù)性加工，相同的齒槽結(jié)構(gòu)易發(fā)生物料未經(jīng)分散便通過(guò)工作腔的短路現(xiàn)象；

ERS設(shè)備的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用多層多向剪切概念，裝配式結(jié)構(gòu)使物料得到不同方向剪切分散，杜絕了短路現(xiàn)象，超細(xì)分散更為徹底。

1313芳綸高速分散機(jī)  間位芳綸高速分散機(jī),芳綸高速分散機(jī),14000轉(zhuǎn)間位芳綸高速分散機(jī),1313芳綸高速分散機(jī)