CN103469343A - 一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，是一种通过微量共聚的既能保证流体的液晶性能，又能得到具有一定混乱程度的纺丝流体，在纺丝过程中形成微纤之间有相互作用的纤维的制备方法。芳纶纤维的破坏形式是微纤的滑移，因此提高芳纶的力学性能，应该改善微纤之间的相互作用。芳纶之间的微纤相互作用是由于液晶纺丝凝固过程中的相转变控制的。微量共聚不改变液晶行为和液晶纺丝的过程，通过破坏液晶分子链之间的规整性，来增加液晶的混乱程度。具有一定混乱度的微晶改变了微纤的相互作用，使纤维的强度和模量得到了提高。本方法简便，通过干喷-湿法液晶纺丝成型法可以得到稳定好，力学性能好的芳纶纤维。

Description

一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法

技术领域

本发明涉及一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，是一种通过微量共聚的既能保证流体的液晶性能，又能得到具有一定混乱程度的纺丝流体，在纺丝过程中形成微纤之间有相互作用的纤维的制备方法，属于芳纶Ⅲ纤维的纺丝技术领域。

背景技术

对位芳纶，即聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（简称PPTA），由于分子链的高度对称性、规整性和刚性结构，故具有高强度、高模量等优异的力学性能及低密度、高尺寸稳定性、耐高温好等优点。

然而，PPTA树脂难溶难熔，必须在浓硫酸中进行液晶纺丝，工艺复杂，设备要求耐强酸腐蚀，加工比较困难。而且纺丝成型后易结晶，降低了纤维的可拉伸性。而加入共聚单体进行共缩聚，是改进其难溶性最有效最彻底的方法，为了规避刚性分子链在大部分溶剂中的不溶解性，采用两个胺基间隔较远的、非对称的半刚性共聚单体共聚，有利于上述改进。微量共聚不改变液晶行为和液晶纺丝的过程，通过破坏液晶分子链之间的规整性，来增加液晶的混乱程度。具有一定混乱度的微晶改变了微纤的相互作用，使纤维的强度和模量得到了提高。

PPTA液晶纺丝液是一种呈现向列相的各向异性的液晶态溶液，它是由许多分子链排列有序的结构所组成。在静态时这些有序的微区结构之间是无相关性的，只有在高剪切或挤出拉伸时这些有序微区之间的取向才是相关的。

PPTA分子中含有较多的极性基团，大分子呈伸直链构象，分子相互作用力非常强。由于PPTA纤维是通过各向异性的液晶溶液纺丝的，纤维轴向分子具有极高的强度和模量，但由于分子间作用力强，分子间空隙较小，使得其在纤维轴垂直方向上压缩强度和耐疲劳性较差，而且压缩后的纤维其拉伸强度也有明显下降。本专利发明了一种新的、内部结构有变化的液晶纺丝溶液。即进行微量共聚后，改变了溶解得到的液晶的微区结构，在主链上引入了柔性结构单元，推迟了纺丝凝固过程中相转变的发生，有利于使纺丝过程中构成微纤结构的晶粒更为紧密，提高了纤维的取向度，有利于改善纤维轴垂直方向上的拉伸强度和耐疲劳性。

中国专利号CN101851809A与之相比我们采用的是微量共聚，即加入的共聚单体的含量很少，共聚单体与对苯二胺的摩尔比为0-5mol%，而他们加入的共聚单体的含量较大，共聚单体与对苯二胺的摩尔比为30-100mol%，共聚单体加入量的不同使得共聚单体在体系内的机理发生变化，微量的共聚单体进入体系以后主要的作用是破坏体系的规整性，而其本身的性质对体系影响不大，而大量的共聚单体进入到体系以后不仅是规整性发生了严重破坏，同时其本身的性质对体系也有较大的影响，PPTA树脂本身为刚性较强的分子链，加入了大量的共聚单体则会破坏这种体系，使得无法采用液晶纺丝进行纤维的制备，只能采用原液湿法纺丝工艺。在芳纶的加工方面，干喷湿法液晶纺丝较湿法纺丝而言，有以下优势：（1）从断面来看，湿法纺丝中空多，半面有毛丝；干喷湿法液晶纺丝很紧密；2）对比湿法纺丝，在空气中提前凝固有利于进行整个大分子链取向，进而提高纤维的力学性能，所以干喷湿法液晶纺丝有比较优秀的紧凑的分子排向。

中国专利号CN102070781A此专利采用了四种单体进行共聚合，引入了4,4’-二氨基二苯醚或者4,4’-二氨基二苯硫醚为共聚单体，引入了间苯二甲酰氯为第四单体，此工艺的缺点是加料工艺复杂，两种加入的改性单体会相互影响，存在竞争机制，在具体实施时，难于保证得到分子量高、分子量分布均匀的树脂溶液。与之相比，我们只引入了一种共聚单体，整个聚合过程会比较简单，而且此专利中引入的单体的量比较大，从而也会较为严重的破坏之前聚对苯二甲酰对苯二胺的体系，因此性能下降会比较大。

中国专利号CN101851809A采用干法纺丝工艺，将上一步所得纺丝原液经过喷丝头后直接进入热惰性气体甬道，利用热惰性气体将纺丝原液中的溶剂蒸发除去，得到固化的原丝。采用干法生产的纤维溶剂不易洗净，如果纤维中残留少量溶剂，在热处理过程中，溶剂挥发或分解将使纤维粘结，并产生缺陷，所得纤维发脆或毛丝多，强度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，针对芳纶Ⅱ纤维存在的以上所述问题，通过加入微量共聚单体，在一定程度上破坏体系的规整性，在干喷-湿纺液晶法纺丝过程中形成微纤之间有相互作用的纤维，其力学性能与芳Ⅱ纤维相近，但柔性与断裂伸长率均有所提高。

本发明的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，包括下列步骤：

(a)微量共聚PPTA的合成：

在氮气气氛保护条件下，先将LiCl溶于溶剂NMP，然后加入微量共聚单体，并加入酸吸收剂吡啶，搅拌使其完全溶解，再加入PPD，搅拌使其完全溶解，然后通冷凝油浴，保持在-15～-5℃的温度条件下，分三次加入TPC，搅拌使其均匀混合并充分反应，即得到改性的PPTA树脂，其比浓对数粘度为4.0～6.0dl/g；

所述微量共聚单体是含有柔性链结构的二胺单体，为：3,4’二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯醚、5,（6）二氨基二苯并咪唑或4,4-二氨基苄基哌嗪。

(b)PPTA-H₂SO₄液晶溶液制备：

将所述改性的PPTA树脂干燥后，加入到浓硫酸中，溶解得到PPTA-H₂SO₄液晶溶液，PPTA的质量百分比浓度为18～20wt%；经过过滤后、真空脱泡，脱泡完成后继续静置1～2小时，以得到纯度尽可能高的纺丝原液；

(c)纺丝：

经计量后PPTA-H₂SO₄液晶溶液从喷丝板挤出，依次进入空气层和凝固浴；

喷丝速度为：10～40m/min；

纺丝速度为100～350m/min；

空气层高度为6～15mm；

凝固浴组成：0～10wt%的H₂SO₄和余量的H₂O；

凝固浴温度为0～15℃；

(d)水洗、中和及干燥：

将上一步骤得到的丝束经过水洗，以除去丝束上的盐和溶剂，纤维表面吸附的盐和溶剂会影响成型纤维的粗细、毛糙程度，进而影响成型纤维的力学性能；通过氢氧化钙溶液中和经过凝固浴后粘附在纤维表面的硫酸；最后在160～210℃加热真空干燥,卷筒上卷绕。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，所述的LiCl溶于溶剂NMP中的浓度为10～30g/L，LiCl在NMP中溶解性好，增溶效果好，用量少，容易合成高分子量聚合物，并容易从聚合物中洗去，最终获得的纤维色泽和性能好；

所述微量共聚单体与所述对苯二胺的摩尔比例为1:99～5:95；

所述对苯二甲酰氯与所述微量共聚单体和所述对苯二胺总量的摩尔比例1.009～1.012:1，考虑到对苯二甲酰氯容易水解，略微过量有利于聚合的进行；

所述酸吸收剂吡啶的加入量为10～30ml/L；

所述加入PPD后PPD的摩尔浓度为0.2～0.5mol/L。

如上所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，所述的分三次加入TPC是指每次加入TPC总量的三分之一，共三次加入，加入后TPC的总摩尔浓度为0.2～0.5mol/L。分3次加入TPC是为了使二胺先生成一定链长的预聚体，然后再与其余的二胺和TPC反应，这样得到的聚合物，其大分子的序列结构发生了改变，相应的聚合物性能也发生改变，比一次性加入TPC的效果更好。

如上所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，所述溶剂NMP先进行纯化，具体为将NMP置于蒸馏烧瓶中，通过减压蒸馏得到纯化的NMP，主要目的是除去溶剂中含有的水分，然后将其保存在密封的容器内，并放入分子筛干燥。

如上所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，所述-15～-5℃的温度条件采用冷凝油浴方式。

如上所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，所述搅拌使其均匀混合并充分反应是指对苯二甲酰氯全部加入之后就马上加大转速到500～3000r/min，出现爬杆之后撤掉冷凝油浴，使其继续在室温状态下反应。

如上所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，更进一步地，所述改性的PPTA树脂进行后处理，将改性的PPTA树脂先用0.5～3mol/L的碱液洗至中性，然后再用大量的去离子水洗涤，多次洗涤并抽滤，然后将得到的树脂放入60～120℃的烘箱，5～10h后取出，即得到干燥的微量共聚PPTA树脂。

如上所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，所述PPTA-H₂SO₄液晶溶液从喷丝板挤出的剪切速度以25000～5000/秒；所述水洗是指将纤维通过20～30℃左右的水浴，达到去除纤维表面杂质的目的。所述干燥是指160～210℃加热真空干燥2小时。

如上所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，所述成品纤维的密度在1.32～1.40g/cm³之间，与二元共聚的1.44相差不大，纤维断裂伸长率在4.2～8.6%，断裂强度在17.0～21.8cN/dtex之间，初始模量在411～526cN/dtex之间。，和二元共聚PPTA纤维相比，均有略微提高，表明本方法具有一定的工业应用前景和可开发性。

本发明中合成改性PPTA树脂所用的单体的化学结构如下:

以4,4’-二氨基二苯醚（4,4’-ODA）为例，本发明中合成聚合物过程中发生的化学反应如下：

有益效果：

本发明实现了改性后的共聚酰胺纤维保持了PPTA纤维的强度和模量，显著的改善了溶解性能，提高了纤维的柔性、耐疲劳性能，提高了屈服疲劳寿命，降低PPTA生产的工艺成本。本发明操作简便，流程简单，实用性强，可大规模工业化应用。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，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

在氮气气氛保护条件下，先将3g的LiCl溶于300mlNMP（LiCl的浓度为10g/L），搅拌均匀，使其充分溶解之后，加入0.12g3,4’-ODA、3ml酸吸收剂吡啶(吡啶的浓度为10ml/L)，搅拌至充分溶解并混合均匀，然后加入6.42g PPD(PPD与3,4’-ODA的总浓度为0.2mol/L，PPD与3,4’-ODA的摩尔比为99:1)，搅拌至完全溶解，然后通-5℃的冷凝浴，通好之后分三次加入TPC，每次加入4.06g（TPC的总浓度为0.2mol/L），搅拌使其并充分反应，此时加大转速为3000r/min，当出现爬杆现象后，撤掉冷凝油浴，在室温下继续反应，反应完毕后，即得到改性的PPTA树脂，其比浓对数粘度为5.32dL/g。将所述改性的PPTA树脂干燥后，加入到浓硫酸中，溶解得到PPTA-H2SO4液晶溶液，PPTA的质量百分比浓度为20wt%；经过过滤后，静置8小时，然后进行真空脱泡。预先将纺丝原液加热到70℃，经计量后PPTA-H2SO4液晶溶液从喷丝板挤出，依次进入空气层和凝固浴，空气层高度为10mm；凝固浴组成：10wt%的H₂SO₄和余量的H2O；凝固浴温度为4℃；喷丝速度为10m/min，纺丝速度为150m/min。将上一步骤得到的丝束经过水洗、中和、160℃干燥2小时，最后在卷筒上卷绕。成品纤维的密度为1.32g/cm3，断裂强度17.9cN/dtex，弹性模量462cN/dtex，断裂伸长率5.3％。

实施例2

在氮气气氛保护条件下，先将9g的LiCl溶于300mlNMP(LiCl的浓度为30g/L)，搅拌均匀，使其充分溶解之后，加入1.5g4,4’-ODA、9ml酸吸收剂吡啶(吡啶的浓度为30ml/L)，搅拌至充分溶解并混合均匀，然后加入15.4g PPD(PPD与4,4’-ODA的总浓度为0.5mol/L，PPD与4,4’-ODA的摩尔比为95:5)，搅拌至完全溶解，然后通-5℃的冷凝浴，通好之后分三次加入TPC，每次加入10.15g（TPC的总浓度为0.5mol/L），搅拌使其并充分反应，此时加大转速为3000r/min，当出现爬杆现象后，撤掉冷凝油浴，在室温下继续反应，反应完毕后，即得到改性的PPTA树脂，其比浓对数粘度为5.06dL/g。将所述改性的PPTA树脂干燥后，加入到浓硫酸中，溶解得到PPTA-H₂SO₄液晶溶液，PPTA的质量百分比浓度为20wt%；经过过滤、真空脱泡，预先将纺丝原液加热到70℃，经计量后PPTA-H₂SO₄液晶溶液从喷丝板挤出，依次进入空气层和凝固浴，空气层高度为10mm；凝固浴组成：10wt%的H₂SO₄和余量的H₂O；凝固浴温度为4℃；喷丝速度为10m/min，纺丝速度为100m/min。将上一步骤得到的丝束经过水洗、中和、160℃干燥2小时，最后在卷筒上卷绕。成品纤维的密度为1.30g/cm³，断裂强度17.7cN/dtex，弹性模量437cN/dtex，断裂伸长率8.5％。

实施例3

在氮气气氛保护条件下，先将4.8g的LiCl溶于300mlNMP(LiCl的浓度为16g/L)，搅拌均匀，使其充分溶解之后，加入0.40g5,（6）二氨基二苯并咪唑、7.2ml酸吸收剂吡啶(吡啶的浓度为24ml/L)，搅拌至充分溶解并混合均匀，然后加入9.53g PPD(PPD与5,（6）二氨基二苯并咪唑的总浓度为0.3mol/L，PPD与5,（6）二氨基二苯并咪唑的摩尔比为98:2)，搅拌至完全溶解，然后通-5℃的冷凝浴，通好之后分三次加入TPC，每次加入6.09g（TPC的总浓度为0.3mol/L），搅拌使其并充分反应，此时加大转速为3000r/min，当出现爬杆现象后，撤掉冷凝油浴，在室温下继续反应，反应完毕后，即得到改性的PPTA树脂，其比浓对数粘度为6.58dL/g。将所述改性的PPTA树脂干燥后，加入到浓硫酸中，溶解得到PPTA-H₂SO₄液晶溶液，PPTA的质量百分比浓度为20wt%；经过过滤、真空脱泡，预先将纺丝原液加热到80℃，经计量后PPTA-H₂SO₄液晶溶液从喷丝板挤出，依次进入空气层和凝固浴，空气层高度为10mm；凝固浴组成：10wt%的H₂SO₄和余量的H₂O；凝固浴温度为4℃；喷丝速度为20m/min，纺丝速度为150m/min。将上一步骤得到的丝束经过水洗、中和、160℃干燥2小时，最后在卷筒上卷绕。成品纤维的密度为1.33g/cm³，断裂强度18.8cN/dtex，弹性模量450cN/dtex，断裂伸长率7.7％。

实施例4

在氮气气氛保护条件下，先将4.8g的LiCl溶于300mlNMP(LiCl的浓度为16g/L)，搅拌均匀，使其充分溶解之后，加入0.36g3,4’-ODA、7.2ml酸吸收剂吡啶(吡啶的浓度为24ml/L)，搅拌至充分溶解并混合均匀，然后加入9.53g PPD(PPD与3,4’-ODA的总浓度为0.3mol/L，PPD与3,4’-ODA的摩尔比为98:2)，搅拌至完全溶解，然后通-5℃的冷凝浴，通好之后分三次加入TPC，每次加入6.09g（TPC的总浓度为0.3mol/L），搅拌使其并充分反应，此时加大转速为3000r/min，当出现爬杆现象后，撤掉冷凝油浴，在室温下继续反应，反应完毕后，即得到改性的PPTA树脂，其比浓对数粘度为7.12dL/g。将所述改性的PPTA树脂干燥后，加入到浓硫酸中，溶解得到PPTA-H₂SO₄液晶溶液，PPTA的质量百分比浓度为20wt%；经过过滤、真空脱泡，预先将纺丝原液加热到70℃，经计量后PPTA-H₂SO₄液晶溶液从喷丝板挤出，依次进入空气层和凝固浴，空气层高度为10mm；凝固浴组成：10wt%的H₂SO₄和余量的H₂O；凝固浴温度为4℃；喷丝速度为30m/min，纺丝速度为250m/min。将上一步骤得到的丝束经过水洗、中和、160℃干燥2小时，最后在卷筒上卷绕。成品纤维的密度为1.36g/cm3，断裂强度18.3cN/dtex，弹性模量468cN/dtex，断裂伸长率5.8％。

实施例5

在氮气气氛保护条件下，先将4.8g的LiCl溶于300mlNMP(LiCl的浓度为16g/L)，搅拌均匀，使其充分溶解之后，加入0.36g4,4’-ODA、7.2ml酸吸收剂吡啶(吡啶的浓度为24ml/L)，搅拌至充分溶解并混合均匀，然后加入9.53g PPD(PPD与4,4’-ODA的总浓度为0.3mol/L，PPD与4,4’-ODA的摩尔比为98:2)，搅拌至完全溶解，然后通-5℃的冷凝浴，通好之后分三次加入TPC，每次加入6.09g（TPC的总浓度为0.3mol/L），搅拌使其并充分反应，此时加大转速为3000r/min，当出现爬杆现象后，撤掉冷凝油浴，在室温下继续反应，反应完毕后，即得到改性的PPTA树脂，其比浓对数粘度为8.0dL/g。将所述改性的PPTA树脂干燥后，加入到浓硫酸中，溶解得到PPTA-H₂SO₄液晶溶液，PPTA的质量百分比浓度为20wt%；经过过滤后、真空脱泡，预先将纺丝原液加热到75℃，经计量后PPTA-H₂SO₄液晶溶液从喷丝板挤出，依次进入空气层和凝固浴，空气层高度为10mm；凝固浴组成：10wt%的H₂SO₄和余量的H₂O；凝固浴温度为4℃；喷丝速度为30m/min，纺丝速度为250m/min。将上一步骤得到的丝束经过水洗、中和、160℃干燥2小时，最后在卷筒上卷绕。成品纤维的密度为1.40g/cm³，断裂强度18.8cN/dtex，弹性模量476cN/dtex，断裂伸长率6.7％。

实施例6

在氮气气氛保护条件下，先将3g的LiCl溶于300mlNMP(LiCl的浓度为10g/L)，搅拌均匀，使其充分溶解之后，加入0.12g3,4’-ODA、3ml酸吸收剂吡啶(吡啶的浓度为10ml/L)，搅拌至充分溶解并混合均匀，然后加入6.42g PPD(PPD与3,4’-ODA的总浓度为0.2mol/L，PPD与3,4’-ODA的摩尔比为99:1)，搅拌至完全溶解，然后通-15℃的冷凝浴，通好之后分三次加入TPC，每次加入4.06g（TPC的总浓度为0.2mol/L），搅拌使其并充分反应，此时加大转速为3000r/min，当出现爬杆现象后，撤掉冷凝油浴，在室温下继续反应，反应完毕后，即得到改性的PPTA树脂，其比浓对数粘度为6.11dL/g。将所述改性的PPTA树脂干燥后，加入到浓硫酸中，溶解得到PPTA-H₂SO₄液晶溶液，PPTA的质量百分比浓度为20wt%；经过过滤后、真空脱泡，预先将纺丝原液加热到80℃，经计量后PPTA-H₂SO₄液晶溶液从喷丝板挤出，依次进入空气层和凝固浴，空气层高度为10mm；凝固浴组成：10wt%的H₂SO₄和余量的H₂O；凝固浴温度为4℃；喷丝速度为40m/min，纺丝速度为300m/min。将上一步骤得到的丝束经过水洗、中和、160℃干燥2小时，最后在卷筒上卷绕。成品纤维的密度为1.28g/cm³，断裂强度20.1cN/dtex，弹性模量526cN/dtex，断裂伸长率6.2％。

实施例7

在氮气气氛保护条件下，先将4.8g的LiCl溶于300mlNMP(LiCl的浓度为16g/L)，搅拌均匀，使其充分溶解之后，加入0.36g4,4’-ODA、7.2ml酸吸收剂吡啶(吡啶的浓度为24ml/L)，搅拌至充分溶解并混合均匀，然后加入9.53g PPD(PPD与4,4’-ODA的总浓度为0.3mol/L，PPD与4,4’-ODA的摩尔比为98:2)，搅拌至完全溶解，然后通-10℃的冷凝浴，通好之后分三次加入TPC，每次加入6.09g（TPC的总浓度为0.3mol/L），搅拌使其并充分反应，此时加大转速为3000r/min，当出现爬杆现象后，撤掉冷凝油浴，在室温下继续反应，反应完毕后，即得到改性的PPTA树脂，其比浓对数粘度为7.03dL/g。将所述改性的PPTA树脂干燥后，加入到浓硫酸中，溶解得到PPTA-H₂SO₄液晶溶液，PPTA的质量百分比浓度为20wt%；经过过滤后、真空脱泡，预先将纺丝原液加热到85℃，经计量后PPTA-H₂SO₄液晶溶液从喷丝板挤出，依次进入空气层和凝固浴，空气层高度为10mm；凝固浴组成：10wt%的H₂SO₄和余量的H₂O；凝固浴温度为4℃；喷丝速度为30m/min，纺丝速度为250m/min。将上一步骤得到的丝束经过水洗、中和、160℃干燥2小时，最后在卷筒上卷绕。成品纤维的密度为1.35g/cm³，强度21.8cN/dtex，弹性模量492cN/dtex，断裂伸长率4.4％。

Claims (10)

1.一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，其特征是包括下列步骤： 

(a)微量共聚PPTA的合成： 

在氮气气氛保护条件下，先将LiCl溶于溶剂NMP，然后加入微量共聚单体，并加入酸吸收剂吡啶，搅拌使其完全溶解，再加入PPD，搅拌使其完全溶解，然后通冷凝油浴，保持在-15～-5℃的温度条件下，分三次加入TPC，搅拌使其均匀混合并充分反应，即得到改性的PPTA树脂，其比浓对数粘度在4.0～6.0dl/g之间； 

所述微量共聚单体是含有柔性链结构的二胺单体，为：3,4’二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯醚、5,（6）二氨基二苯并咪唑或4,4-二氨基苄基哌嗪； 

(b)PPTA-H₂SO₄液晶溶液制备： 

将所述改性的PPTA树脂干燥后，加入到浓硫酸中，溶解得到PPTA-H₂SO₄液晶溶液，PPTA的质量百分比浓度为18～20wt%；经过过滤后、脱泡制备纺丝液； 

(c)纺丝： 

纺丝时预先将纺丝原液加热到70～90℃； 

经计量后PPTA-H₂SO₄液晶溶液从喷丝板挤出，依次进入空气层和凝固浴； 

喷丝速度为：10～40m/min； 

纺丝速度为100～350m/min； 

空气层高度为6～15mm； 

凝固浴组成：0～10wt%的H₂SO₄和余量的H₂O； 

凝固浴温度为0～15℃； 

(d)水洗、中和及干燥： 

将上一步骤得到的丝束经过水洗，以除去丝束上的盐和溶剂，通过氢氧化钙溶液中和经过凝固浴后粘附在纤维表面的硫酸，160～210℃加热真空干燥，最后在卷筒上卷绕。 

2.根据权利要求1所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，其特征在于，所述的LiCl溶于溶剂NMP中的浓度为10～30g/L； 

所述微量共聚单体与所述对苯二胺的摩尔比例为1:99～5:95； 

所述对苯二甲酰氯与所述微量共聚单体和所述对苯二胺总量的摩尔比例为1.009～1.012:1； 

所述酸吸收剂吡啶的加入量为10～30ml/L； 

所述加入PPD后PPD的摩尔浓度为0.2～0.5mol/L。 

3.根据权利要求1所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，其特征在于，所 述的分三次加入TPC是指每次加入TPC总量的三分之一，共三次加入，加入后TPC的总摩尔浓度为0.2～0.5mol/L。 

4.根据权利要求1所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，其特征在于，所述溶剂NMP先进行纯化，具体为将NMP置于蒸馏烧瓶中，通过减压蒸馏得到纯化的NMP，主要目的是除去溶剂中含有的水分，然后将其保存在密封的容器内，并放入分子筛干燥。 

5.根据权利要求1所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，其特征在于，所述-15～-5℃的温度条件采用冷凝油浴方式。 

6.根据权利要求1所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，其特征在于，所述搅拌使其均匀混合并充分反应是指对苯二甲酰氯全部加入之后就马上加大转速到500～3000r/min，出现爬杆之后撤掉冷凝油浴，使其继续在室温状态下反应。 

7.根据权利要求1所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，其特征在于，更进一步地，所述改性的PPTA树脂进行后处理，将改性的PPTA树脂先用0.5～3mol/L的碱液洗至中性，然后再用大量的去离子水洗涤，多次洗涤并抽滤，然后将得到的树脂放入60～120℃的烘箱，5～10h后取出，即得到干燥的微量共聚PPTA树脂。 

8.根据权利要求1所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，其特征在于，所述PPTA-H2SO4液晶溶液从喷丝板挤出的剪切速度为2500～5000/s；所述水洗是指将纤维通过20～30℃的水浴，达到去除丝束上的盐和溶剂的目的。 

9.根据权利要求1所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，其特征在于，所述干燥的温度为160～210℃ 。

10.根据权利要求1所述的一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法，其特征在于，所述成品纤维的密度在1.32～1.40g/cm³之间，纤维断裂伸长率在4.2～8.6%，断裂强度在17.0～21.8cN/dtex之间，初始模量在411～526cN/dtex之间。