CN101503830A - 聚苯硫醚纤维的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种PPS纤维的制备方法，该方法利用热氧化处理之外的方法使熔融纺丝用PPS中的挥发气体成分得以充分降低，使熔融纺丝PPS时的纺丝性提高，从而高效地制备包含高纯度PPS的高品质PPS纤维。为了解决上述问题，本发明的方法包括：使熔融指数值为100～230的聚苯硫醚的粉粒在2～4个排气部的真空度为0.67kPa以下排气式挤出机中、减压下熔融成为熔融物，并在使该熔融物不发生一时固化的情况下将其送往纺丝喷嘴中进行熔融纺丝，从而制得聚苯硫醚纤维。

Description

聚苯硫醚纤维的制备方法

技术领域

本发明涉及具有耐热性、耐化学品性的聚苯硫醚纤维的制备方法。

背景技术

包含聚苯硫醚(以下简称为PPS)的纤维由于具有来自PPS材料的优异的耐热性、耐化学品性、阻燃性等优异特性，因此利用其上述特长，一直以来，聚苯硫醚纤维被应用于各种过滤器、电绝缘材料、抄纸帆布、电池隔板等各种用途。尤其是在用于废气集尘用滤袋等各种产业用过滤器的滤布的用途中，PPS纤维被广泛使用。

一般来说，PPS树脂是通过在高温高压的碱性条件下、极性有机溶剂中使硫醚化剂(硫化钠等)与多卤代芳香族化合物(对二氯苯等)发生聚合反应的方法等制得，随后，通过用水或有机溶剂对经脱溶剂后得到的PPS粉粒进行清洗而除去杂质，根据需要再通过进行热处理而制得粉粒状的PPS制品。

通过上述聚合方法制得的PPS为粉粒状，难以处理，因此可采用下述方法进行处理：通过造粒工序对得到的PPS粉粒进行颗粒化、并对颗粒状态的PPS进行捆包输送。接着，将颗粒状的PPS送料到熔融纺丝机等熔融成型机器中进行纺丝来制备PPS纤维，并使其成型来制得PPS成型品。

由颗粒状的PPS制备PPS纤维时，当PPS颗粒中包含规定标准以上的水时，将导致熔融纺丝机中产生的气泡增多，进而引起在纺丝工序中断线增加及纤维的机械性能降低。因此，在送料至熔融纺丝机之前，需对颗粒进行干燥，将其含水率降至200ppm以下。

对干燥PPS颗粒进行熔融纺丝、并使其冷却固化，得到未拉伸丝，对其进行拉伸，并根据需要进行热处理或卷曲加工等，制得PPS纤维制品。

由于PPS纤维的熔点高于其它通用热塑性树脂，因此必须要将熔融纺丝温度设定在较高温度。此外，由于PPS树脂中包含的挥发气体成分量较多，因此容易造成熔融纺丝时纺丝机中产生的挥发气体的量增多。特别是当送料到熔融纺丝机中的PPS颗粒中的水分较多时，产生的挥发气体量也增多。在纺丝机中产生的挥发气体与从纺丝喷嘴排出的PPS一起被释放出来，这是导致喷嘴污染的原因之一，并成为断线和纤维异常的原因。

另外，当将PPS纤维用于滤袋过滤布等在高温下使用的用途时，由于纤维中混杂有挥发气体成分，长时间在高温下使用时，易加速PPS纤维自身强度的经时降低，即，滤袋本身的寿命有缩短的趋势。考虑到上述问题，强烈要求从纤维中除去残存的挥发气体成分。

针对上述问题，作为PPS的制备方法，已提出了下述各种技术。

作为旨在降低PPS树脂中的挥发气体成分量的技术，已知下述方法：在氧化物质存在下，通过加热进行热氧化处理使其发生氧化交联，从而来大幅度降低挥发气体成分量。例如，在日本特开昭62-197422号公报(专利文献1)中公开了下述方法：利用高温加热或氧化剂处理对其进行固化，使得聚合物粘度和非牛顿指数n在规定范围内，并将固化的PPS树脂熔融挤出，由此来制备挤出成型物的方法。另外，在日本特开昭62-197422号公报(专利文献2)中公开了下述方法：通过使熔融指数值在2000g/10分以下的PPS发生氧化交联，使其熔融指数值在500g/10分以下，并使其在氧化交联前后的熔融指数值之比为1/2～1/30，再利用公知的方法使其颗粒化并进一步用于成型。

可是，在上述氧化交联方法中，由于热氧化处理的程度较深，如果利用熔融纺丝机使热氧化处理后的PPS颗粒熔融来进行纺丝，则在熔融纺丝机内将产生凝胶化物，堵塞纺丝喷嘴处的排出孔，容易产生纺丝袋压力急剧升高的问题，很难进行稳定的纺丝。因此，通过进行上述高度热氧化处理来降低挥发气体成分的方法对于熔融纺丝用PPS树脂并不适用。

因此，在日本特开2006-336140号公报(专利文献3)中公开了下述方法：对具有可进行纺丝的粘度的PPS粉粒进行轻度热氧化处理之后，使其熔融并颗粒化，对获得的颗粒进行真空干燥之后再将其送料到熔融纺丝机中进行熔融纺丝的方法，该方法可以使PPS纤维中的挥发成分降低。而且记载了通过该方法可以使纤维中的残存挥发气体成分含量降至0.2重量％。

然而，该方法中重要的一点是，在处理槽内对粉粒状态的PPS进行氧化处理的时间被限制为规定的时间；而当使氧化处理后的粉粒从处理槽中流出时，由于附着在槽内壁的残存粉粒无法流出而残留在其中，因此当使随后的粉粒流入并进行氧化处理时，上述的残留粉粒也发生氧化处理，处于一种过度的氧化处理状态。由于所述发生过度氧化处理的粉粒容易发生凝胶化，因此将混杂在进行了规定时间氧化处理的粉粒中并与这些粉粒一同流出，一旦在熔融纺丝机内发生熔融，则发生凝胶化，导致纺丝袋压力急剧升高，从而产生很难进行稳定纺丝的问题。并且，进行规定时间的氧化处理时，并非在粉粒状态下、而是在进行颗粒化之后的颗粒状态下进行，但由于此时在颗粒的表面和内部发生的氧化处理效果有很大差异，因此即使对颗粒表面的树脂部分进行规定水平的热氧化处理，颗粒内部的树脂部分的热氧化处理仍然不充分，熔融纺丝时产生的挥发成分量的降低效果较小，很难获得良好的纺丝性。

如上所述，工业上制备熔融纺丝用PPS时，很难采用通过热氧化处理来降低树脂中的挥发气体成分量的方法，因此期待通过其它方法使挥发气体成分得以减少。

另一方面，作为在对聚酯进行熔融纺丝时除去升华性金属的方法，提出了下述方法。在对聚酯进行熔融纺丝时，来自于聚合催化剂的锑或锗等升华性金属将残留在聚合物中，而这些升华性金属是导致纺丝时喷嘴污染的原因，因此，日本特开2001-81630号公报(专利文献4)中公开了下述方法：使用具有3个真空度依次降低的排气部(大气压、27kPa、0.67kPa)的带排气孔的挤出机作为对聚酯颗粒进行熔融纺丝的纺丝机，并向挤出机中的聚酯熔融物中添加水或乙二醇等溶剂化合物，利用添加的水等溶剂化合物使升华性金属从排气部被除去。

可是，由于用上述带排气孔的挤出机对聚酯进行熔融纺丝的方法的主要目的是提高对升华性金属的除去效率，因此不必将其使用在本来不含升华性金属的PPS的情况。另外，为了实现上述目的，必须添加水等溶剂化合物，即使其适用于PPS纺丝，也很难使添加到挤出机内的水等溶剂化合物通过喷嘴被充分除去，因而将引发纺丝后PPS纤维的特性下降及纺丝稳定性恶化等问题，因此该技术很难适用于PPS。

[专利文献1]日本特开昭63-207827号公报

[专利文献2]日本特开昭62-197422号公报

[专利文献3]日本特开2006-336140号公报

[专利文献4]日本特开2001-81630号公报

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，目的在于提供一种PPS纤维的制备方法，该方法利用热氧化处理以外的方法使熔融纺丝用PPS中的挥发气体成分得以充分降低，使熔融纺丝PPS时的纺丝性提高，从而高效地制备包含高纯度PPS的高品质PPS纤维。另外，本发明的另一目的在于，可制备对热的长期耐久性提高的PPS纤维，提高PPS纤维制的滤袋无纺布等PPS纤维制品的热耐久性，制备可长期保持其良好机械特性的PPS纤维制品。

为了解决上述问题，本发明的聚苯硫醚纤维的制备方法的特征在于：使熔融指数值为100～230的聚苯硫醚的粉粒在排气式挤出机中、减压下熔融而成为熔融物，并在使该熔融物不发生一时固化的情况下将其送到纺丝喷嘴处来进行熔融纺丝。

发明的效果

根据本发明，即使不进行热氧化处理也可以充分降低PPS中的挥发气体成分，在熔融纺丝工序中断线少、纺丝性良好，可获得纤维中的挥发气体成分含量得以充分降低的高纯度PPS纤维。因此，得到的纤维不仅具有其本身的优点即耐热性、耐化学品性，同时该PPS纤维即使在长期暴露于高温条件下的苛刻使用条件下其机械强度的降低仍然较小，在最终制品中具有优异的热耐久性。

附图说明

图1是模式地示出采用本发明方法的熔融纺丝工序的一例的工序示意图。

符号说明

A 原料贮料斗

B 原料送料机

C 气缸

D 排气管线

E 真空泵

F 压力计

G 齿轮泵

H 过滤器

I 纺丝喷嘴

J、K、L、M 压力计

具体实施方式

以下对本发明法进行更加详细的说明。

在本发明中，所谓“PPS”是指含有亚苯基硫醚单元作为其主要重复单元的聚合物。作为所述的亚苯基硫醚单元，可列举以下述结构式(I)表示的对亚苯基硫醚单元、间亚苯基硫醚单元等。事实上，PPS可以是仅由对亚苯基硫醚单元构成的PPS均聚物，也可以是在对亚苯基硫醚单元上共聚有间亚苯基硫醚单元的共聚物。此外，只要不超出本发明的要点，还可以使用共聚有其它芳香族硫醚单元的共聚物或混合物。

[结构式1]

从耐热性的观点考虑，优选含有70摩尔％以上的包含结构式(1)表示的重复单元的对亚苯基硫醚单元的PPS树脂、进一步优选含有90摩尔％以上的包含结构式(1)表示的重复单元的对亚苯基硫醚单元的PPS树脂。此时，PPS树脂中的其它共聚成分优选为间亚苯基硫醚单元或其它芳香族硫醚单元。

在本发明的方法中，送料到排气式挤出机中的PPS粉粒的熔融指数值为100～230，优选为120～200。

通常，PPS粉粒是通过在极性有机溶剂中、高温加压下使对二氯苯与硫化钠或硫氢化钠发生缩聚反应，并在反应后使其脱溶剂而制得的。

通常，PPS粉粒的熔融指数值可通过调节对二氯苯和硫化钠或硫氢化钠的投入量、反应时间、反应温度等聚合工序中的各条件而将其调节至任意水平，并可以通过公知的技术制得。另外，通过在氧化物质存在下对聚合后的PPS粉粒或颗粒进行加热的热氧化处理，可降低其熔融指数值，但由于在热氧化处理时产生交联，其熔融纺丝性降低，因而本发明中使用的PPS粉粒优选实际上未接受过热氧化处理。

作为熔融指数值为100～230的PPS粉粒的具体实例，可列举东丽株式会社制造的商品型号E2280(粒径：1500μm、熔融指数值：150)、商品型号E2080(粒径：1500μm、熔融指数值：100)、商品型号E2481(粒径：1500μm、熔融指数值：220)的PPS粉粒“Torelina”。

当所述的PPS粉粒的熔融指数值低于100时，由于熔融纺丝时PPS的熔融树脂粘度变得过高，很难使其从纺丝喷嘴排出。此时，为了使其排出性提高，需进行高压化，但为进行高压化必须使纺丝设备为特殊的高耐压型号，需要高额的设备制造费用，在工业难以采用。相反，如果PPS粉粒的熔融指数值超过230，则由于熔融纺丝时PPS的熔融树脂粘度变得过低，使得纺丝过程中经常发生断线，纺丝工序中的纺丝稳定性显著恶化。

在本发明的方法中，向排气式挤出机供应PPS粉粒。这里所说的PPS粉粒是发生PPS聚合之后未经颗粒化的粉粒，其粒径通常可以在50～10000μm的范围内。

在本发明的方法中，PPS粉粒被供给到排气式挤出机中，在减压下使其熔融而成为熔融物，并在使该熔融物不发生一时固化的情况下将其送往纺丝喷嘴处进行熔融纺丝。即，使减压下被熔融的熔融物不发生一时固化而颗粒化，将其送至纺丝喷嘴处以进行熔融纺丝，从而制得PPS纤维。由于上述的PPS粉粒不经过颗粒化而进行熔融纺丝，因此，与颗粒化后经热干燥再进行熔融纺丝的情况相比，其热历程减少，易于在热历程中产生的异物也随之减少，从而可减少熔融纺丝时的纺丝断线。

当在排气式挤出机内、减压下使PPS粉粒熔融时，为了在料筒内的真空度偏差少的高真空度下进行充分的脱气，优选使所述挤出机中的2～4个排气部的真空度在0.67kPa以下，特别更优选在0.54kPa以下。在超过0.67kPa的真空度下，多发生下述情况：粉粒中包含的水分无法进行充分的脱气，熔融聚合物变成气泡状，纺丝性显著降低。进而，也无法充分除去得到的纤维中的挥发气体，多数情况下无法制成高纯度的PPS纤维。应说明的是，即使真空度降至极低水平，例如低于0.13kPa，也无法实现更理想的挥发气体量的除去效果，反而导致电力耗费增加等使用能量的增加。

当排气式挤出机的排气部为2～4个时，可以将所有排气部的真空度设为所需要的真空度水平。当排气部数量多于4个时，将其中的2～4个排气部的真空度设为上述水平即可。相反，即使具有多个排气部，仅使其中的一个排气部降低至上述水平也很难使其进行充分的水分脱气。

与此相对，在现有方法中，在供给熔融纺丝之前，需要使PPS粉粒一时熔融并经过排出、冷却、切断的造粒工序来形成颗粒状PPS。此时，由于吸湿时水分集中并附着在颗粒表面，在供给熔融纺丝之前，必须在100～200℃左右进行干燥。所述的造粒化具有提高PPS的操作性等优点，但存在加工工序增加的问题。此外，在造粒工序和干燥工序中，由于PPS经受热历程，使残留在粉粒中的挥发性气体成分发生交联，容易成为颗粒中的异物。特别是当对制成颗粒状的PPS或对造粒工序之前的粉粒PPS实施氧化交联处理后，通过该氧化交联处理，将促进异物的形成。所述异物是造成纺丝断线等问题的原因，并且与纤维异常线的产生等密切相关。因此，该情况下，必须强化在将熔融的PPS熔融物送往纺丝喷嘴的途中的用于除去内部异物过滤水平。例如，有必要通过用网眼在75μm以下的过滤器进行过滤来除去熔融物中的内部异物。如果如上所述来强化过滤水平，则容易使过滤器发生孔堵塞，很难使其在长时期内保持良好的纺丝稳定性。

在本发明的方法中，送料到排气式挤出机中的PPS粉粒未经过造粒化和颗粒干燥，其热历程引起的内部异物较少，因此在纺丝喷嘴前过滤在排气式挤出机中熔融的熔融物的过滤器是网眼90～300μm，优选为100～200μm，更优选为120～180μm左右的网眼较粗的过滤器就足够了。

在本发明的方法中，通过在上述条件下对PPS粉粒进行直接减压纺丝，可以对热历程较少、异物较少的PPS聚合物进行纺丝，从而可提高纺丝稳定性并使获得的纤维具有品质稳定性。并且，由于即使不进行热氧化交联处理也可以充分降低PPS中的挥发性气体成分，因此可以制备出具有良好纺丝性且品质优异的PPS纤维。

为了实现上述PPS纤维的制法，在本发明的方法中，优选使用图1中模式地示出的排气式挤出机作为排气式纺丝机。图1中的排气式挤出机是设置有4个排气口和与之连通的排气管线D的双轴型排气式挤出机，该挤出机在减压下将投入的粉粒熔融，同时使挥发气体成分从排气口与排气管线D中脱气并将其输送至料筒C内。熔融聚合物通过纺丝喷嘴H被熔融纺丝。

接着，利用图1对本发明的方法进行进一步说明。

在图1中，利用原料送料机B计量原料贮料斗A内贮存的PPS粉粒并将其投入到料筒C中。料筒C中附带有4个排气口和排气管线D，通过真空泵E，料筒C内被保持在规定的减压下。在料筒C内、减压下使粉粒熔融成熔融物，利用组装在料筒C内的双轴的螺杆(图示省略)将其输送至前方。使用压力计F测定在流出料筒的位置处的熔融物的压力。控制由原料送料机B供应的粉粒供给量和螺杆旋转数，使在流出料筒C的位置处的压力恒定。用压力计F下游的齿轮泵G计量熔融物，并利用过滤器H过滤一定量的熔融物，使其通过纺丝喷嘴I被纺出。另外，可以利用设置在排气口处的压力计J、K、L、M来确认料筒内的压力，并以此作为排气部的真空度。

在上述的定量供给型的排气式挤出机中，利用原料送料机计量粉粒并将其中一定量投入到料筒的供料部，利用双轴螺杆在料筒内对其进行输送。所述料筒内的输送速度可通过控制螺杆的链节(segment)和旋转数来控制，因此即使在送料小粒径的粉粒的情况下，也可以进行有效且稳定的输送，不会发生卡料故障，可以将熔融物稳定地送料至用于进行熔融纺丝的喷嘴处，可获得稳定的纺丝性。

与此相对，对于在通常的熔融纺丝机中使用的压熔型挤出机或单轴式挤出机的情况，由于将供应粉粒以将其填充至螺杆入口处，在小粒径的粉粒中将发生纺丝机的卡料故障以及由于混入气泡而产生的排出故障，并经常发生断线，利用供应粉粒的方法很难进行稳定的纺丝。

为了使排气式挤出机的料筒C内处于减压状态，通过排气口和排气管线对其进行脱气。通过在减压下的料筒C内使粉粒熔融并对其进行输送，可以有效地使熔融物中混杂的挥发气体成分和水分从排气口及排气管线排出。设置在排气式挤出机中的排气口和排气管线的数量(以下简称为排气部数量)不限于图1所示的4根，只要至少在2根以上即可。其中，优选具备可将2～4个排气部控制在规定的真空度之类的排气部的数量。当排气孔挤出机中排气部为1个时、或者当其多个排气部中仅有1个被调节至规定的真空度时，粉粒中含有的水分的脱气无法充分进行，熔融聚合物变为气泡状态，易于使其纺丝性显著降低。并且，得到的纤维中的挥发气体成分也无法被充分除去，很难得到高性能的PPS纤维。即使具有5个以上具有规定真空度的排气部，也无法确认到更显著的挥发气体量的除去效果，但却导致电力耗费的增加等使用能量的增加。

向在排气式挤出机内熔融的聚合物中添加水或乙二醇等溶剂化合物的方法也是已知的方法，但在以PPS为对象的本发明的方法中，没有添加上述溶剂化合物的必要。如果添加所述溶剂化合物，则由于需要通过排气管线除去的气体量增加，难以充分除去PPS中的挥发气体成分量和水，因此不优选添加所述溶剂化合物。其中，溶剂化合物是作为溶剂使用的化合物，代表性的溶剂化合物是水和乙二醇。

在通过本发明的方法获得的PPS纤维中，残存在PPS纤维中的挥发气体成分含量在0.15重量％以下，希望可使其降至0.10重量％以下。如果挥发气体成分量超过0.15重量％，将加快在长期高温条件下其机械强度的劣化进程。

另外，所述挥发气体成分量是指：在真空下将PPS纤维加热熔融时，挥发的气体经冷却、液化或固化而得到的成分的量。即，用管状炉对真空密封了规定重量的PPS纤维的玻璃安瓿的一部分加热，在其未被加热部分的内壁上析出并附着的成分(挥发气体成分)的重量相对于使用的PPS纤维重量的比例(百分比)表示。

另外，在本发明中，在不破坏本发明的效果的范围内，可以向PPS粉粒中添加其它树脂或改性剂，还可以在添加PPS粉粒的同时添加其它树脂的粉粒或改性剂、使其形成熔融物。例如，通过添加少量的高柔软性的热塑性树脂，可以进一步改善其柔软性和耐冲击性。可是，如果其添加量过多，将损害PPS本身的优良特性，因此，优选至多添加30重量％以下。

作为可以添加的热塑性树脂的具体实例，可列举含环氧基的烯烃类共聚物、其它烯烃类树脂、聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚苯醚树脂、聚砜树脂、聚芳砜树脂、聚酮树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚芳酯树脂、液晶聚合物、聚醚砜树脂、聚醚酮树脂、聚硫醚酮树脂、聚醚醚酮树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚四氟乙烯树脂等。

另外，作为可以添加的改性剂，可列举下述化合物。可以混合异氰酸酯类化合物、有机硅烷类化合物、有机钛酸酯类化合物、有机硼烷类化合物、环氧化合物等偶联剂；聚氧化烯烃低聚物类化合物、硫醚类化合物、酯类化合物、有机磷类化合物等增塑剂；滑石、高岭土、有机磷化合物、聚醚醚酮等结晶成核剂；褐煤酸蜡类、硬脂酸锂、硬脂酸铝等金属皂；乙二胺/硬脂酸/癸二酸缩聚物、硅酮类化合物等脱模剂；次磷酸盐等防着色剂；以及润滑剂、防紫外线剂、着色剂等常用的改性剂。当上述化合物的添加量过多时，将破坏PPS固有的特性，因此添加量应为组合物总量的10重量％以下，优选为1重量％以下。

另外，通过向熔融物中混合有机硅烷等偶联剂，还可以使其强度进一步提高。相对于PPS粉粒100重量份，上述有机硅烷的混合量为0.1～3重量份，特别优选为0.5～2.5重量份。

在不破坏本发明的效果的范围内，还可以向本发明的熔融物中混合氧化钛等填充剂。

在排气式挤出机内、减压下熔融的熔融物在不发生一时固化的情况下被供给到纺丝喷嘴中进行熔融纺丝。即，减压下熔融、并在排气式挤出机内被输送的熔融物直接被供给到纺丝喷嘴中，并从纺丝喷嘴中被排出、冷却后，制得PPS纤维。在上述熔融纺丝中，为了尽量避免因增粘而发生的凝胶化，优选其加热温度尽可能为低温、同时可使其充分熔融程度的温度。作为具体的加热温度，优选290～340℃的范围。纺丝喷嘴只要是通常可被用于PPS熔融纺丝的纺丝喷嘴即可。例如，优选直径为0.15～0.5mm、深度约为0.2～2.0mm的熔融喷嘴。

通常，利用规定的牵引装置直接对经过熔融纺出并冷却固化后的PPS纤维进行牵引。牵引速度通常在500～7000m/分的范围内。为了使熔融纺出后的PPS纤维在上述牵引之前冷却下来，通常对其吹入冷却风。冷却风的风速为20～100m/分，温度为室温或室温以下的低温即可。

通常，被牵引的PPS纤维随后被供给到拉伸工序。在拉伸工序中，优选通过在热浴中、热板上、或热辊上进行移动，并且拉伸温度为90～170℃左右，拉伸倍率为2～5倍。另外，所述拉伸可以是1步拉伸，也可以是2步拉伸。

另外，对未拉伸丝进行拉伸的工序可以是继纺丝之后进行拉伸的连续工序，也可以是以规定速度暂时将牵引后的未拉伸丝一时收纳在罐内或进行卷曲之后，再将其供给拉伸工序的非连续工序。得到的PPS纤维制品可以是复丝、单丝或短纤维中的任何一种，但本发明的方法特别优选其中的短纤维。

制备短纤维时，根据需要，可采用下述方法：对PPS未拉伸丝进行拉伸之后，根据需要利用填塞箱型卷曲机使其卷曲，并在规定温度下对其进行松弛热处理，接着，赋予其油剂之后，将纤维切成规定长度，制成短纤维。在该方法中，也可以进行定长热处理来取代上述松弛热处理。

这样制得的PPS短纤维，通常其单纤维度为0.3～30dtex，纤维强度为3～6cN/dtex，优选为3.5～5.5cN/dtex，纤维伸长率为10～100％，优选为30～80％。如果纤维强度小于3cN/dtex，则将所述纤维加工成无纺布时，无纺布对外部压力等的耐久性不足。

此外，采用本发明的方法时，可以制成干热收缩率低至0～20％左右的PPS纤维。

在本发明的方法中制备的PPS纤维可以被加工成无纺布、纺织品、针织品等布帛。所述布帛可根据其用途确定适宜的形态。例如，在上述各种过滤器、电绝缘体、抄纸帆布、电池隔板等用途中，优选无纺布状的布帛。

实施例

以下，利用实施例对本发明进行详细说明。另外，在本发明中使用的各个特性值采用以下方法求得。

(1)熔融指数值

基于JIS K7210(1999年修订)标准，在温度315.5℃、负荷5000g下测定熔融指数值。

(2)挥发气体成分的含量

将待测的PPS纤维真空封入到腹部长100mm、直径25mm、颈部长255mm、直径12mm、壁厚1mm的玻璃安瓿内，仅将玻璃安瓿的腹部插入到320℃的管状炉中并进行2小时加热。由PPS纤维产生的挥发性气体被冷却并附着在未被管状炉加热的安瓿的颈部内壁上。切下其颈部进行称量，记作重量a。接着，利用氯仿溶解并除去附着在颈部的气体成分，干燥后再次称量，记作重量b。通过安瓿颈部在溶解除去气体成分前后的重量差求出挥发气体成分的量，利用下式计算。

挥发气体成分的含量(重量％)＝[(a-b)/c]×100

其中，a＝安瓿颈部重量+挥发气体附着重量、b＝安瓿颈部重量、c＝PPS纤维重量。

(3)纤维强度及纤维强度下降率

基于JIS L-1015(1999年修改)的方法进行测定。

针对待测的纤维，测定纤维在热处理前的纤维强度a。接着，在热风干燥机内于200℃进行2000小时的热处理，然后测定纤维的纤维强度b。通过下式求出纤维强度下降率。

纤维强度下降率(％)＝[(a-b/a]×100

(实施例1)

将规定量的熔融指数值为150的东丽株式会社制造的“Torelina”PPS粉粒E2280(粒径：1500μm)连续投入到带有排气孔的双轴挤出机(日本制钢株式会社制造的TEX30型)中。该挤出机的料筒中附属的排气部数量为3根，使其每根的真空度均相同，并使料筒内的真空度为0.54kPa、使料筒内的温度为320℃、使螺杆转速为160rpm。使在料筒内被熔融并传输的熔融物在规定压力、规定速度下从料筒流出，利用网眼为150μm的过滤器对其进行过滤，并使其从纺丝喷嘴中纺出。设定纺丝喷嘴中的加热温度为320℃，使用的纺丝喷嘴的喷孔数为700H、喷孔孔径为0.2mm、孔深为1.0mm，使其排出量为370g/分。

纺丝得到的纤维经室温的冷却风冷却并固化之后，以1000m/分的牵引速度将其收在牵引罐内。对得到的未拉伸丝进行拉伸，使其拉伸倍率为3.2倍、拉伸温度为95℃，利用压入式卷曲机使其卷曲，接着，赋予其油剂、并在140℃下对其进行松弛热处理，然后将纤维切断。由此获得的PPS短纤维的纤度为2.2dtex、纤维长为51mm。

针对获得的PPS短纤维，测定其挥发气体成分的含量和纤维强度。此外，在热风干燥机内于200℃下进行2000小时的热处理，然后测定纤维强度，并求出纤维强度下降率。其结果如表1所示。得到的PPS短纤维的气体挥发成分的含量较少，热耐久性良好。另外，纺丝时未遇到问题，纺丝性良好。

(实施例2)

除了将使用的PPS粉粒变为熔融指数值为100的东丽株式会社制造的“Torelina”PPS粉粒E2080(粒径：1500μm)以外，采用与实施例1相同的方法制备PPS短纤维。对于获得的PPS短纤维，测定其挥发气体成分的含量和纤维强度，并进行与实施例1相同的热处理，然后测定纤维强度、并求出纤维强度下降率。其结果如表1所示。得到的PPS短纤维的气体挥发成分的含量较少，热耐久性良好。另外，纺丝时未遇到问题，纺丝性良好。

(实施例3)

除了将使用的PPS粉粒变为熔融指数值为220的东丽株式会社制造的“Torelina”PPS粉粒M2481(粒径：1500μm)以外，采用与实施例1相同的方法制备PPS短纤维。对于获得的PPS短纤维，测定其挥发气体成分的含量和纤维强度，并进行与实施例1相同的热处理，然后测定纤维强度，并求出纤维强度下降率。其结果如表1所示。得到的PPS短纤维的气体挥发成分的含量较少，热耐久性良好。另外，纺丝时未遇到问题，纺丝性良好。

(实施例4～6)

将挤出机中的真空度变更为表1所示的数值，同时，其真空度的排气部数量按照表1所示进行变更。除此之外，采用与实施例1相同的方法制备PPS短纤维。对于获得的PPS短纤维，测定其挥发气体成分的含量和纤维强度，并进行与实施例1相同的热处理，然后测定纤维强度，并求出纤维强度下降率。其结果如表1所示。得到的PPS短纤维的气体挥发成分的含量较少，热耐久性良好。另外，纺丝时未遇到问题，纺丝性良好。

(实施例7)

除了将真空度为0.54kPa的排气孔数变更为1根管线以外，采用与实施例1相同的方法制备PPS短纤维。对于获得的PPS短纤维，测定其挥发气体成分的含量和纤维强度，并进行与实施例1相同的热处理，然后测定纤维强度，并求出纤维强度下降率。其结果如表1所示。得到的PPS短纤维的纤维残存挥发气体量较多，纤维强度下降率较高。挤出机内的水分脱气不充分，纺丝时断线稍多。

(实施例8)

除了将真空度变更为1.61kPa以外，采用与实施例1相同的方法制备PPS短纤维。对于获得的PPS短纤维，测定其挥发气体成分的含量和纤维强度，并进行与实施例1相同的热处理，然后测定纤维强度，并求出纤维强度下降率。其结果如表1所示。得到的PPS短纤维的纤维残存挥发气体量较多，纤维强度下降率较高。挤出机内的水分脱气不充分，纺丝时断线稍多。

(比较例1)

除了将使用的PPS粉粒变为熔融指数值为70的东丽株式会社制造的“Torelina”PPS粉粒T1181(粒径：1500μm)以外，采用与实施例1相同的方法进行PPS短纤维的制备。但是，在挤出机内熔融得到的熔融物的熔融粘度过高，纺丝袋压力过度上升，因而未能从喷嘴中纺出。

(比较例2)

除了将使用的PPS粉粒变为熔融指数值为270的东丽株式会社制造的“Torelina”PPS粉粒M2588(粒径：1500μm)以外，采用与实施例1相同的方法进行PPS短纤维的制备。但是，在挤出机内熔融得到的熔融物的熔融粘度过低，纺丝时经常发生断线，因而无法对纤维进行牵引。

(比较例3)

未利用排气管道进行减压，而是直接在大气压条件下使其熔融，除此之外，采用与实施例1相同的方法进行PPS短纤维的制备。但是，由于在挤出机内未发生水分脱气，纺丝得到的纤维中的残存水分较多，纺丝时经常发生断线，因而无法对纤维进行牵引。

表1

(比较例4)

在大气中对熔融指数值为150的东丽株式会社制造的“Torelina”PPS粉粒E2280(粒径：1500μm)进行2.5小时的热氧化处理，然后采用通常的方法进行颗粒化。接着，对所述颗粒进行真空干燥，并使用通常的熔融纺丝机在320℃下使其熔融，利用网眼为75μm的过滤器对其进行过滤，使其从纺丝喷嘴纺出。其结果，由于过滤器内发生了异物堵塞，因此无法使其经长时间而保持稳定的纺丝性。

Claims (7)

1.聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，使熔融指数值为100～230的聚苯硫醚的粉粒在排气式挤出机中、减压下熔融成为熔融物，并在使该熔融物不发生一时固化的情况下将其送到纺丝喷嘴中进行熔融纺丝。

2.权利要求1所述的聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，使所述排气式挤出机中的2～4个排气部的真空度为0.67kPa以下。

3.权利要求1所述的聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，利用网眼为90～300μm的过滤器对在排气式挤出机中熔融的熔融物进行过滤，并将其送液至纺丝喷嘴。

4.权利要求1所述的聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，所述排气式挤出机是双轴式排气式挤出机。

5.权利要求1所述的聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，使用实际上未接受过热氧化处理的聚苯硫醚粉粒作为被供给到排气式挤出机中的聚苯硫醚粉粒。

6.权利要求1所述的聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，通过排气管线进行脱气，而不向排气式挤出机内添加供给溶剂化合物。

7.权利要求1所述的聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，熔融纺丝而得到的聚苯硫醚纤维中的挥发气体成分的含量在0.15重量％以下。

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