CN108130618A - 用于形成熔喷无纺布的组成物、熔喷无纺布及形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于形成熔喷无纺布的组成物、熔喷无纺布及形成方法，用于形成熔喷无纺布的组成物包括聚苯硫醚熔喷原料以及聚醚酰亚胺添加剂，其中以用于形成熔喷无纺布的组成物的总重量计，聚醚酰亚胺添加剂的添加量为10wt％以下。本发明所形成的熔喷无纺布具有良好抗热收缩性，同时改善现有技术中过程繁琐的缺点，进而达到制程简化的作用。

Description

用于形成熔喷无纺布的组成物、熔喷无纺布及形成方法
技术领域
本发明涉及一种用于形成熔喷无纺布的组成物、熔喷无纺布及形成方法，且尤其涉及一种在高温条件下具有良好抗热收缩性的熔喷无纺布以及用于形成其的方法及组成物。
背景技术
聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide，缩写PPS)熔喷无纺布具有超细纤维与微小孔隙，能够增强针轧滤袋对悬浮微粒的过滤，使滤袋的除尘效率及使用寿命得以提升，改善以往高温滤袋对微小悬浮粒子捕集不理想的缺点。此外，目前尚未发现可在200℃以下溶解聚苯硫醚的溶剂，其对无机酸、碱和盐類的抵抗性极强，因此，可作为溶剂过滤的优选材料。
基于聚苯硫醚熔喷布的耐高温特性，使用环境常为高温状态，但其在高温下却存在热收缩现象。在聚苯硫醚无纺布定型的现有技术中，主要利用热定型法消除内应力、提高形变的恢复能力，保持定型时的状态。然而，由于热定型法须先熔喷后再进行热定型，多出一道程序且无纺布的抗张力可能下降，因此，具有过程较为繁琐及制造成本较高的缺点，且抗热收缩性并不如预期中良好。
基于上述，发展出一种能够有效地防止聚苯硫醚熔喷无纺布在高温条件下热收缩的方法，同时改善现有技术中过程繁琐的缺点，进而达到制程简化及节省成本的作用，为目前所需研究的重要课题。
发明内容
本发明提供一种用于形成熔喷无纺布的组成物、熔喷无纺布及形成方法，所述方法能够有效地防止聚苯硫醚熔喷无纺布在高温条件下热收缩，使所形成的熔喷无纺布具有良好抗热收缩性，同时改善现有技术中过程繁琐的缺点，进而达到制程简化的作用。
本发明的用于形成熔喷无纺布的组成物包括聚苯硫醚熔喷原料以及聚醚酰亚胺添加剂，其中以用于形成熔喷无纺布的组成物的总重量计，聚醚酰亚胺添加剂的添加量为10wt％以下。
在本发明的一实施例中，聚苯硫醚熔喷原料的粉体粒径例如是0.1μm至100μm，聚醚酰亚胺添加剂的粉体粒径例如是0.1μm至100μm。
本发明的用于形成熔喷无纺布的方法包括以下步骤。对上述用于形成熔喷无纺布的组成物进行混合分散制程，以形成粉体。之后，对粉体进行熔喷制程，以形成熔喷无纺布。
在本发明的一实施例中，混合分散制程的转速例如是2500rpm，混合分散时间例如是15分钟。
在本发明的一实施例中，造粒制程例如是在260℃至270℃的温度及100rpm的转速下进行，产量为10kg/hr。
在本发明的一实施例中，熔喷制程例如是在250℃至350℃的温度下进行。
在本发明的一实施例中，在形成粉体之后，对粉体进行造粒制程，以形成母粒，对母粒进行熔喷制程，以形成熔喷无纺布。
本发明的熔喷无纺布使用上述用于形成熔喷无纺布的方法所制成，其中熔喷无纺布在温度100℃下静置24小时后的热收缩比例为23％以下，在温度190℃下静置24小时后的热收缩比例为30％以下。
在本发明的一实施例中，熔喷无纺布的基重例如是100g/m2。
基于上述，本发明提出一种用于形成熔喷无纺布的方法，其中在聚苯硫醚熔喷原料中添加少量具立体障碍且为非晶性的聚醚酰亚胺添加剂，以取代现有技术中过程较为繁琐的热定型法，借此防止聚苯硫醚熔喷无纺布在高温条件下因π-π堆积作用(pi-pistacking)造成的热收缩，进而使所形成的熔喷无纺布具有良好抗热收缩性。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例作详细说明如下。
具体实施方式
本发明提出一种用于形成熔喷无纺布的方法，包括以下步骤。首先，对用于形成熔喷无纺布的组成物进行混合分散制程，以形成粉体。之后，对粉体进行熔喷制程，以形成熔喷无纺布。此外，也可在形成粉体之后，对粉体进行造粒制程，以形成母粒，再对母粒进行熔喷制程，以形成熔喷无纺布。也即，可对用于形成熔喷无纺布的组成物所形成的粉体直接进行熔喷制程，也可对前述粉体所形成的母粒进行熔喷制程。以下将针对本发明的用于形成熔喷无纺布的方法中的各细节进行详细说明。
<用于形成熔喷无纺布的组成物>
在本实施例中，用于形成熔喷无纺布的组成物可包括聚苯硫醚熔喷原料以及聚醚酰亚胺(Polyetherimide，简称PEI)添加剂。聚醚酰亚胺添加剂具立体障碍且为非晶性，熔喷及造粒的加工温度也与聚苯硫醚相当接近，因此，能够取代现有技术中过程较为繁琐的热定型法，借此防止聚苯硫醚熔喷无纺布在高温条件下因π-π堆积作用(pi-pi stacking)造成的热收缩。
更详细而言，以用于形成熔喷无纺布的组成物的总重量计，聚醚酰亚胺添加剂的添加量例如是10wt％以下。由于聚醚酰亚胺高分子具有耐热效果，若过量添加(添加量超过10wt％)则可能导致难以加热熔喷，因此，当聚醚酰亚胺添加剂的添加量在10wt％以下时，才能够同时具有防止热收缩的效果并使熔喷顺利进行。
在本实施例中，聚苯硫醚熔喷原料的粉体粒径例如是0.1μm至100μm，聚醚酰亚胺添加剂的粉体粒径例如是0.1μm至100μm。
<混合分散制程>
在本实施例中，对用于形成熔喷无纺布的组成物进行混合分散制程，以形成粉体。混合分散制程的转速例如是2500rpm，混合分散时间例如是15分钟。更详细而言，混合分散制程例如是在室温下进行。混合分散制程例如可使用由侨隆机械公司所制造的机型FC-25的机台进行，但本发明并不以此为限。
<混合分散后造粒制程>
在本实施例中，对上述粉体进行造粒制程，以形成母粒。更详细而言，造粒制程例如是在260℃至270℃的温度及100rpm的转速下进行，产量例如是10kg/hr。
<熔喷制程>
在本实施例中，对上述粉体或粉体经造粒制程所形成的母粒进行熔喷制程，以形成熔喷无纺布。更详细而言，熔喷制程例如是在250℃至350℃的温度下进行。
<熔喷无纺布>
使用上述本发明所提出的用于形成熔喷无纺布的方法，可制成在高温条件下具有良好抗热收缩性的熔喷无纺布，熔喷不织布在温度100℃下静置24小时后的热收缩比例例如是23％以下，在温度190℃下静置24小时后的热收缩比例例如是30％以下。温度100℃及190℃为聚苯硫醚熔喷无纺布通常应用的高温范围，因此，相较于现有热定型法所制造的熔喷无纺布，本发明的聚苯硫醚熔喷无纺布在高温应用下具有更优异的抗热收缩性。在本实施例中，熔喷无纺布的基重例如是100g/m2。
以下，通过实验例来详细说明上述实施例所提出的形成方法所制成的熔喷无纺布。然而，下述实验例并非用以限制本发明。
实验例
为了证明本发明所提出的用于形成熔喷无纺布的方法，能够制造出在高温条件下具有良好抗热收缩性的熔喷无纺布，以下特别作此实验例。
必须说明的是，由于用于形成熔喷无纺布的方法已于上文中详细地描述，因此，下文中有关熔喷无纺布的制备，为求方便说明故省略制备细节的叙述。
熔喷无纺布的制备及热收缩性评估
依据上述本发明用于形成熔喷无纺布的方法，以下方表1中所列出的各项组成条件，制备实例1至实例4及比较例的熔喷无纺布，并测量实例1至实例4及比较例的熔喷无纺布在温度100℃及190℃下静置24小时后的热收缩比例以及限氧指数(L.O.I,LimitingOxygen Index)。
热收缩比例的测量方式是先将熔喷无纺布剪裁成长宽各为10cm的正方形，再通过以下公式进行估算：
表1
如上方表1所示，相较于使用纯聚苯硫醚的比较例，使用本发明的组成物且通过本发明的形成方法所制成的实例1至实例4在温度100℃及190℃下静置24小时后具有较佳的抗热收缩性。更详细而言，在当以用于形成熔喷无纺布的组成物的总重量计，聚醚酰亚胺添加剂的添加量为10wt％以下时，使用本发明的形成方法制成的熔喷无纺布在温度100℃下静置24小时后的热收缩比例为23％以下，在温度190℃下静置24小时后的热收缩比例为30％以下。因此，通过本发明所提出的组成物及形成方法，可使所制成的熔喷无纺布在通常应用的高温环境下有效防止热收缩现象。
此外，通过本发明的形成方法，可对用于形成熔喷无纺布的组成物所形成的粉体直接进行熔喷制程，也可对前述粉体造粒所形成的母粒进行熔喷制程。如上方表1所示，可得知使用母粒进行熔喷制程所制成的无纺布在100℃及190℃下静置24小时后的抗热收缩性质较佳，在PEI的含量为3重量％以上时，即可达成无热收缩的效果。
熔喷无纺布的TGA热性质量测
针对测量实例1至实例4及比较例的母粒进行TGA热性质量测，并将热裂解温度列于下方表2中。
表2
热裂解温度(℃)
比较例 512.2
实例1 512.8
实例2 512.0
实例3 511.7
实例4 512.9
由上方表2可得知，相较于未加入聚醚酰亚胺添加剂的比较例，在分别加入10wt％以下的聚醚酰亚胺添加剂的实例1至实例4中，热裂解温度并没有太大改变，因此，可得知本发明加入聚醚酰亚胺添加剂以防止热收缩的无纺布形成方法，并不会对产品的耐热性(例如：热裂解)造成影响。
综上所述，本发明提出一种用于形成熔喷无纺布的方法，其中在聚苯硫醚熔喷原料中添加少量具立体障碍且为非晶性的聚醚酰亚胺添加剂，以取代现有技术中过程较为繁琐的热定型法，借此防止聚苯硫醚熔喷无纺布在高温条件下因π-π堆积作用(pi-pistacking)造成的热收缩，进而使所形成的熔喷无纺布具有良好抗热收缩性，同时具有简化制程及降低制作程本的优点。此外，相较于现有的热定型法，使用本发明的形成方法所制成的熔喷无纺布具有更优异的抗热收缩性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种用于形成熔喷无纺布的组成物，包括：
聚苯硫醚熔喷原料；以及
聚醚酰亚胺添加剂，
其中以所述用于形成熔喷无纺布的组成物的总重量计，所述聚醚酰亚胺添加剂的添加量为10wt％以下。
2.根据权利要求1所述的用于形成熔喷无纺布的组成物，其中所述聚苯硫醚熔喷原料的粉体粒径为0.1μm至100μm，所述聚醚酰亚胺添加剂的粉体粒径为0.1μm至100μm。
3.一种用于形成熔喷无纺布的方法，包括：
对如权利要求1所述的用于形成熔喷无纺布的组成物进行混合分散制程，以形成粉体；以及
对所述粉体进行熔喷制程，以形成熔喷无纺布。
4.根据权利要求3所述的用于形成熔喷无纺布的方法，其中所述混合分散制程的转速为2500rpm，混合分散时间为15分钟。
5.根据权利要求3所述的用于形成熔喷无纺布的方法，其中所述造粒制程是在260℃至270℃的温度及100rpm的转速下进行，产量为10kg/hr。
6.根据权利要求3所述的用于形成熔喷无纺布的方法，其中所述熔喷制程是在250℃至350℃的温度下进行。
7.根据权利要求3所述的用于形成熔喷无纺布的方法，还包括在形成所述粉体之后，对所述粉体进行造粒制程，以形成母粒，对所述母粒进行熔喷制程，以形成熔喷无纺布。
8.一种熔喷无纺布，使用如权利要求3至7中任一项所述的用于形成熔喷无纺布的方法所制成，其中所述熔喷无纺布在温度100℃下静置24小时后的热收缩比例为23％以下，在温度190℃下静置24小时后的热收缩比例为30％以下。
9.根据权利要求8所述的熔喷无纺布，其中所述熔喷无纺布的基重为100g/m2。
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