CN113293453A - 一种聚苯硫醚短纤维的制备方法 - Google Patents

一种聚苯硫醚短纤维的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113293453A
CN113293453A CN202110590949.1A CN202110590949A CN113293453A CN 113293453 A CN113293453 A CN 113293453A CN 202110590949 A CN202110590949 A CN 202110590949A CN 113293453 A CN113293453 A CN 113293453A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyphenylene sulfide
fiber
solvent
oil bath
hot plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110590949.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113293453B (zh
Inventor
崔华帅
吴鹏飞
史贤宁
崔宁
李�杰
黄庆
杨雨强
张志全
王彦宁
付会娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN202110590949.1A priority Critical patent/CN113293453B/zh
Publication of CN113293453A publication Critical patent/CN113293453A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113293453B publication Critical patent/CN113293453B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/76—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from other polycondensation products
    • D01F6/765—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from other polycondensation products from polyarylene sulfides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/02—Heat treatment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D01D5/16—Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F11/00—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture
    • D01F11/04—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of synthetic polymers
    • D01F11/08—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of synthetic polymers of macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明公开了一种聚苯硫醚短纤维的制备方法，利用有机溶剂诱导取向原理，在聚苯硫醚短纤维纤维拉伸过程中引入诱导取向的溶剂，从而使聚苯硫醚大分子链段更容易取向和结晶，进而提高纤维的断裂强度、模量，获得高性能的聚苯硫醚纤维短纤维。该方法工艺路线简单易行，对现有设备的改动小，具有较好的市场价值。

Description

一种聚苯硫醚短纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种聚苯硫醚短纤维的生产方法。
背景技术
聚苯硫醚(PPS)纤维是高技术、高性能纤维的一个重要品种，由高分子量聚苯硫醚纺制而成，具有优异的耐化学腐蚀性(200℃下无溶剂可溶)、150～200℃长期使用的热稳定性、良好的机械性能和优良的电绝缘性能。PPS纤维耐化学腐蚀性仅次于聚四氟乙烯，极限氧指数为33以上，属于性能优异的不燃材料；该纤维具有出色的耐疲劳性和抗蠕变性能，尺寸稳定性好，在高温下和吸湿后尺寸几乎不变。
聚苯硫醚短纤维产品已经成为燃煤电厂烟道气袋式除尘的首选滤材。PPS纤维的诸多优异性能使其用途不断被开发，用该纤维制成针刺毡用于造纸工业的烘干机上，是较为理想的耐热和耐腐蚀材料；其针刺非织造布或机织物可用于制作电子工业的特种用纸，作为耐热的腐蚀性试剂的过滤材料；其单丝或复丝织物还可用作除雾材料。另外，电子产业中的包覆材料、介电材料，宇航工业中的耐热阻燃材料也在逐渐采用PPS纤维产品，全世界PPS纤维的需求量因此逐年增加。
然而，目前的PPS纤维在强度和模量上于涤纶、锦纶工业丝等相比仍较低，无法满足特殊领域如：军事、航空等对于强度、模量性能要求高的领域，这也限制了其应用的推广。因此需要开发高性能的PPS短纤维纤维。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度、高模量的高性能聚苯硫醚纤维短纤维的制备方法。
为了实现上述目的，特采取如下技术方案：一种聚苯硫醚短纤维的制备方法，其在聚苯硫醚初生纤维集束完成后进行牵伸时引入溶剂体系，促进聚苯硫醚纤维的取向和结晶；
所述聚苯硫醚短纤维制备方法为两步法，包括以下步骤：聚苯硫醚树脂熔融挤出—纺丝成型—落筒，落筒丝束集束—油浴加溶剂体系—牵伸—紧张热定型—卷曲—干燥—切断。
在本发明的一些实施方式中，聚苯硫醚纺丝温度为315-325℃。
在本发明的一些实施方式中，在油浴加溶剂体系步骤，引入溶剂，引入的溶剂体系为四氯化碳溶液；四氯化碳溶液的浓度为10％-30％，优选为11％～29％，更优选为12～28％。在本发明的一些具体实施方式中，四氯化碳溶液的浓度例如可以为10％、15％、18％、20％、25％、28％、30％等。
在本发明的一些实施方式中，牵伸采用热板牵伸，牵伸温度为80-100℃，优选为82-95℃，进一步优选牵伸温度为85-90℃。
在本发明的一些实施方式中，丝束进入油浴加溶剂体系、热板牵伸工序，处于半密闭状态，含有溶剂体系的油浴槽及牵伸热板上设置抽吸装置，将受热挥发的四氯化碳溶剂抽吸进入回收装置，冷凝后进入油浴槽回收循环利用。
在本发明的一些实施方式中，丝束的在热板牵伸时的牵伸倍数为3-6倍，优选为3.3-4.5倍，更优选为3.5-4.5倍。
在本发明的一些实施方式中，紧张热定型采用热辊定型，温度为180-220℃，优选为195-210℃。
在本发明的一些实施方式中，经过溶剂体系诱导取向结晶加工的聚苯硫醚短纤维的取向度可达到70-85％，结晶度可达55-65％。
在本发明的一些实施方式中，制备的聚苯硫醚短纤维断裂强度为4.8-5.7cN/dtex，初始模量为145-290cN/dtex。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
聚苯硫醚树脂经干燥后，在318℃下经单螺杆挤出机熔融挤出形成初生纤维；初生纤维经换吹风冷却、油轮上油后，经曳引机后落筒形成聚苯硫醚初生纤维；初生纤维经放置24小时后，合股形成总旦数为120万旦的丝束，丝束进入含有四氯化碳溶液浓度为15％的油浴槽，然后经一道七辊牵伸机牵引进入热板，在85℃的牵伸热板上经第二牵引辊拉伸3.8倍，之后进入温度为195℃的紧张热定型辊，经热定型后依次进入卷曲、烘干、切断后得到聚苯硫醚短纤维。纤维断裂强度为5.2cN/dtex，初始模量为198cN/dtex。
实施例2
聚苯硫醚树脂经干燥后，在321℃下经单螺杆挤出机熔融挤出形成初生纤维；初生纤维经换吹风冷却、油轮上油后，经曳引机后落筒形成聚苯硫醚初生纤维；初生纤维经放置36小时后，合股形成总旦数为110万旦的丝束，丝束进入含有四氯化碳溶液浓度为18％的油浴槽，然后经一道七辊牵伸机牵引进入热板，在87℃的牵伸热板上经第二牵引辊拉伸4.1倍，之后进入温度为205℃的紧张热定型辊，经热定型后依次进入卷曲、烘干、切断后得到聚苯硫醚短纤维。纤维断裂强度为5.2cN/dtex，初始模量为214cN/dtex。
实施例3
聚苯硫醚树脂经干燥后，在323℃下经单螺杆挤出机熔融挤出形成初生纤维；初生纤维经换吹风冷却、油轮上油后，经曳引机后落筒形成聚苯硫醚初生纤维；初生纤维经放置20小时后，合股形成总旦数为140万旦的丝束，丝束进入含有四氯化碳溶液浓度为28％的油浴槽，然后经一道七辊牵伸机牵引进入热板，在91℃的牵伸热板上经第二牵引辊拉伸4.3倍，之后进入温度为190℃的紧张热定型辊，经热定型后依次进入卷曲、烘干、切断后得到聚苯硫醚短纤维。纤维断裂强度为5.5cN/dtex，初始模量为284cN/dtex。

Claims (9)

1.一种聚苯硫醚短纤维的制备方法，其特征在于，在聚苯硫醚初生纤维集束完成后进行牵伸时引入溶剂体系，促进聚苯硫醚纤维的取向和结晶；
所述聚苯硫醚短纤维的制备方法为两步法，包括以下步骤：
聚苯硫醚树脂熔融挤出—纺丝成型—落筒，落筒丝束集束—油浴加溶剂体系—牵伸—紧张热定型—卷曲—干燥—切断。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，聚苯硫醚纺丝温度为315-325℃。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述油浴加溶剂体系的步骤中，引入的溶剂体系为四氯化碳溶液；四氯化碳溶液的浓度为10％-30％。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述牵伸的步骤中，牵伸采用热板牵伸，牵伸温度为80-100℃，优选为82-95℃，进一步优选牵伸温度为85-90℃。
5.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，丝束进入油浴加溶剂体系、热板牵伸工序，处于半密闭状态，含有溶剂体系的油浴槽及牵伸热板上设置抽吸装置，将受热挥发的四氯化碳溶剂抽吸进入回收装置，冷凝后进入油浴槽回收循环利用。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，丝束的在热板牵伸时的牵伸倍数为3-6倍，优选为3.3-4.5倍。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，紧张热定型采用热辊定型，温度为180-220℃，优选为195-210℃。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，经过溶剂体系诱导取向结晶加工的聚苯硫醚短纤维的取向度为70-85％，结晶度为55-65％。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备的聚苯硫醚短纤维断裂强度为4.8-5.7cN/dtex，初始模量为145-290cN/dtex。
CN202110590949.1A 2021-05-28 2021-05-28 一种聚苯硫醚短纤维的制备方法 Active CN113293453B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110590949.1A CN113293453B (zh) 2021-05-28 2021-05-28 一种聚苯硫醚短纤维的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110590949.1A CN113293453B (zh) 2021-05-28 2021-05-28 一种聚苯硫醚短纤维的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113293453A true CN113293453A (zh) 2021-08-24
CN113293453B CN113293453B (zh) 2022-11-08

Family

ID=77326064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110590949.1A Active CN113293453B (zh) 2021-05-28 2021-05-28 一种聚苯硫醚短纤维的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113293453B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006257618A (ja) * 2005-02-16 2006-09-28 Toray Ind Inc ポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーから成るトウおよび短繊維束およびパルプおよび液体分散体および紙
JP2008266869A (ja) * 2007-03-29 2008-11-06 Toray Ind Inc ポリフェニレンサルファイド短繊維およびその製造方法
CN102337606A (zh) * 2011-07-27 2012-02-01 东华大学 一种具有高倍喷头拉伸比的聚芳砜酰胺纺丝溶液及其制备方法
CN102358958A (zh) * 2011-07-27 2012-02-22 东华大学 一种聚芳砜酰胺纤维的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006257618A (ja) * 2005-02-16 2006-09-28 Toray Ind Inc ポリフェニレンスルフィド・ナノファイバーから成るトウおよび短繊維束およびパルプおよび液体分散体および紙
JP2008266869A (ja) * 2007-03-29 2008-11-06 Toray Ind Inc ポリフェニレンサルファイド短繊維およびその製造方法
CN102337606A (zh) * 2011-07-27 2012-02-01 东华大学 一种具有高倍喷头拉伸比的聚芳砜酰胺纺丝溶液及其制备方法
CN102358958A (zh) * 2011-07-27 2012-02-22 东华大学 一种聚芳砜酰胺纤维的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
国凤敏，吴鹏飞: ""聚苯硫醚丝密度测定中的问题、原因和解决方案"", 《纺织科学研究》 *
孟家明等: "PET卷绕丝预取向对后加工拉伸性能和纤维结构、性能的影响", 《合成纤维工业》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113293453B (zh) 2022-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1863958B1 (en) Process for producing polyphenylene sulfide filament yarns
CN112501702B (zh) 一种功能性聚酰胺56长丝及其制备方法
CN102560717A (zh) 一种高强低缩聚苯硫醚长丝及其制备方法
CN107075743A (zh) 聚苯硫醚单丝及其制造方法、以及卷装体
KR102238287B1 (ko) 폴리페닐렌 설파이드 복합 멀티필라멘트를 함유하는 원단
JP4359999B2 (ja) ポリフェニレンサルファイド繊維の製造方法
CN107075742B (zh) 聚苯硫醚纤维
CN113293453B (zh) 一种聚苯硫醚短纤维的制备方法
WO2022048663A1 (zh) 一种功能化聚酰胺56短纤维的制备方法
CN101280465A (zh) 一种聚苯硫醚长丝的生产方法
KR102183246B1 (ko) 폴리페닐렌 설파이드 복합 멀티필라멘트 및 그의 제조방법
JP6283352B2 (ja) ポリフェニレンスルフィドモノフィラメントおよびその製造方法
WO2023055201A1 (ko) 재생가능한 타이어 코드용 폴리아미드 멀티필라멘트 섬유 및 그를 포함하는 타이어 코드
JP7334623B2 (ja) 共重合ポリフェニレンスルフィド繊維
CN113265723A (zh) 一种飞织网布用高强度耐老化复合纤维及其制备方法
US20140308866A1 (en) Acid Resistant Fibers.of Polyarylene and Polymethylpentene
CN113502558B (zh) 一种聚苯硫醚长丝制备的辅助装置及制备方法
KR102632325B1 (ko) 폴리에테르이미드 및 폴리페닐렌 설파이드 복합 멀티필라멘트 및 그의 제조방법
KR102632326B1 (ko) 폴리페닐렌 설파이드 및 폴리1,4-사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 복합 멀티필라멘트 및 그의 제조방법
JPS5881637A (ja) 耐熱性紡績糸
JP2000154423A (ja) 牽切用ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維トウ
US5407614A (en) Process of making pitch-based carbon fibers
KR102586546B1 (ko) 폴리페닐렌 설파이드 및 폴리1,4-사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 복합 멀티필라멘트를 함유하는 원단
CN111088535B (zh) 低含硅聚丙烯腈原丝的上油方法
CN117225082A (zh) 一种耐高温pps改性过滤材料的制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant