CN114164512B - 聚芳醚酮纤维、无纺布及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚芳醚酮纤维、无纺布及其制备方法和用途。本发明的聚芳醚酮纤维的制备方法包括如下步骤：(1)将聚芳醚酮在温度为250～500℃，且压力为1～50MPa的条件下溶解于溶剂，从而形成聚芳醚酮含量为0.5～10wt％的纺丝原液；(2)将纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液中的溶剂被蒸发，得到聚芳醚酮纤维。本发明的方法所得聚芳醚酮纤维的直径细，强度高，且由其形成的无纺布过滤效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚芳醚酮纤维及其制备方法，还涉及一种聚芳醚酮无纺布及其制备方法和用途。
背景技术
闪蒸纺丝是将高分子聚合物溶液处于溶剂的沸点以上，同时处在高压下经喷丝板挤出而达到常压的纺丝方法。纺丝时由于压力突然降低，溶剂急剧蒸发，聚合物重新固化成纤维，生成了由单纤维组成的网状结构的纤维。纤维经过采集输送和热轧等工序形成无纺布。
采用闪蒸工艺成纤的高分子原料主要为结构比较规整的聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等。CN113005543A公开了一种闪蒸纺丝方法，包括如下步骤：(1)产生纺丝液，该纺丝液包括(a)聚合物，(b)主纺丝剂，以及(c)共纺丝剂；(2)在大于该纺丝液的自生压力的压力下将该纺丝液闪蒸纺丝到较低压力的区域内以形成该聚合物的丛丝薄膜-原纤维带。聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯-1、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚偏二氟乙烯、聚(乙烯四氟乙烯)或其共混物。
随着闪蒸纺丝工艺的发展，成纤高聚物扩展到了聚酯类、聚氨酯类和聚酰胺类等。CN111691060A公开了一种基于瞬时释压纺丝法的高聚物纤维的制备方法：将高聚物、增塑助剂和超临界二氧化碳形成超临界纺丝流体；将超临界纺丝流体经过纺丝喷头瞬时释放到开放大气环境中，超临界纺丝流体在较高的压力差下从超临界状态迅速发生相分离转化为二氧化碳气体、增塑助剂以及固化的高聚物，固化的高聚物在增塑助剂置换和瞬时释压压差牵伸的作用下形成高聚物纤维。所述高聚物为聚烯烃、聚酯或聚酰胺。此外，CN110129907B公开了一种聚苯硫醚的闪蒸纺丝方法：将纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液的溶剂瞬间恒发，纺丝原液的聚合物迅速冷却固化，形成纤维束，带有纤维束的高压空气经过开纤形成网状蓬松结构，开纤后的纤维束沉积在沉积带上形成纤维网，纤维凝聚成网，纤维网经过辊轮热轧形成薄片。
聚芳醚酮具有优良的耐高温性、力学性能、电绝缘性和耐腐蚀性等，且其便于加工，是一类应用十分广泛的高性能工程塑料。聚芳醚酮纤维主要采用熔纺法制备，该方法需在高温下进行拉伸，卷曲和切断，费用昂贵，且所形成的纤维较粗。
此外，聚苯硫醚与聚芳醚酮在化学结构上存在巨大差异，导致二者在加工方式上也存在很大差异。因此，本领域技术人员没有动机采用聚苯硫醚的闪蒸纺丝方法制备聚芳醚酮纤维。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种聚芳醚酮纤维的制备方法。本发明创造性地采用闪蒸法制备聚芳醚酮纤维，其工艺简单，所得纤维的直径细，强度高。本发明所制得的聚芳醚酮纤维形成无纺布后过滤效果好。本发明的另一目的在于提供一种聚芳醚酮纤维。本发明的再一个目的在于提供一种聚芳醚酮无纺布的制备方法，该聚芳醚酮无纺布的过滤效果好。本发明的又一个目的在于提供一种聚芳醚酮无纺布。本发明的又一个目的在于提供一种聚芳醚酮无纺布的用途。
上述技术目的通过如下技术方案实现。
一方面，本发明提供一种聚芳醚酮纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚芳醚酮在温度为250～500℃，且压力为1～50MPa的条件下溶解于溶剂，从而形成聚芳醚酮含量为0.5～10wt％的纺丝原液；
(2)将纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液中的溶剂被蒸发，得到聚芳醚酮纤维；其中，喷丝头的单孔成丝速度为1000～10000m/min。
根据本发明的制备方法，优选地，所述溶剂选自芳烃、脂肪烃、脂环烃、不饱和烃、卤代烃、醇、酯、醚、酮、腈、酰胺、碳氟化合物中的一种或多种；所述聚芳醚酮选自聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚醚酮酮和聚醚酮醚酮酮中的一种或多种。
根据本发明的制备方法，优选地，所述溶剂选自四氯化碳、二氯乙烯、氯仿、氯乙烷、氯甲烷、二氧化硫、二氧化碳、二硫化碳、硝基甲烷、水中的一种或多种；所述聚芳醚酮为聚醚醚酮。
根据本发明的制备方法，优选地，步骤(1)中聚芳醚酮和溶剂80～200rpm的转速下混合1～20h形成纺丝原液。
另一方面，本发明提供了一种聚芳醚酮纤维，该聚芳醚酮纤维由上述制备方法制备得到。
根据本发明的聚芳醚酮纤维，优选地，所述聚芳醚酮纤维的最小直径为0.01～5μm。
再一方面，本发明提供了一种聚芳醚酮无纺布的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚芳醚酮在温度为250～500℃，且压力为1～50MPa的条件下溶解于溶剂，从而形成聚芳醚酮含量为0.5～10wt％的纺丝原液；
(2)将纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液中的溶剂被蒸发，得到聚芳醚酮纤维；其中，喷丝头的单孔成丝速度为1000～10000m/min
(3)将聚芳醚酮纤维在积集带上形成纤维网，将纤维网经过辊轮热轧形成聚芳醚酮无纺布；其中，凝网速度为20～200m/min。
又一方面，本发明提供了一种聚芳醚酮无纺布，该聚芳醚酮无纺布由上述制备方法制备得到。
根据本发明的聚芳醚酮无纺布，优选地，所述聚芳醚酮无纺布对0.3μm粒子的过滤效在95％以上。
又一方面，本发明提供了上述聚芳醚酮无纺布在用于制备防护服和/或绝缘包装中的用途。
本发明采用闪蒸法制备聚芳醚酮纤维，通过调整纺丝工艺中的各参数得到纤维直径细，且强度高的聚芳醚酮纤维。本发明的聚芳醚酮无纺布的纤维细、强度高，无纺布具有良好的过滤效果。
具体实施方式
下面对本发明进行更详细的描述，但本发明不限于此。
<聚芳醚酮纤维及其制备方法>
本发明的聚芳醚酮纤维的制备方法包括如下步骤：(1)制备纺丝原液的步骤；(2)制备纤维的步骤。
制备纺丝原液的步骤
将聚芳醚酮溶解于溶剂中形成纺丝原液。溶解温度可以为250～500℃；优选为300～400℃；更优选为330～370℃。溶解压力可以为1～50MPa；优选为5～40MPa；更优选为7～20MPa。
聚芳醚酮和溶剂可以在搅拌的条件下混合，以形成纺丝原液。搅拌转速可以为80～200rpm；优选为100～150rpm；更优选为110～130rpm。混合时间可以为1～20h；优选为2～10h；更优选为3～5h。采用上述条件，能够使聚芳醚酮充分溶解于溶剂中，形成均一性好的纺丝原液，从而提高纤维的强度。
纺丝原液中聚芳醚酮的含量为0.5～10wt％；优选为1～7wt％；更优选为2～4wt％。这样既能够使聚芳醚酮充分溶解于纺丝原液中，又能够确保在后续固化形成纤维等工艺中溶剂充分挥发，确保纤维的质量。
在某些实施方式中，溶剂可以选自芳烃、脂肪烃、脂环烃、不饱和烃、卤代烃、醇、酯、醚、酮、腈、酰胺、碳氟化合物中的一种或多种。在另一些实施方式中，溶剂可以选自四氯化碳、二氯乙烯、氯仿、氯乙烷、氯甲烷、二氧化硫、二氧化碳、二硫化碳、硝基甲烷、水中的一种或多种。根据本发明的一个实施方式，溶剂为四氯化碳。
聚芳醚酮可以选自聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚醚酮酮和聚醚酮醚酮酮中的一种或多种。优选地，聚芳醚酮为聚醚醚酮。更优选地，聚醚醚酮具有如下所示的结构：
本发明的聚芳醚酮在高压下与溶剂具有很好的相溶性，溶剂在压力突然降低后能够快速从纺丝原液中蒸发，有利于得到质量稳定的聚芳醚酮纤维，提高由其形成的无纺布的过滤效果和质量。
制备纤维的步骤
将纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液中的溶剂被蒸发，得到聚芳醚酮纤维。纺丝原液中的聚芳醚酮冷却固化，形成纤维束，通过开纤等常规工艺即可获得聚芳醚酮纤维单丝，或者直接积聚成形成聚芳醚酮纤维网。
在本发明中，喷丝头的单孔成丝速度为1000～10000m/min；优选为1500～5000m/min；更优选为2000～4000m/min；最优选为2500～2800m/min。这样既能够将纺丝原液中的溶剂充分蒸发，又能够得到直径适中的纤维，使纤维具有较高的强度，且能够使由其形成的无纺布具有较高的过滤效率。
本发明的聚芳醚酮纤维的最小直径为0.01～5μm；优选为0.1～2μm；更优选为0.2～1.5μm；最优选为0.2～0.7μm。这样既能够保证纤维的强度，又能够使其形成的无纺布具有良好的过滤效果。
在某些实施方式中，本发明的聚芳醚酮纤维具有缎带结构。
<聚芳醚酮无纺布及其制备方法>
本发明的聚芳醚酮无纺布的制备方法包括如下步骤：将上述聚芳醚酮纤维在积集带上形成纤维网，将纤维网经过辊轮热轧形成聚芳醚酮无纺布。
在本发明中，凝网速度为20～200m/min；优选为40～100m/min；更优选为55～65m/min。这样形成的无纺布质量好，且过滤效果好。
在某些实施方式中，本发明的制备方法中还包括制备聚芳醚酮纤维的过程。具体步骤如前文所述，在此不再赘述。
本发明的聚芳醚酮无纺布对0.3μm粒子的过滤效在95％以上；优选地，在97％以上；更优选地，在99％以上。
<聚芳醚酮无纺布的用途>
本发明的聚芳醚酮无纺布具有优异的过滤效率和穿着舒适性。因而，本发明提供了上述聚芳醚酮无纺布在用于制备防护服中的用途。特别是在耐高温防护服中的用途。本发明的聚芳醚酮无纺布还可以用于制备绝缘包装。因而，本发明还提供了上述聚芳醚酮无纺布在用于制备绝缘包装中的用途。
下面介绍原料：
聚醚醚酮(PEEK)为：
下面介绍测试方法：
纤维最小直径：纤维最小直接通过电子显微镜照片用等比例方法量取。
无纺布克重：无纺布克重测量参照GB\T 24218.1-2009纺织品非织造布试验方法第1部分：单位面积质量的测定。使用圆刀裁样器裁剪至少三块试样，每个试样面积为50000mm2，用天平称量每个试样的质量。计算每个适量的单位面积的质量，取其平均值，单位为克每平方米(g/m2)
过滤效率：参考GB2626-2019呼吸防护自吸过滤式防颗粒物呼吸器中的方法进行测试。使用TSI 8130A作为测试仪器，质量中径为0.26微米的氯化钠气溶胶作为测量介质，测试材料在85L/min流速下的过滤效率。
实施例1～3
将聚醚醚酮和四氯化碳置于高压反应釜中，在温度为350℃、压力为10MPa且搅拌速度为120rpm的条件下混合3h，得到聚醚醚酮浓度为3wt％的纺丝原液。
将纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液中的四氯化碳瞬间蒸发，得到聚醚醚酮纤维。
将聚醚醚酮纤维在积集带上形成纤维网，将纤维网经过辊轮热轧形成聚芳醚酮无纺布。
具体参数如表1所示。纤维及无纺布的性能如表1所示。
比较例1
将聚醚醚酮母料加入纺粘无纺布生产系统的喂料斗里，在挤出机内熔融后进入熔体计量泵，经过过滤网，多孔纺丝板后形成熔融态纤维。纺丝温度为400℃。
将熔融态纤维在常温下拉伸冷却，形成聚醚醚酮纤维。将聚醚醚酮纤维沉积在积集带上形成纤维网，将纤维网经过辊轮热轧形成聚芳醚酮无纺布。
具体参数如表1所示。纤维及无纺布的性能如表1所示。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 比较例1 | |
| 喷丝头的单孔成丝速度(m/min) | 2600 | 2200 | 3300 | 400 |
| 凝网速度(m/min) | 60 | 50 | 70 | 7 |
| 纤维最小直径(μm) | 0.6 | 0.9 | 0.4 | 15 |
| 无纺布克重(g/m2) | 45 | 43.5 | 42 | 41.5 |
| 过滤效率(％) | 97.2 | 95.5 | 99.1 | 15 |
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。
Claims (8)
1.一种聚芳醚酮纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将聚芳醚酮在温度为250～500℃，且压力为1～50MPa的条件下溶解于溶剂，从而形成聚芳醚酮含量为0.5～10wt％的纺丝原液；
(2)将纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液中的溶剂被蒸发，得到聚芳醚酮纤维；其中，喷丝头的单孔成丝速度为1000～10000m/min；
所述溶剂为四氯化碳；
所述聚芳醚酮为聚醚醚酮。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，聚芳醚酮和溶剂在80～200rpm的转速下混合1～20h，形成纺丝原液。
3.一种聚芳醚酮纤维，其特征在于，由权利要求1～2任一所述的制备方法制备得到。
4.根据权利要求3所述的聚芳醚酮纤维，其特征在于，所述聚芳醚酮纤维的最小直径为0.01～5μm。
5.一种聚芳醚酮无纺布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将聚芳醚酮在温度为250～500℃，且压力为1～50MPa的条件下溶解于溶剂，从而形成聚芳醚酮含量为0.5～10wt％的纺丝原液；
(2)将纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液中的溶剂被蒸发，得到聚芳醚酮纤维；其中，喷丝头的单孔成丝速度为1000～10000m/min；
(3)将聚芳醚酮纤维在积集带上形成纤维网，将纤维网经过辊轮热轧形成聚芳醚酮无纺布；其中，凝网速度为20～200m/min；
其中，所述溶剂为四氯化碳；
所述聚芳醚酮为聚醚醚酮。
6.一种聚芳醚酮无纺布，其特征在于，由权利要求5所述的制备方法制备得到。
7.根据权利要求6所述的聚芳醚酮无纺布，其特征在于，所述聚芳醚酮无纺布对0.3μm粒子的过滤效在95％以上。
8.根据权利要求6所述的聚芳醚酮无纺布在用于制备防护服和/或绝缘包装中的用途。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5032326A (en) * | 1988-08-31 | 1991-07-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Flash-spinning of polymeric plexifilaments |
| US5081177A (en) * | 1988-08-30 | 1992-01-14 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Halocarbons for flash-spinning polymeric plexifilaments |
| JPH05263310A (ja) * | 1992-03-16 | 1993-10-12 | Asahi Chem Ind Co Ltd | フラッシュ紡糸方法 |
| JP2002532636A (ja) * | 1998-12-15 | 2002-10-02 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | フラッシュ紡糸方法及び共沸混合物を有するフラッシュ紡糸溶液 |
| CN107740198A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-02-27 | 厦门当盛新材料有限公司 | 一种闪蒸纺丝设备及其纺丝方法 |
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| CN110528172A (zh) * | 2018-05-24 | 2019-12-03 | 厦门当盛新材料有限公司 | 一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法 |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5081177A (en) * | 1988-08-30 | 1992-01-14 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Halocarbons for flash-spinning polymeric plexifilaments |
| US5032326A (en) * | 1988-08-31 | 1991-07-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Flash-spinning of polymeric plexifilaments |
| JPH05263310A (ja) * | 1992-03-16 | 1993-10-12 | Asahi Chem Ind Co Ltd | フラッシュ紡糸方法 |
| JP2002532636A (ja) * | 1998-12-15 | 2002-10-02 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | フラッシュ紡糸方法及び共沸混合物を有するフラッシュ紡糸溶液 |
| CN107740198A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-02-27 | 厦门当盛新材料有限公司 | 一种闪蒸纺丝设备及其纺丝方法 |
| CN110129907A (zh) * | 2018-02-09 | 2019-08-16 | 厦门当盛新材料有限公司 | 一种聚苯硫醚的闪蒸设备及其纺丝方法 |
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| CN112609334A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-06 | 浙江青昀新材料科技有限公司 | 闪蒸无纺布及其制备方法 |
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