CN115413302A - 聚苯硫醚单丝及其制造方法、以及纤维卷装体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚苯硫醚单丝，其特征在于：主要的结构单元是亚苯基硫醚单元，满足(1)～(5)：(1)纤度为6～35dtex；(2)断裂强度为3.4cN/dtex以上；(3)断裂伸长率为24～45％；(4)5％模量为1.0～1.6cN/dtex；(5)10％模量为1.4～2.3cN/dtex。

Description

聚苯硫醚单丝及其制造方法、以及纤维卷装体

技术领域

本发明涉及聚苯硫醚单丝及其制造方法、以及纤维卷装体。本申请主张基于2021年3月31日提出的日本专利申请2021－062433号、2021年3月31日提出的日本专利申请2021－062434号和2021年4月7日提出的日本专利申请2021－065544号的优先权，并引用上述日本专利申请所记载的全部记载内容。

背景技术

从耐药品性和尺寸稳定性、热耐久性等方面考虑，工业用过滤器现在大多使用由聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、液晶聚酯等形成的网眼织物。特别是聚苯硫醚制的网眼织物，其耐药品性、尺寸稳定性和性价比优异，适合于要求高度的过滤性能的领域，因此被广泛使用。另外，近年来，细小的单丝由于生产率非常低，所以也期待通过利用直接纺丝拉伸法缩短工序来削减成本。

专利文献1记载了一种聚苯硫醚单丝，其特征在于：纤度为25dtex以下，强度为3.0cN/dtex以上，伸长率小于30％等，并记载了作为该单丝的制造方法使用常规方法。

另外，在专利文献2和3中记载了由聚苯硫醚单丝形成的鼓状卷装体，该聚苯硫醚单丝是利用直接纺丝拉伸法得到的，在直接纺丝拉伸法中，所得到的未拉伸丝不暂时卷绕，而是连续进行拉伸并利用卷绕机进行卷绕。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4844515号公报

专利文献2：国际公开WO2016/104236号公报

专利文献3：日本特开2017－101365号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在如专利文献1～3所记载的聚苯硫醚单丝那样伸长率小于30％的情况下，有时容易在纺丝时发生断线、在织造时发生经纱断裂等。这已成为网眼织物的成品率差、性能下降的主要原因。另外，如专利文献1那样，卷绕细的纬纱管纱卷且伸长率接近20％的单丝时，5％模量和/或10％模量增高，因此在将纬纱管的最内层部解舒时，存在发生纬缩、损害品质的可能性。另外，在专利文献2和3所记载的那样的鼓状卷装体的情况下，发生丝从卷筒端面掉落(掉丝)所导致的丝的解舒不良，或者发生纱卷崩散。还可能导致存在掉丝的卷筒在织造时出现问题。

因此，本发明的目的在于得到不易断线、不易发生卷筒的纱卷崩散或解舒时的收缩、织造时容易操作、品质高、纤度细的聚苯硫醚单丝。

另外，本发明的另一目的在于得到能够抑制织造时发生断线或跳纱、条纹等的品质高的聚苯硫醚单丝纤维卷装体。

另外，本发明的又一目的在于利用直接纺丝拉伸法以良好的生产效率得到上述聚苯硫醚单丝。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的发明人发现，在聚苯硫醚单丝中，通过设定为特定范围的热定型温度和卷绕张力，限定卷筒的卷装体，能够获得特定的纤度、断裂强度、断裂伸长率、5％模量、10％模量的单丝。并且，该单丝与现有制品相比，单丝的纺丝操作性良好，能够得到防止卷筒的纱卷崩散、解舒时收缩的发生得到了改善、织造时也容易操作、品质高的聚苯硫醚单丝。

即，本发明的第一方式涉及聚苯硫醚单丝，其特征在于：主要结构单元是亚苯基硫醚单元，满足以下(1)～(5)。

(1)纤度为6～35dtex；

(2)断裂强度为3.4cN/dtex以上；

(3)断裂伸长率为24～45％；

(4)5％模量为1.0～1.6cN/dtex；

(5)10％模量为1.4～2.3cN/dtex。

本发明的第二方式涉及由上述聚苯硫醚单丝形成的纬纱管状纤维卷装体。

本发明的第三方式涉及上述聚苯硫醚单丝纤维卷装体，其卷宽为100～250mm，锥角为30～140°，卷绕角为0.6～2°，卷装体的最内层与最外层的热收缩应力值之比(最内外层的热收缩应力比)为0.85～1.15。

本发明的第四方式涉及上述聚苯硫醚单丝的制造方法，其特征在于：利用直接纺丝拉伸法制造聚苯硫醚单丝，上述聚苯硫醚单丝的主要结构单元是亚苯基硫醚单元，上述直接纺丝拉伸法在将聚苯硫醚树脂熔融挤出并冷却固化后，不将所得到的未拉伸丝暂时卷绕而是将其连续拉伸并利用卷绕机卷绕，该制造方法满足以下(1)～(4)。

(1)聚苯硫醚树脂的MFR为100～250g/10min；

(2)在将未拉伸丝拉伸时，使用不加热的预张紧辊和2根以上的加热的导丝辊进行拉伸；

(3)第一导丝辊的温度为95～120℃，第二导丝辊以后的加热导丝辊的热定型温度为120～250℃；

(4)向卷绕机的卷绕张力为0.1～0.5cN/dtex。

本发明的第五方式涉及上述纤维卷装体的制造方法，其特征在于：利用直接纺丝拉伸法制造由聚苯硫醚单丝形成的纤维卷装体，上述聚苯硫醚单丝的主要结构单元是亚苯基硫醚单元，上述直接纺丝拉伸法在将聚苯硫醚树脂熔融挤出并冷却固化后，不将所得到的未拉伸丝暂时卷绕而是将其连续拉伸并利用卷绕机卷绕到卷筒上，该制造方法满足以下(1)～(4)。

(1)聚苯硫醚树脂的MFR为100～250g/10min；

(2)在将未拉伸丝拉伸时，使用不加热的预张紧辊和2根以上的加热的导丝辊进行拉伸；

(3)第一导丝辊的温度为95～120℃，第二导丝辊以后的加热导丝辊的热定型温度为120～250℃；

(4)向卷绕机的卷绕张力为0.1～0.5cN/dtex。

本发明的第六方式涉及由聚苯硫醚单丝形成的纤维卷装体的制造方法，其利用直接纺丝拉伸法制造由聚苯硫醚单丝形成的纤维卷装体，上述聚苯硫醚单丝的主要结构单元是亚苯基硫醚单元，上述直接纺丝拉伸法在将聚苯硫醚树脂熔融挤出并冷却固化后，不将所得到的未拉伸丝暂时卷绕而是将其连续拉伸并以向卷绕机的卷绕张力0.1～0.5cN/dtex卷绕在纬纱管状的卷筒上。

本发明的第七方式涉及由聚苯硫醚单丝形成的上述纤维卷装体的制造方法，其特征在于：使油脂以聚苯硫醚单丝的油脂附着率为0.15～0.5质量％的方式附着在所得到的未拉伸丝上，之后将其拉伸并卷绕在卷筒上。

本发明的第八方式涉及由聚苯硫醚单丝形成的纤维卷装体的制造方法，其特征在于：利用直接纺丝拉伸法制造由聚苯硫醚单丝形成的纤维卷装体，上述直接纺丝拉伸法在将聚苯硫醚树脂熔融挤出并冷却固化后，不将所得到的未拉伸丝暂时卷绕而是将其连续拉伸并利用卷绕机卷绕在纬纱管状的卷筒上，在将未拉伸丝卷绕在卷筒上之前，以聚苯硫醚单丝的油脂附着率为0.15～0.5质量％的方式供给油脂，并以卷宽为100～250mm、锥角为30～140°、卷绕角为0.6～2°的方式以纬纱管状卷绕在卷筒上。

本发明的第九方式涉及聚苯硫醚单丝纬纱管状纤维卷装体，其卷宽为100～250mm，锥角为30～140°，卷绕角为0.6～2°，最内外层的热收缩应力比为0.85～1.15。

发明效果

根据本发明的聚苯硫醚单丝，能够得到在纺丝时不易断线、纺丝操作性良好、网眼强度耐久性优异的品质高的网眼织物。

另外，能够得到特别适合于纬纱管形状的卷装体的聚苯硫醚单丝。

另外，根据本发明的纤维卷装体，能够得到纱卷状态良好并且能够抑制织造时出现断线或跳纱、条纹等的品质高的聚苯硫醚单丝纤维卷装体。

本发明还能够利用直接纺丝拉伸法以良好地生产效率得到上述聚苯硫醚单丝。

附图说明

图1是本发明的聚苯硫醚单丝纤维卷装体的俯视示意图。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明。

本发明的聚苯硫醚树脂是由具有亚苯基硫醚单元作为主要重复单元(主要结构单元)的聚合物形成的聚苯硫醚。作为亚苯基硫醚单元，可以列举对亚苯基硫醚单元和间亚苯基硫醚单元等。聚苯硫醚可以是由对亚苯基硫醚单元或间亚苯基硫醚单元等形成的均聚物，也可以是具有它们的共聚物，从耐热性、加工性、经济的观点考虑，优选对亚苯基硫醚重复单元。在聚苯硫醚树脂中，对亚苯基硫醚重复单元优选含有50摩尔％以上，更优选70摩尔％以上，特别优选90摩尔％以上，进一步优选98摩尔％以上。

聚苯硫醚的聚合物类型有交联型、半交联型、线状型(Linear型)，在纺丝、拉伸性方面优选线状型。

另外，在不损害本发明的效果的范围内，聚苯硫醚中可以含有少量的各种金属氧化物、高岭土、二氧化硅等无机物、着色剂、消光剂、阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、结晶成核剂、荧光增白剂、封端剂、增溶剂等各种添加剂。

本发明的聚苯硫醚树脂的熔体流动速率(MFR)优选为100～250g/10min。进一步优选为130～200g/10min。小于100g/10min时，由于粘度过高，会对纺丝造成妨碍。另外，在超过250g/10min的情况下，粘度非常低，纤维的强度下降，因此在用于过滤器那样的网眼织物时，强度耐久性大幅下降，不适合制品化。

作为本发明的聚苯硫醚树脂的纺丝前的粒料的水分率，优选为100ppm以下，进一步优选为10～50ppm。在超过100ppm的情况下，可能成为纺丝时断线的原因或发生泡(气泡)的混入，从而导致纺丝操作性下降。

本发明的聚苯硫醚树脂的粒料优选实施真空干燥作为预干燥，尽可能除去低分子量成分。在实施预干燥的情况下，干燥温度优选为130～190℃，干燥时间优选为6～12小时。

本发明的聚苯硫醚单丝的横截面形状没有特别限定。本发明的聚苯硫醚单丝的外形优选为圆形。

本发明的聚苯硫醚单丝的纤度优选为6～35dtex。超过35dtex时，利用冷风的固化变得困难，难以得到品质高的单丝，在制成过滤器等制品时出现问题。

从过滤器等的网眼的耐久性的观点考虑，本发明的聚苯硫醚单丝的断裂强度为3.4cN/dtex以上，更优选为3.8cN/dtex以上。作为合适的上限，可以列举5cN/dtex以下。

本发明的聚苯硫醚单丝的断裂伸长率为24～45％，优选为24～40％。更优选为30～40％，进一步优选为30～35％。在断裂伸长率小于24％的情况下，纺丝时断线多发，织造时发生筘磨削，织造性下降。在断裂伸长率超过45％的情况下，纤丝的非晶部分增加，从而导致网眼的尺寸稳定性变差，耐久性下降。

本发明的聚苯硫醚单丝的5％模量为1.0～1.6cN/dtex，优选为1.2～1.6cN/dtex。从网眼的耐久性的观点考虑，优选5％模量高，但超过1.6cN/dtex时，在卷筒内层部解舒时发生收缩，无法得到品质良好的网眼。小于1.0cN/dtex时，网眼的尺寸稳定性和强度耐久性变差，容易发生网眼错位。

本发明的聚苯硫醚单丝的10％模量为1.4～2.3cN/dtex，优选为1.7～2.1cN/dtex。从网眼的耐久性的观点考虑，优选10％模量高，但超过2.3cN/dtex时，在卷筒内层部解舒时发生收缩，无法得到品质良好的网眼。小于1.4cN/dtex时，网眼的尺寸稳定性和强度耐久性变差，容易发生网眼错位。

上述那样的聚苯硫醚单丝能够消除解舒时的收缩，因此织造时容易操作。

本发明的聚苯硫醚单丝的热水收缩率优选为10％以下。更优选为2～8％。从网眼的尺寸稳定性的观点考虑，优选热水收缩率低。在超过10％的情况下，存在网眼的尺寸稳定性变差的倾向，因此存在成为品质差的过滤器的风险。

在本发明的聚苯硫醚单丝的纬纱管状纤维卷装体中，存在于纤维卷装体的最内层的纤丝所具有的热收缩应力值与存在于卷装体的最外层的纤丝所具有的热收缩应力之比(称为最内外层的热收缩应力比)优选为0.85～1.15。进一步优选为0.9～1.1。在最内外层的热收缩应力比在该范围外的情况下，成为纱卷崩散或纱卷紧绷的原因之一，发生网眼坯料因应力差而产生变形，存在成为品质差的网眼坯料的风险。

从本发明的聚苯硫醚单丝的后工序通过性、得到品质良好的网眼织物的方面等考虑，油脂附着率优选为0.15～0.5质量％。更优选为0.15～0.45质量％或0.2～0.5质量％，进一步优选为0.25～0.35质量％。小于0.15质量％时，容易产生静电，存在织造等的操作性变差的倾向。在超过0.5质量％的情况下，存在织造时容易发生跳纱的倾向，影响网眼织物、工业用过滤器的品质，可能会成为纺丝卷绕工序中卷筒崩散的原因。

作为本发明的聚苯硫醚单丝的优选的油剂，从平滑性和预防筘摩擦的方面考虑，可以含有30质量％以上的脂肪酸酯系的平滑剂，此外，还可以适当添加抗静电剂和乳化剂。此外，进一步优选相对于油剂原液添加1～3质量％的改性硅酮，从而进一步提高平滑性。这样的改性硅酮在添加过量的情况下，在卷绕时丝条在卷筒内打滑，可能成为纱卷崩散的起因，因此优选上述的范围。作为优选的油剂供给方法，可以列举利用离子交换水制成5～20质量％的乳液，再利用添油嘴在预张紧辊的正上方供给。

作为本发明的聚苯硫醚单丝的制造方法，在纺丝后进行拉伸得到单丝，此时，能够利用直接纺丝拉伸法、常规方法等方法制造。另外，也可以采用将由利用直接纺丝拉伸法制得的复丝形成的母丝之后分纤而制造单丝的方法。考虑到制造工序、成本、解舒时收缩，优选利用直接纺丝拉伸法制造。

在经过将聚酯亚苯基硫醚树脂熔融挤出的纺丝工序后，再经由利用不加热的预张紧辊和2个以上的加热导丝辊进行拉伸并卷绕的拉伸工序，能够得到本发明的聚苯硫醚单丝。

以下，详细说明优选的制造方法的方式。

在纺丝工序中，计量利用挤压机熔融的聚苯硫醚树脂，并向从喷嘴挤出的丝条供给油。之后，紧接着纺丝工序实施拉伸工序。在拉伸工序中使用多根导丝辊实施拉伸，充分进行结晶化，将纤维结构固定，得到拉伸丝。在拉伸工序中，也可以导入用于降低拉伸丝的热收缩率的松弛工序。在这种情况下，从容易防止发生收缩的观点考虑，松弛工序的松弛率优选为0～2％。更优选的松弛率的范围为0～1％。在松弛率小于0％的情况下，拉伸工序中各辊间的张力增高，因此非晶部的取向变高，容易多发收缩或卷筒的纱卷紧绷。在松弛率超过2％的情况下，非晶部分的取向下降，因此存在难以得到5％模量、10％模量满足上述范围并且断裂强度和断裂伸长率在本发明范围内的高品质的单丝的风险。还存在丝松弛而无法卷绕的风险。

另外，在拉伸工序中，为了消除弯曲，优选在预张紧辊与导丝辊1之间实施拉伸倍率1.01～1.05的预拉伸，之后再在导丝辊1以后进行主拉伸。在主拉伸中，优选将导丝辊1的温度设定为95～120℃进行拉伸。更优选为100～115℃。之后，紧接着导向导丝辊2，利用导丝辊2进行热定型并拉伸。导丝辊2的热定型温度优选为120～250℃，更优选为130～200℃。之后，也可以导向新的导丝辊3、导丝辊4进行拉伸。还可以如上所述设置松弛工序，进行松弛处理。另外，在利用导丝辊3以后的导丝辊进一步进行热定型的情况下，优选120～250℃，更优选130～200℃。导丝辊3以后的导丝辊也可以不进行热定型，而为非加热辊。经由各辊后，利用卷绕机卷绕丝条。卷绕到卷绕机上时的卷绕张力优选为0.1～0.5cN/dtex。进一步优选为0.2～0.3cN/dtex。

另外，在导丝辊1的温度小于95℃的情况下，线上产生节状的结点、或因导丝辊上的纱线摇晃而发生断线的现象多发。另外，在超过120℃的情况下，导丝辊上的纱线摇晃多发，断线、难以正常收取单丝。在导丝辊2以后的进行热定型的导丝辊的温度小于120℃的情况下，难以得到本发明的单丝。另外，在超过250℃的情况下，存在因热而熔断的倾向，难以对单丝进行卷绕。

向卷绕机的卷绕张力小于0.1cN/dtex时，导丝辊与卷绕机之间的张力过低，因此卷筒的纱卷崩散和断线多发，难以正常地得到单丝。在超过0.5cN/dtex的情况下，发生卷筒的纱卷紧绷，难以从卷绕机上取下卷筒。

作为本发明的聚苯硫醚单丝的卷筒形状，优选将聚苯硫醚单丝以锥状卷绕在直接纺丝拉伸法所常用的纸筒上而成的纬纱管型。通常情况下，在直接纺丝拉伸法中为鼓型，但在鼓型的情况下，在卷绕单丝时容易发生丝从卷筒端面掉落的现象(掉丝)，严重时纱卷崩散。在发生掉丝的情况下，在解舒时丝挂在端面上，引起断线或织造不良，可能发生工序通过性下降或制品的品质下降。

作为由本发明的聚苯硫醚单丝形成的纤维卷装体的卷绕条件，纤维卷装体的最内层部的卷宽为100～250mm。更优选为150～200mm。在卷宽小于100mm的情况下，只要不增大锥角就无法提升卷量，而一旦锥角过高，就会发生丝从卷筒端面掉落(掉丝)，解舒时丝被挂住，引起断线或条纹的发生，织造性差。考虑到卷绕机的单丝支数以及卷绕机长度存在极限，从纤维卷装体的生产率、成本的方面考虑，卷宽的上限可以为250mm。

本发明的纤维卷装体的锥角为30～140°。更优选为45～100°。在锥角小于30°的情况下，不会发生纱卷崩散，但在卷上正常的卷量前，两端的卷宽随着卷厚的上升，两端接近并接触，可能无法卷绕目标量而导致生产率变差。在锥角超过140°的情况下，丝从锥部掉落，存在发生纱卷崩散的倾向。仅作参考，在180°的条件(相当于鼓型纱卷)下，因掉丝而导致的纱卷崩散频繁发生。

本发明的纤维卷装体的卷绕角为0.6～2°，优选为0.8～2°。进一步优选为0.9～1.2°。在卷绕角小于0.6°的情况下，发生卷装体表面附有带状的丝条，造成卷筒的解舒不良和外观不良。在卷绕角超过2°的情况下，横动棒使丝在两端移动时，丝条因动能而被弹出，从而导致丝从锥部掉落，有时会发生纱卷崩散。该现象特别是在纤丝的纤度为20dtex以上的情况下容易频繁发生。

实施例

以下，列举实施例对本发明进行详细说明。但发明并不限定于以下所述的实施例。实施例的纤丝的物性、评价如下所述。

A.MFR

按照JIS K－7210(1999年)，在温度315.5℃、负荷5,000g的条件下测定MFR值。

B.纤度

按照JIS－L－1013，使用框周1.125m的测长机，以120次/min的速度卷绕试样，称量其质量，求出纤度。进行5次该测定，求出平均值。

C.断裂强度、断裂伸长率、5％模量、10％模量

按照JIS L 1013，使用岛津制作所制造的AGS－1KNG Autograph(注册商标)拉伸试验机，以试样丝长20cm、恒定拉伸速度20cm/min的条件进行测定。将负荷－伸长曲线中的负荷的最高值除以纤度得到的值作为断裂强度(cN/dtex)，将此时的伸长率作为断裂伸长率(％)，将伸长率为5％时的强度作为5％模量(cN/dtex)，将伸长率为10％时的强度作为10％模量(cN/dtex)。

D.最内外层的热收缩应力比

热收缩应力使用Kanebo Engineering公司制造的KE－II型收缩应力测定装置进行测定。对于将线端打结成长度5cm的环状的试样，施加纤度×2/30(cN)的初期负荷，测定从室温开始以120℃/min的升温速度加热时的热收缩力。将测得的热收缩力的最高点作为热收缩力的峰值(cN)，将此时的温度作为热收缩力峰值温度(℃)。并且，将上述热收缩力的最高值除以纤维纤度的2倍，将所得到的值作为热收缩应力(cN/dtex)，进行5次测定，将平均值作为热收缩应力。最内外层的热收缩应力比(Sr)利用以下式1求出。

Sr＝Si/So ···式1

(Sr：最内外层的热收缩应力比；Si：卷装体的最内层的热收缩应力〔从纸管外径测定卷厚1mm的点〕；So：卷装体的最外层的热收缩应力〔测定将卷装体的表面层部解舒1分钟后的点〕)

E.纺丝操作性

关于纺丝操作性，如果工序的通过性良好则评价为“○”，工序通过性稍差评价为“△”，如果不可纺纱则评价为“×”。

F.纤维卷装体的纱卷状态

关于卷绕操作性，如果纱卷形状良好则评价为“○”，将轻微的纱卷崩散、卷量不足评价为“△”，严重的纱卷崩散、不可卷绕等评价为“×”。

G.织造性和外观评价

使用所得到的聚苯硫醚单丝，利用Sulzer型织机，以转速300rpm织造420网目(根/2.54cm)(6以上且小于11dtex)、225网目(根/2.54cm)(11以上且小于21dtex)、150网目(根/2.54cm)(21～35dtex)的网眼织物。此时，进行筘的跳纱的产生、经纱或纬纱断线的状态等织造性和所得到的织物的外观(粗节、收缩、条纹的发生等)的评价。

关于评价，如果织造性和外观都好则评价为“○”，如果任一方差则评价为“△”，如果都差则评价为“×”。

H.网眼的性能评价

使用所得到的聚苯硫醚的网眼织物，以160℃进行20分钟热定型，对加工后的网眼织物(热定型前后)实施伸长恢复循环后，评价外观。关于伸长恢复循环，按照JIS L 1013，使用岛津制作所制造的AGS－1KNG Autograph(注册商标)拉伸试验机，在试样长度20cm、宽度5cm、恒定拉伸速度20cm/min的条件下实施5次10％伸长恢复循环。通过目测观察此时的网眼织物的外观。将没有网眼错位、变形和破损的情况评价为“〇”，将有变形、轻微破损的情况评价为“×”，将无法判断有没有变形和破损的情况评价为“△”。

I.综合评价

对于纺丝操作性、纱卷状态、织造性和外观评价、网眼性能这4个项目，将全部判定为〇的情况评价为综合评价“◎”。将纺丝操作性为〇并且网眼性能为〇或△的情况评价为综合评价“〇”。在除综合评价为“◎”、“〇”的例子以外的例子中，将纺丝操作性、织造性和外观评价、网眼性能中的2项以上有“△”的情况评价为综合评价“△”。将纺丝操作性和网眼性能中的任一项有“×”的情况评价为综合评价“×”。

J.卷装体评价

对于纱卷状态、织造性和外观评价，将均为〇的情况评价为“〇”，将任一方为×的情况评价为“×”，将此以外的情况评价为“△”。

〔实施例1〕

准备MFR为160g/10min的聚对苯硫醚树脂(水分率：20ppm)，以纺丝温度328℃使其熔融。使用具有2个孔的纺丝用口模(L/D＝0.65mm/0.65mm)，将熔融的聚苯硫醚以拉伸后的纤度达到33dtex的排出量排出。排出的聚苯硫醚的丝条利用直流型冷却装置冷却，并供给乳液油剂(OPU＝0.3质量％)，接着，将丝条以速度1,040m/min卷绕在不加热的预张紧辊上，紧接着在导丝辊1(速度1,058m/min、115℃)之间施加张力后，利用导丝辊2(速度3,520m/min、135℃)实施主拉伸和热定型，利用导丝辊3(速度3,500m/min、不加热)进行松弛处理使其缓和，以卷绕张力0.2cN/dtex向卷绕机(速度3,495m/min)卷绕，将33dtex的聚苯硫醚单丝以卷宽200mm、锥角60°、卷绕角1°卷绕在端面成锥状的纬纱管形状的卷筒上。

〔实施例2〕

将预张紧辊的速度设为920m/min，将导丝辊1的速度设为960m/min，改变卷绕机的速度，并且不使用导丝辊3，除此以外，与实施例1同样，得到33dtex的聚苯硫醚单丝。

〔比较例1、2〕

分别改变导丝辊2的温度，除此以外，与实施例2同样，比较例1得到33dtex的聚苯硫醚单丝。比较例2在该条件下实施。

〔比较例3、4〕

改变卷绕机的速度、卷绕张力，除此以外，与实施例2同样，比较例4得到33dtex的聚苯硫醚单丝。比较例3在该条件下实施。

〔比较例5〕

使用MFR为300g/10min的聚对苯硫醚树脂，并改变预张紧辊和导丝辊1的速度，除此以外，与实施例1同样，得到33dtex的聚苯硫醚单丝。

〔比较例6〕

使用MFR为65g/10min的聚对苯硫醚树脂，并改变预张紧辊和导丝辊1的速度，除此以外，与实施例2同样，得到33dtex的聚苯硫醚单丝。

〔实施例3〕

准备MFR为160g/10min的聚对苯硫醚树脂，以纺丝温度328℃使其熔融。使用具有2个孔的纺丝用口模(L/D＝0.35mm/0.31mm)将熔融的聚苯硫醚以拉伸后的纤度达到10dtex的排出量排出。排出的聚苯硫醚的丝条利用直流型冷却装置冷却，并供给乳液油剂，设为表1所记载的条件，除此以外，与实施例1同样，经由预张紧辊、导丝辊1、2、3进行拉伸，向卷绕机卷绕，利用锥状的卷筒得到10dtex的聚苯硫醚单丝。

〔实施例4〕

准备MFR为160g/10min的聚对苯硫醚树脂，以纺丝温度328℃使其熔融。使用具有2个孔的纺丝用口模(L/D＝0.4mm/0.37mm)将熔融的聚苯硫醚以拉伸后的纤度达到14dtex的排出量排出。排出的聚苯硫醚的丝条利用直流型冷却装置冷却，并供给乳液油剂，设为表1所记载的条件，除此以外，与实施例1同样，经由预张紧辊、导丝辊1、2、3进行拉伸，向卷绕机卷绕，利用锥状的卷筒得到14dtex的聚苯硫醚单丝。

〔实施例5〕

将导丝辊3的热定型温度设为190℃，除此以外，与实施例1同样，得到33dtex的聚苯硫醚单丝。

〔比较例7、8〕

如表1所示改变导丝辊1的温度，除此以外，与实施例1同样，实施聚苯硫醚单丝的制造。

〔比较例9〕

通过降低实施例1的预张紧辊和导丝辊1的速度，使伸长率成为22％，并将导丝辊2的温度设为150℃，除此以外，与实施例1同样，得到33dtex的聚苯硫醚单丝。

〔比较例10〕

通过提升实施例1的预张紧辊和导丝辊1的速度，使伸长率成为50％，并将导丝辊2的温度设为150℃，除此以外，与实施例1同样，得到33dtex的聚苯硫醚单丝。

〔比较例11〕

将导丝辊2的温度变更为190℃，并将卷绕张力变更为0.6cN/dtex，除此以外，与实施例2同样，得到33dtex的聚苯硫醚单丝。

〔比较例12〕

将导丝辊2的温度变更为110℃，并将卷筒的卷装体变更为鼓型，除此以外，与实施例2同样，得到33dtex的聚苯硫醚单丝。

〔实施例6〕

将锥角变更为120°，调整卷绕速度，将卷绕张力变更为0.4cN/dtex，并将油脂附着率变更为0.4质量％，除此以外，与实施例1同样，得到纤维卷装体。

〔实施例7〕

调整卷绕速度，将卷绕张力设为0.5cN/dtex，并将卷绕角设为1.2°，除此以外，与实施例1同样，得到纤维卷装体。

〔实施例8〕

将锥角变更为180°，将卷筒形状变更为鼓型，并将卷绕角变更为5°，除此以外，与实施例1同样，得到纤维卷装体。

〔实施例9〕

将锥角变更为180°，并将卷筒形状变更为鼓型，除此以外，与实施例1同样，得到纤维卷装体。

〔实施例10、11〕

将锥角变更为160°、20°，除此以外，与实施例1同样，得到纤维卷装体。

〔实施例12、13〕

将卷绕角变更为0.5°、2.5°，除此以外，与实施例1同样，得到纤维卷装体。

〔实施例14、15〕

将卷宽变更为70mm、300mm，除此以外，与实施例1同样，得到纤维卷装体。

〔比较例13、14〕

改变卷绕机的速度、卷绕张力，除此以外，与实施例2同样，比较例13得到33dtex的聚苯硫醚单丝。比较例14中，改变卷绕机的速度、卷绕张力，除此以外，与实施例2同样实施。

〔比较例15、16〕

将丝条上的油脂附着率变更为0.1质量％、0.6质量％，除此以外，与实施例1同样，得到纤维卷装体。

关于实施例1～5、比较例1～12的聚苯硫醚单丝的制造条件、丝物性、各评价(纺丝操作性、织造性和外观评价、网眼的性能评价和综合评价)的结果，示于表1。其中，表中的丝物性的强度、伸长率是断裂强度、断裂伸长率。另外，PTR表示预张紧辊，GR1表示导丝辊3，GR2表示导丝辊2，GR3表示导丝辊3，W/D表示卷绕机。

【表1】

由实施例1～5得到的聚苯硫醚单丝是高强度且粗节少的品质好的单丝。另外，使用了由实施例1～5得到的单丝的网眼织物没有发生跳纱，没有发生经纱和纬纱的断线，外观也没有出现因收缩或其他因素所导致的条纹、粗丝、光泽异常等，品质良好。并且强度充分，尺寸稳定性良好，即使用作过滤器时耐久性也高，品质良好。其中，由实施例1、5的单丝得到的网眼织物没有发生收缩、条纹等，具有特别优异的性能。

由热定型温度低的比较例1所得到的聚苯硫醚单丝得到的网眼织物的尺寸稳定性低，可见网眼错位，强度的耐久性也低，品质差。考虑这是由于由比较例1得到的聚苯硫醚单丝的强度低、热水收缩率高的缘故。

由热定型温度高的比较例2得到的聚苯硫醚单丝发生了丝在导丝辊2上的熔断、断线、摇晃，无法将单丝收取到卷筒上。

由降低了对卷绕机的卷绕张力的比较例3得到的聚苯硫醚单丝，在导丝辊2与卷绕机之间丝松弛，向导丝辊2上的卷绕或卷筒上的纱卷崩散频发，无法将单丝正常地收取到卷筒上。

由提高了对卷绕机的卷绕张力的比较例4得到的聚苯硫醚单丝，由于卷绕张力高，在卷量超过1kg时会发生纱卷紧绷，无法从卷绕机上取下卷筒，因此不适合量产。另外，关于由薄纱卷得到的网眼织物的织造性，由于5％模量和10％模量高，因此在卷筒内层部发生收缩，网眼织物产生条纹，品质差。另外，在织造时的热定型中，网眼织物伸长，发生网眼错位等，品质差。

由使用了MFR高的聚苯硫醚树脂的比较例5得到的聚苯硫醚单丝，粘性非常低，即使断裂伸长率接近30％，断裂强度也止于3.2cN/dtex。由此，网眼织物的强度的耐久性下降，品质差。

由使用了MFR低的聚苯硫醚树脂的比较例6得到的聚苯硫醚单丝，粘性非常高，容易产生未熔融物或凝胶，导丝辊上的纱线摇晃多发，几乎无法收取单丝。单丝上也有粗节，因此在织造时经常发生经纱断裂。在所得到的网眼织物中，收缩所导致的条纹和粗节混合存在，品质差，是品质相当差的制品。

由降低了导丝辊1的预热温度的比较例7得到的聚苯硫醚单丝，由于比聚苯硫醚的玻璃化转变温度低10℃左右，所以成为在导丝辊1与2之间的拉伸中未拉伸的部分混合存在、在导丝辊2以后导纱眼的纱线摇晃非常严重而几乎无法向卷绕机卷绕的状态，因此未能将单丝卷绕到卷筒上。

由提高了导丝辊1的预热温度的比较例8得到的聚苯硫醚单丝，由于比聚苯硫醚的玻璃化转变温度高40℃左右，所以导丝辊1上的丝条松弛，因而发生了大的纱线摇晃，断线多发，因此无法得到单丝。

由单丝的伸长率低至22％的比较例9得到的聚苯硫醚单丝，由于伸长率低，纺丝中容易发生断线。另外，即使实施松弛，由于5％模量和10％模量增高，因此在卷筒的解舒时发生了收缩。在使用了该单丝的网眼织物中，存在收缩所导致的条纹，品质差。在性能方面，延续了织造时所发生的主要因素，因此性能也低，外观也差。

由单丝的伸长率高达50％的比较例10得到的聚苯硫醚单丝，虽然纺丝操作性良好，但由于强度以及5％模量和10％模量相当低，因此所得到的网眼织物的尺寸稳定性非常差。网眼织物也因伸长等而发生了网眼错位，强度的耐久性非常差。

由将热定型温度设为190℃并将卷绕张力设为0.6cN/dtex的比较例11得到的聚苯硫醚单丝，由于卷绕张力高，在卷量超过1kg时发生纱卷紧绷，无法从卷绕机上取下，因此不适合量产。另外，在薄纱卷的网眼织物的织造性评价中，解舒时在卷筒内层部发生收缩，坯料产生条纹，品质差。考虑这是由于10％模量高的缘故。

由热定型温度低至110℃并且卷筒卷装体为鼓型的比较例12得到的聚苯硫醚单丝，热定型温度低，断裂强度低，热水收缩率高。另外，由于织造时形成鼓型的卷筒形状，发生了丝从卷筒端面掉落(掉丝)。因此，由于织造时的卷筒解舒不良而发生了断线等，并且网眼织物的尺寸稳定性下降，强度的耐久性下降，品质差。

如上所述，由实施例1～5得到的聚苯硫醚单丝的纺丝操作性优异，织造时几乎不发生收缩所导致的条纹、筘磨削、跳纱、粗节丝、断线，是兼具强度的高品质的制品。所得到的加工前和加工后的网眼织物几乎没有网眼错位和因收缩导致的条纹等外观异常等，尺寸稳定性优异，也兼具强度，因此是能够在高性能的过滤器用途中使用的高品质的制品。

关于实施例1、3、4、6～16和比较例13～15的聚苯硫醚单丝的制造条件、丝物性、各评价的结果，示于表2。

【表2】

通过控制断裂强度、断裂伸长率、5、10％模量等物性、卷筒形状、卷绕机卷绕时的卷绕张力、向丝条的油脂附着率等的卷绕、卷宽、锥角、卷绕角等卷绕条件，由所得到的实施例1、3、4、6得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体的单丝能够利用直接纺丝拉伸法制造，是高强度且粗节少的品质好的单丝。另外，关于这些纤维卷装体，卷装体的纱卷形状良好，没有纱卷紧绷、纱卷崩散等形状不良，解舒性也好，最内外层的热收缩应力比也好，是均匀且品质良好的制品。另外，由绕于具有锥部的纬纱管型卷装体上的聚苯硫醚单丝得到的网眼织物，没有发生跳纱，没有发生经纱和纬纱的断线，外观也没有发生收缩或其他因素所导致的条纹、粗丝、光泽异常等，品质良好。并且强度也充分，尺寸稳定性也良好，是作为过滤器的耐久性高的品质好的制品。

其中，实施例1、6能够得到纤维物性良好、没有发生收缩、条纹等并且具有特别优异的性能的聚苯硫醚的网眼织物。

由纤维卷装体为鼓型并且卷绕角大的实施例8得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体，考虑由于为鼓型且卷绕角为5°，但横动棒的移动速度快，丝条因其动能而向外流动，容易发生掉丝，成为丝的解舒性差的卷装体。织造时从卷装体的解舒性差，因此发生条纹或断线，品质不好。

由纤维卷装体为鼓型的实施例9得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体，考虑由于为鼓型，虽然比比较例13轻但仍容易发生掉丝，成为丝的解舒性差的卷装体。关于织造性，从卷筒的解舒性稍差，因此发生条纹或断线，品质不好。

由纤维卷装体接近鼓型的纬纱管型的实施例10得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体，考虑由于接近鼓型，虽然比实施例9轻但仍容易发生掉丝，成为丝的解舒性稍差的卷装体。关于织造性，从卷筒的解舒性稍差，因此发生条纹或断线，品质不好。

由锥角非常小的实施例11得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体，纱卷形状良好，但由于锥角小，因此无法卷绕充分的卷量，成本增高，生产效率变差。由于卷量少，在织造时因更换卷筒而混入丝的接头(knot)，作业效率下降。

由卷绕角非常小的实施例12得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体，在卷绕卷筒的表面的中央部产生并丝所导致的条纹，并且在卷绕中持续产生。因而外观不良，解舒性稍差。因此，织造时发生条纹或断线，品质不好。

由卷绕角大的实施例13得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体，在锥部发生了轻度的掉丝，成为丝的解舒性差的卷装体。因此，织造时稍微发生条纹或断线，品质不好。

由卷装体的卷宽小的实施例14得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体，纱卷形状良好，但由于卷宽小，无法卷绕充分的卷量，成本增高，生产效率变差。由于卷量少，在织造时因更换卷筒而混入丝的接头(knot)，作业效率下降。网眼性能良好。

由卷装体的卷宽大的实施例15得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体，纱卷形状良好，但在最内层的解舒时容易发生收缩，织造后的网眼织物产生条纹，品质差。

由向卷绕机的卷绕张力高的比较例13得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体，由于卷绕张力高，10％模量增高，在形成1kg以上纱卷的时刻卷绕机发生纱卷紧绷，无法收取纤维卷装体。另外，最内外层的热收缩应力比大幅下降，是品质差的单丝。

由向卷绕机的卷绕张力低的比较例14得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体，由于卷绕张力低，在导丝辊3与卷绕机之间丝松弛，难以向卷绕机卷绕，无法收取纤维卷装体。

由向丝条的油脂附着率少的比较例15得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体，由于油脂附着率少，发生导丝辊上的纱线摇晃所导致的断线，无法收取充分的量。

由向丝条的油脂附着率多的实施例16得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体，卷绕于卷筒上的丝条容易滑动，因而发生丝从锥部掉落的掉丝，外观不良。另外，卷筒的解舒性差，织造时发生条纹或断线、跳纱，品质差。

如上所述，由实施例1、3、4、6、7得到的聚苯硫醚单丝的纤维卷装体没有发生纱卷紧绷、卷量不足、并丝、掉丝，最内外层的品质差异小，织造时的解舒中也没有断线，几乎没有发生织造时的收缩或解舒所导致的条纹、筘磨削、跳纱、断线，是兼具强度的高品质的制品。所得到的加工前和加工后的网眼织物几乎没有网眼错位或收缩所导致的条纹等外观异常等，尺寸稳定性优异，也兼具强度，因此是能够在特别高性能的过滤器用途中使用的高品质的制品。由实施例8～16得到的聚苯硫醚单丝的纺丝操作性均为“〇”，网眼性能为“△”或“〇”，但在卷装评价的织造性和外观方面还不能说令人满意。

Claims (9)

1.一种聚苯硫醚单丝，其特征在于：

主要结构单元是亚苯基硫醚单元，所述聚苯硫醚单丝满足以下(1)～(5)，

(1)纤度为6～35dtex；

(2)断裂强度为3.4cN/dtex以上；

(3)断裂伸长率为24～45％；

(4)5％模量为1.0～1.6cN/dtex；

(5)10％模量为1.4～2.3cN/dtex。

2.一种纬纱管状纤维卷装体，其特征在于：

由权利要求1所述的聚苯硫醚单丝形成。

3.如权利要求2所述的聚苯硫醚单丝纤维卷装体，其特征在于：

卷宽为100～250mm，锥角为30～140°，卷绕角为0.6～2°，最内外层的热收缩应力比为0.85～1.15。

4.一种聚苯硫醚单丝的制造方法，其用于制造权利要求1所述的聚苯硫醚单丝，该制造方法的特征在于：

利用直接纺丝拉伸法制造主要结构单元是亚苯基硫醚单元的聚苯硫醚单丝，所述直接纺丝拉伸法在将聚苯硫醚树脂熔融挤出并冷却固化后，不将所得到的未拉伸丝暂时卷绕而是将其连续拉伸并利用卷绕机卷绕，

该制造方法满足以下(1)～(4)，

(1)聚苯硫醚树脂的MFR为100～250g/10min；

(2)在将未拉伸丝拉伸时，使用不加热的预张紧辊和2根以上的加热的导丝辊进行拉伸；

(3)第一导丝辊的温度为95～120℃，第二导丝辊以后的加热导丝辊的热定型温度为120～250℃；

(4)向卷绕机的卷绕张力为0.1～0.5cN/dtex。

5.一种纤维卷装体的制造方法，其用于制造权利要求2或3所述的纤维卷装体，该制造方法的特征在于：

利用直接纺丝拉伸法制造由主要结构单元是亚苯基硫醚单元的聚苯硫醚单丝形成的纤维卷装体，所述直接纺丝拉伸法在将聚苯硫醚树脂熔融挤出并冷却固化后，不将所得到的未拉伸丝暂时卷绕而是将其连续拉伸并利用卷绕机卷绕在卷筒上，

该制造方法满足以下(1)～(4)，

(1)聚苯硫醚树脂的MFR为100～250g/10min；

(2)在将未拉伸丝拉伸时，使用不加热的预张紧辊和2根以上的加热的导丝辊进行拉伸；

(3)第一导丝辊的温度为95～120℃，第二导丝辊以后的加热导丝辊的热定型温度为120～250℃；

(4)向卷绕机的卷绕张力为0.1～0.5cN/dtex。

6.一种由聚苯硫醚单丝形成的纤维卷装体的制造方法，其特征在于：

利用直接纺丝拉伸法制造由主要结构单元是亚苯基硫醚单元的聚苯硫醚单丝形成的纤维卷装体，所述直接纺丝拉伸法在将聚苯硫醚树脂熔融挤出并冷却固化后，不将所得到的未拉伸丝暂时卷绕而是将其连续拉伸并以向卷绕机的卷绕张力0.1～0.5cN/dtex卷绕在纬纱管状的卷筒上。

7.如权利要求6所述的由聚苯硫醚单丝形成的纤维卷装体的制造方法，其特征在于：

使油脂以聚苯硫醚单丝的油脂附着率为0.15～0.5质量％的方式附着在所得到的未拉伸丝上，之后将其拉伸并卷绕在卷筒上。

8.一种由聚苯硫醚单丝形成的纤维卷装体的制造方法，其特征在于：

利用直接纺丝拉伸法制造由主要结构单元是亚苯基硫醚单元的聚苯硫醚单丝形成的纤维卷装体，所述直接纺丝拉伸法在将聚苯硫醚树脂熔融挤出并冷却固化后，不将所得到的未拉伸丝暂时卷绕而是将其连续拉伸并利用卷绕机卷绕在纬纱管状的卷筒上，

在将未拉伸丝卷绕在卷筒上之前，以聚苯硫醚单丝的油脂附着率为0.15～0.5质量％的方式供给油脂，并以卷宽为100～250mm、锥角为30～140°、卷绕角为0.6～2°的方式以纬纱管状卷绕在卷筒上。

9.一种聚苯硫醚单丝纬纱管状纤维卷装体，其特征在于：

卷宽为100～250mm，锥角为30～140°，卷绕角为0.6～2°，最内外层的热收缩应力比为0.85～1.15。

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