CN1948564A - 一种复合纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合纤维及其制备方法,复合纤维是以PPS(聚苯硫醚)为皮层,以PET(聚酯)、PET、或PA6(聚酰胺)、或PA66(聚酰胺)为芯层的皮芯结构,纺制的长纤维或短纤维,其制备方法包括(1)真空干燥(2)纺丝卷绕(3)后拉伸热定型。该复合纤维价廉物美,广泛环保工业使用的纤维过滤材料。
Description
技术领域
本发明属于本发明属于化学纤维技术领域,特别涉及一种复合纤维及其制备方法。
背景技术
现有治理污染的耐高温过滤材料中主要合成纤维是:
采用单组份PPS(聚苯硫醚)纺制的纤维,如题为“一种线性高分子聚苯硫醚纤维熔融纺丝、拉伸热定型方法”的中国专利:200410096068.D。其缺陷是,由于价格昂贵,难以广泛推广应用于环保产业。
而采用一般的PET(聚酯)或PA(聚酰胺)或芳砜纶纤维制作无纺针制毡。其缺陷是不能长期适用于高温,水解,酸碱复杂多变的污染治理的综合性需要。
发明内容
本发明的目的是克服上述的缺陷,提供一种复合纤维及其制备方法,该复合纤维价廉物美,可作为环保工业使用的纤维过滤材料。
本发明的一种复合纤维是以PPS(聚苯硫醚)为皮层,以PET(聚酯)、PET、或PA6(聚酰胺)、或PA66(聚酰胺)为芯层的皮芯结构,纺制的长纤维或短纤维,如图1所示,其中A为PPS,B为PET、或PA6、或PA66。
本发明的一种复合纤维的制备方法,包括下述步骤:
(1)真空干燥阶段:
PPS(聚苯硫醚)、PET,或PA6,或PA66分别在旋转式真空转鼓中干燥,其干燥温度:70~155℃,干燥时间4~24小时,然后将经干燥的原料分别输送入各自的储料桶,供熔融纺丝;
(2)纺丝卷绕阶段:
复合纤维皮层PPS原料的纺丝螺杆温度如下:冷却区:50~105℃,进料区:280~305,熔融区:295~355,计量压缩区:285~315℃,弯管法兰区:275~305℃。
复合纤维芯层PET,或PA6,或PA66原料的纺丝螺杆温度如下:冷却区:50~100℃,进料区:190~220,熔融区:220~300,计量压缩区:265~285℃,弯管法兰区:275~295℃。
复合纺丝箱体温度:285~350℃,环吹风板距:15~50cm,风速:0.13~0.65米/秒,风温:20~35℃,单体抽吸风量:50~30mm/H2o
纺丝速度:200~800m/min,单束卷绕丝纤度:5000~15000dtex。
(3)后拉伸热定型阶段:
集束总纤度:20~85万dtex,拉伸总倍率:3.0~5.2倍,一级拉伸倍率3.0~3.5,拉伸温度50~90℃;二级拉伸倍率1.1~1.3,拉伸温度:105~165℃。热定型温度:I区:125~145℃。II区130~165℃,III区140~155℃,IV区105~130℃,定型时间10~40分钟,切断长度:38~110mm。
本发明所述的PPS为皮层的双组份复合短纤维,PPS/PET或PPS/PA皮芯结构纤维,可应用于火力发电厂、钢厂、垃圾焚烧处理厂粉尘过滤袋,也可应用液态过滤杀质,如印染、造纸、医药食品、有色金属冶炼过程中的高温污水处理。
本发明的实现过程如下列技术流程图示意:
[PPS颗粒料,PET或PA颗粒料分别真空干燥]→[A螺杆熔融挤出计量→B螺杆熔融挤出计量]→双组份复合纺丝箱体→皮芯形复合纺丝组件→单体抽吸装置→环吹风冷却→甬道→卷绕上油→牵引喂入→存丝桶(卷绕丝)→集束→八辊导丝辊→一道拉伸辊→油浴加热槽→二道拉伸辊→加热蒸汽箱→三道拉伸辊→预热箱→卷曲机→叠丝机→松弛热定型→张力牵引机→切断机→打包机。
本发明的有益效果是采用皮芯结构的双组份复合纺丝,较之单组份PPS纤维,成本大约可减少50%以上,为环境保护下的大规模污染治理奠定了价格基础,从而促进该过滤材料的更广泛应用。针刺无纺布用于过滤袋,可在电厂、钢厂、垃圾焚烧厂的粉层过滤,也可用在印染、医药、食品、金属矿业的污水过滤。
附图说明
图1:复合纤维的皮芯结构。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
原料干燥:PPS切片经筛选后送入真空转鼓密闭抽真空、升温。升温8小时至150℃,保温10小时。冷却后出料输送A#纺丝料贮存桶。PET切片、特性粘度0.68,在真空转鼓内升温时间6小时至130℃,在此温度下保温6小时,冷却后输送到B#纺丝料贮存桶。A#纺丝螺杆温度:冷却区85℃,进料区295,熔融区315,计量压缩区325℃,弯管法兰区315℃。
B#纺丝螺杆温度:冷却区70℃,进料区275℃,熔融区290℃,计量压缩区300℃,弯管法兰区285℃,复合纺丝箱体310℃,环吹风板距25cm,风速0.42m/min,风温28℃,单体抽吸风量70mm/H2O,纺速750m/min。后拉伸总倍率4.2倍,一级拉伸3.5倍,拉伸温度(加热蒸汽箱)125℃。热定型温度I区125℃,II区135℃,III区140℃,IV区120℃,定型时间28分钟。测得皮芯PPS/PET强度4.2cN/dtex,伸长33%。针刺成过滤毡150g/m2。
实施例2
原料干燥PPS切片同实施例1,PET特性粘度0.82dl/g,在真空转鼓内升温8小时至150℃,保温6小时,冷却后输送至B#纺丝储存桶。A#纺丝螺杆温度,冷却区85℃;进料区298℃;熔融区320℃;计量压缩区330℃;弯管法兰区320℃。B#纺丝螺杆温度,冷却区75℃;进料区280℃;熔融区295℃;计量压缩区305℃;弯管法兰区290℃。复合纺丝箱体温度315℃,环吹风板距28cm;风速0.45m/min;风温26℃。单体抽吸风量65mm/H2O,纺速700m/min。后拉伸总倍率:4.5倍;一级拉伸比:3.55倍,拉伸温度(油浴):78℃;二级拉伸比:拉伸温度(加热蒸汽箱):130℃。热定型温度:I区128℃,II区135℃,III区142℃,IV区125℃。定型时间30分钟。测得皮芯PPS/PET纤维强度4.5cN/dtex,伸长31.2%。针刺成过滤毡180g/m2。
实施例3
原料干燥,PPS切片同实施例1,只是将PET切片换成分子量为15800的PA切片,在真空转鼓内升温7小时,升温至130℃,在此温度下保温6小时,冷却后输送至B#纺丝储存桶。A#纺丝螺杆温度,冷却区75℃;进料区295℃;熔融区315℃;计量压缩区320℃;弯管法兰区315℃。B#纺丝螺杆温度,冷却区70℃;进料区270℃;熔融区285℃;计量压缩区295℃;弯管法兰区280℃。复合纺丝箱体温度310℃,环吹风板距30cm;风速0.35m/min;风温22℃。单体抽吸风量65mm/H2O,纺速680m/min。后拉伸总倍率5.01倍;一级拉伸比3.6倍,拉伸温度(油浴槽)65℃;二级拉伸比:1.5;拉伸温度(加热蒸汽箱)115℃。热定型温度I区115℃,II区130℃,III区135℃,IV区120℃。定型时间30分钟,测得皮芯PPS/PA6纤维强度4.3cN/dtex,伸长36.2%。针刺成过滤毡180g/m2,
实施例4
原料干燥,PPS切片同实施例1,PA66切片分子量21000,在真空转鼓内升温9小时,升温至140℃,在此温度下保温6小时,冷却后输送至B#纺丝储存桶。A#纺丝螺杆温度,冷却区90℃;进料区298℃;熔融区325℃;计量压缩区335℃;弯管法兰区325℃。3#纺丝螺杆温度,冷却区80℃;进料区295℃;熔融区305℃;计量压缩区310℃;弯管法兰区295℃。复合纺丝箱体温度325℃,环吹风板距32cm;风速0.52m/min;风温23℃。单体抽吸风量78mm/H2O,纺速580m/min。后拉伸总倍率4.2倍;一级拉伸比3.3倍,拉伸温度(油浴)80℃;二级拉伸比:1.5;拉伸温度(加热蒸汽箱)135℃。热定型温度I区130℃,II区140℃,III区145℃,IV区125℃。定型时间32分钟,测得皮芯PPS/PA66纤维强度4.6cN/dtex,伸长28.5%。针刺成过滤毡220g/m2。
Claims (3)
1.一种复合纤维,其特征在于是皮芯结构,其中皮层为PPS(聚苯硫醚),芯层是PET(聚酯)、PET、PA6(聚酰胺)、或PA66(聚酰胺),纺制的长纤维或短纤维。
2.一种复合纤维的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)真空干燥:
将所述的PPS(聚苯硫醚)、PET,PA6,或PA66分别在真空转鼓中干燥,然后输送入各自的储料桶,供熔融纺丝,温度70~155℃,时间4~24小时;
(2)纺丝卷绕:
所述的皮层PPS原料的纺丝螺杆温度分别是:冷却区:50~105℃,进料区:280~305,熔融区:295~355,计量压缩区:285~315℃,弯管法兰区:275~305℃。
所述的芯层PET,或PA6,或PA66原料的纺丝螺杆温度是:冷却区:50~100℃,进料区:190~220,熔融区:220~300,计量压缩区:265~285℃,弯管法兰区:275~295℃。
箱体温度:285~350℃,环吹风板距:15~50cm,风速:0.13~0.65米/秒,风温:20~35℃,单体抽吸风量:50~30mm/H2o
纺丝速度:200~800m/min,单束卷绕丝纤度:5000~15000dtex。
(3)后拉伸热定型:
集束总纤度:20~85万dtex,拉伸总倍率:3.0~5.2倍,一级拉伸倍率3.0~3.5,拉伸温度50~90℃;二级拉伸倍率1.1~1.3,拉伸温度:105~165℃。热定型温度:I区:125~145℃。II区130~165℃,III区140~155℃,IV区105~130℃,定型时间10~40分钟,切断长度:38~110mm。
3.根据权利要求2所述一种复合纤维的制备方法:其特征在于:
(1)将所述的PPS(聚苯硫醚)、PET,PA6,或PA66原料在真空转鼓内升温时间6小时至130℃,保温6小时;
(2)所述的皮层PPS原料纺丝螺杆温度是冷却区85℃,进料区295,熔融区315,计量压缩区325℃,弯管法兰区315℃,
所述的芯层PET,或PA6,或PA66原料纺丝螺杆温度:冷却区70℃,进料区275℃,熔融区290℃,计量压缩区300℃,弯管法兰区285℃;
(3)箱体310℃,环吹风板距25cm,风速0.42m/min,风温28℃,单体抽吸风量70mm/H2O,纺速750m/min,后拉伸总倍率4.2倍,一级拉伸3.5倍,拉伸温度(加热蒸汽箱)125℃,热定型温度I区125℃,II区135℃,III区140℃,IV区120℃,定型时间28分钟。
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