JP2022130318A - polyphenylene sulfide fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、湿式不織布用途に好適なポリフェニレンサルファイド繊維に関するものである。 The present invention relates to polyphenylene sulfide fibers suitable for wet-laid nonwoven applications.
ポリフェニレンサルファイド(以下、PPSと略すことがある)樹脂は高い耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性、難燃性を有することから、これらの特性を生かした種々の用途、例えば、バグフィルター、抄紙カンバス、電気絶縁材、電池セパレーターなどの用途に使用されている。 Polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS) resin has high heat resistance, chemical resistance, electrical insulation, and flame retardancy. It is used in applications such as canvas, electrical insulation, and battery separators.
その中で、電気絶縁紙や電池セパレーター用途では、緻密化や薄膜化が求められる不織布が用いられている。近年、高温環境下で使用できる電気絶縁材や電池セパレーターの需要が高まっており、耐熱性および耐薬品性に優れたPPS不織布が注目されている。さらに、電池材料等の小型化や軽量化に伴って、薄膜化や低目付化の需要が高まっている。 Among them, nonwoven fabrics, which require densification and thinning, are used for electrical insulating paper and battery separator applications. In recent years, the demand for electrical insulating materials and battery separators that can be used in high-temperature environments has increased, and PPS nonwoven fabrics, which are excellent in heat resistance and chemical resistance, have attracted attention. Furthermore, as battery materials and the like become smaller and lighter, there is an increasing demand for thinner films and lower basis weight.
しかしながら、PPS不織布の薄膜化や低目付化については種々検討されているものの、力学的強度の低下や均一性の低下という課題があった。そこで、上記課題を解決するために、PPS繊維について様々な提案がされている。 However, although various studies have been made on how to make the PPS nonwoven fabric thinner and lower in basis weight, there have been problems such as a decrease in mechanical strength and a decrease in uniformity. In order to solve the above problems, various proposals have been made for PPS fibers.
例えば、延伸されたPPS繊維と、延伸熱圧着のためのバインダー繊維としての未延伸PPS繊維とから構成されるPPS湿式不織布が提案されている(特許文献1参照。)。 For example, a PPS wet-laid nonwoven fabric composed of drawn PPS fibers and undrawn PPS fibers as binder fibers for drawing thermocompression has been proposed (see Patent Document 1).
また、メルトブロー方式により、平均繊維径8~35μmからなるメルトブロー不織布が提案されている。この提案では、薄膜かつ生産性に優れたメルトブロー不織布が得られている。(特許文献2参照。)。 Also, a melt-blown nonwoven fabric having an average fiber diameter of 8 to 35 μm has been proposed by the melt-blowing method. According to this proposal, a melt-blown nonwoven fabric having a thin film and excellent productivity is obtained. (See Patent Document 2.).
さらに、特定のNa含有量のPPSに電界紡糸を行うことで細繊度かつ機械的強度に優れたPPS繊維を得る方法が提案されている。この提案では確かに、1μm(約0.01dtex)以下の極細繊度で、かつ5.5cN/dtex以上の高強度繊維が得られており、薄膜のPPS不織布が得られている。(特許文献3参照。)。 Furthermore, a method of electrospinning PPS with a specific Na content to obtain PPS fibers with fine fineness and excellent mechanical strength has been proposed. According to this proposal, it is true that fibers having an ultrafine fineness of 1 μm (approximately 0.01 dtex) or less and high strength fibers of 5.5 cN/dtex or more are obtained, and a thin PPS nonwoven fabric is obtained. (See Patent Document 3.).
しかし、特許文献1では、PPS繊維の繊維径が太いことから、湿式不織布シートの薄膜化が困難になることに加え、抄紙時のカットファイバーの分散性が低下し、十分な薄地化や低目付化ができないといった課題もある。 However, in Patent Document 1, since the fiber diameter of the PPS fiber is large, it is difficult to make the wet-laid nonwoven sheet thin, and the dispersibility of the cut fibers during papermaking is reduced, resulting in sufficient thinning and low basis weight. There is also the issue of not being able to convert
また、特許文献2では、メルトブロー方式の不織布であり、構成される繊維の結晶化度が低いため、耐熱性や寸法安定性が劣るほか、不織布の力学的強度が得られない。 Moreover, in Patent Document 2, the nonwoven fabric is a melt-blown nonwoven fabric, and since the crystallinity of the constituent fibers is low, the heat resistance and dimensional stability are inferior, and the mechanical strength of the nonwoven fabric cannot be obtained.
さらに、特許文献3では、電界紡糸という特殊な紡糸方法を適用しているために、溶融紡糸などの紡糸方法と比較すると繊維生産性が劣るものであった。 Furthermore, in Patent Document 3, since a special spinning method called electrospinning is applied, fiber productivity is inferior to spinning methods such as melt spinning.
本発明が解決しようとする課題は繊維生産性および不織布生産性を落とすことなく不織布の薄膜化かつ力学的強度向上を可能とするPPS繊維を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a PPS fiber that makes it possible to reduce the thickness of the nonwoven fabric and improve the mechanical strength without lowering the productivity of the fiber and the nonwoven fabric.
繊維生産性および不織布生産性を落とすことなく薄膜化かつ力学的強度向上を可能とするPPS繊維を提供するには、以下が重要であることを見出した。 The inventors have found that the following are important in order to provide a PPS fiber that can be thinned and improved in mechanical strength without lowering fiber productivity and nonwoven fabric productivity.
すなわち、本発明は以下の通りである。
1.ポリマー連鎖末端がCOOH末端であり、315℃でのメルトフローレート(MFR)が300~800g/10minであり、単繊維繊度が0.30~1.20dtexの延伸糸である、ポリフェニレンサルファイド繊維。
さらに、本発明の好ましい態様としては、以下のとおりである。
2.延伸糸の強度が5.0~7.0cN/dtexである、前記1のポリフェニレンサルファイド繊維。
3.延伸糸の結晶化度と剛直非晶の和が50~100%である、前記1または2に記載のポリフェニレンサルファイド繊維。
4.前記1~3のいずれかに記載のポリフェニレンサルファイド繊維を少なくとも10%以上含む湿式不織布。
5.さらにバインダー繊維としてポリフェニレンサルファイド繊維の未延伸糸を含み、該未延伸糸の単繊維繊度が0.9~3.0dtexである前記4に記載の湿式不織布。
6.未延伸糸の乾熱収縮率が60%以下であることを特徴とする前記4または5に記載の湿式不織布。
7.未延伸糸の結晶化度が20%以下である前記4~6のいずれかに記載の湿式不織布。
That is, the present invention is as follows.
1. A polyphenylene sulfide fiber which is a drawn yarn having a polymer chain end of COOH end, a melt flow rate (MFR) at 315° C. of 300 to 800 g/10 min, and a single fiber fineness of 0.30 to 1.20 dtex.
Furthermore, preferred embodiments of the present invention are as follows.
2. The polyphenylene sulfide fiber according to 1 above, wherein the drawn yarn has a strength of 5.0 to 7.0 cN/dtex.
3. 3. The polyphenylene sulfide fiber according to 1 or 2 above, wherein the sum of the degree of crystallinity and the rigid amorphous of the drawn yarn is 50 to 100%.
4. A wet-laid nonwoven fabric containing at least 10% of the polyphenylene sulfide fiber according to any one of 1 to 3 above.
5. 5. The wet-laid nonwoven fabric according to 4 above, further comprising undrawn yarns of polyphenylene sulfide fibers as binder fibers, and the undrawn yarns having a single fiber fineness of 0.9 to 3.0 dtex.
6. 6. The wet-laid nonwoven fabric as described in 4 or 5 above, wherein the undrawn yarn has a dry heat shrinkage of 60% or less.
7. 7. The wet-laid nonwoven fabric according to any one of 4 to 6 above, wherein the crystallinity of the undrawn yarn is 20% or less.
本発明のPPS繊維は、繊維生産性および不織布生産性を落とすことなく薄膜化かつ力学的強度向上を可能とする。 The PPS fiber of the present invention enables thinning and improvement in mechanical strength without lowering fiber productivity and nonwoven fabric productivity.
以下に、本発明について、望ましい実施形態と共に詳細を説明する。 Below, the present invention will be described in detail together with preferred embodiments.
本発明で用いられるPPSは、繰り返し単位として、下記構造式(I)で示されるp-フェニレンサルファイド単位や、m-フェニレンサルファイド単位などのフェニレンサルファイド単位を含有するポリマーを意味する。 The PPS used in the present invention means a polymer containing phenylene sulfide units such as p-phenylene sulfide units represented by the following structural formula (I) and m-phenylene sulfide units as repeating units.
PPSは、p-フェニレンサルファイド単位またはm-フェニレンサルファイド単位のみのホモポリマーまたはp-フェニレンサルファイド単位とm-フェニレンサルファイド単位の両者を有する共重合体であってもよく、本発明の効果を損なわない限り、他芳香族サルファイドとの共重合体あるいは混合物であっても構わない。 PPS may be a homopolymer containing only p-phenylene sulfide units or m-phenylene sulfide units, or a copolymer containing both p-phenylene sulfide units and m-phenylene sulfide units, without impairing the effects of the present invention. As long as it is a copolymer or mixture with other aromatic sulfides, it may be used.
本発明で用いられるPPS樹脂としては、耐熱性や耐久性の観点から上記構造式(I)で示される繰り返し単位であるp-フェニレンサルファイド単位を好ましくは70モル以上、更に好ましくは90モル%以上含むPPSが好ましく用いられる。この場合、PPS樹脂中のその他共重合成分が、m-フェニレンサルファイド単位や他の芳香族サルファイド単位であることが好ましい。 From the viewpoint of heat resistance and durability, the PPS resin used in the present invention preferably contains 70 mol or more, more preferably 90 mol% or more of the p-phenylene sulfide unit, which is the repeating unit represented by the structural formula (I). PPS containing is preferably used. In this case, other copolymer components in the PPS resin are preferably m-phenylene sulfide units or other aromatic sulfide units.
一般的にPPSはNa、Ca、Mg、Fe、などの金属を有しており、ポリマー連鎖末端はこれらの金属の他、重合原料および触媒由来の末端基、例えば、重合原料としてp-ジクロロベンゼンを用いた場合にはCl基、重合触媒としてN-メチルピロリドンを用いた場合にはその分解物であるN-アルキルピリジン基やピリジン基などになっている。本発明は、低粘度でも十分な重合度が得られる点から、ポリマー連鎖末端としてNaを有したPPSを重合した後、塩酸をはじめとする無機酸、酢酸をはじめとする有機酸などによりポリマーを酸洗浄して、ポリマー連鎖末端をCOOH末端としたPPSを用いることが重要である。ポリマー連鎖末端をCOOH末端としたPPSは他末端のPPS対比同重合度でも溶融時の運動性が高く、吐出時の固化挙動を制御すれば、紡糸操業性は改善される。また、ポリマー連鎖末端をCOOH末端としたPPSは他末端のPPS対比結晶化速度が速く、融点以下、ガラス転移点付近での成形操作のエネルギー量の必要量が減少し、高倍率での延伸が可能となることで、得られる繊維の高強度化および細繊度化が可能となる。特に本発明に用いられるCOOH末端のPPSについては酢酸でpH5.0以下に調整した洗浄液で洗浄し、Na含有量が200ppm以下かつ灰分量が0.05以下であるPPSであることが好ましい。 In general, PPS has metals such as Na, Ca, Mg, and Fe, and polymer chain ends include these metals, as well as terminal groups derived from polymerization raw materials and catalysts, for example, p-dichlorobenzene as a polymerization raw material. is used as a Cl group, and when N-methylpyrrolidone is used as a polymerization catalyst, it is a N-alkylpyridine group or a pyridine group which is a decomposition product thereof. In the present invention, since a sufficient degree of polymerization can be obtained even at low viscosity, after PPS having Na as a polymer chain terminal is polymerized, the polymer is polymerized with an inorganic acid such as hydrochloric acid, an organic acid such as acetic acid, or the like. It is important to use PPS that has been acid washed and the polymer chain ends are COOH terminated. PPS having a polymer chain end as a COOH end has high mobility when melted compared to PPS having the same degree of polymerization as PPS having other ends, and spinning performance can be improved by controlling solidification behavior during ejection. In addition, PPS with a polymer chain end as a COOH end has a faster crystallization rate than PPS with other ends, and the amount of energy required for the molding operation below the melting point and near the glass transition point is reduced, and stretching at a high magnification is possible. As a result, it becomes possible to increase the strength and fineness of the resulting fiber. In particular, the COOH-terminated PPS used in the present invention is preferably washed with a washing solution adjusted to pH 5.0 or less with acetic acid, and preferably has a Na content of 200 ppm or less and an ash content of 0.05 or less.
なお、本発明によるNa含有量および灰分は次に示す方法で測定した。すなわち、ポリマー5gを精秤した後に500℃で焼成し、次いで530℃で6時間焼成し、灰分量(g)を測定した。また、得られた灰分を塩酸で溶解し、原子吸光光度計:AA-6300(島津製作所)でNa含有量を測定した。 The Na content and ash content according to the present invention were measured by the following methods. That is, 5 g of the polymer was precisely weighed, calcined at 500° C., then calcined at 530° C. for 6 hours, and the ash content (g) was measured. Also, the obtained ash was dissolved in hydrochloric acid, and the Na content was measured with an atomic absorption photometer: AA-6300 (Shimadzu Corporation).
本発明に用いられるPPSのメルトマスフローレート(以下、MFRとも記す)は、300g/10分~800g/10分が好ましい。MFRを好ましくは300g/10分以上にすることにより、溶融時の流動性が高くなるため紡糸性が向上し、細繊度でも操業性の改善された繊維となる。好ましくは350g/10分以上である。また、MFRを800g/10分以下とすることにより、良好な力学特性を有したPPS繊維となる。好ましくは600g/10分以下、より好ましくは500g/10分以下である。 The melt mass flow rate (hereinafter also referred to as MFR) of PPS used in the present invention is preferably 300 g/10 minutes to 800 g/10 minutes. By setting the MFR to preferably 300 g/10 minutes or more, the fluidity at the time of melting is increased, so the spinnability is improved, and even with a fine fineness, the fiber has improved workability. It is preferably 350 g/10 minutes or more. Also, by setting the MFR to 800 g/10 minutes or less, the PPS fiber has good mechanical properties. It is preferably 600 g/10 minutes or less, more preferably 500 g/10 minutes or less.
なお、本発明におけるPPSのMFRは、JIS K7210-1:2014 8章 A法:質量測定法により、荷重が5.0kgで、温度が315℃の条件で測定された値を指すこととする。 The MFR of PPS in the present invention refers to a value measured by JIS K7210-1:2014 Chapter 8 A method: mass measurement method under conditions of a load of 5.0 kg and a temperature of 315 ° C.
本発明のPPS繊維は溶融紡糸によって得ることが出来る。紡糸口金から吐出され引き取られたPPS繊維を未延伸糸と呼び、続く延伸工程にて延伸処理を施したものを延伸糸と呼ぶ。(詳細は後の製造方法の項にて記載する)。 The PPS fibers of the present invention can be obtained by melt spinning. The PPS fiber discharged from the spinneret and taken off is called undrawn yarn, and the yarn that has been drawn in the subsequent drawing step is called drawn yarn. (Details will be described later in the manufacturing method section).
本発明のPPS繊維の延伸糸の単繊維繊度(延伸糸単繊維繊度)は0.30~1.20dtexが好ましい。好ましくは0.30~0.90dtexであり、より好ましくは0.30~0.70dtexである。延伸糸単繊維繊度を0.30dtex以上にすることにより、紡糸時糸切れなく安定した操業性を維持できる。また延伸糸単繊維繊度を好ましくは0.90dtex以下、より好ましくは0.70dtex以下にすることにより、湿式不織布化の際に均一性が向上し、機械的強度の向上が可能となる。 The single fiber fineness of the drawn yarn of the PPS fiber of the present invention (drawn single fiber fineness) is preferably 0.30 to 1.20 dtex. It is preferably 0.30 to 0.90 dtex, more preferably 0.30 to 0.70 dtex. By setting the single fiber fineness of the drawn yarn to 0.30 dtex or more, stable workability can be maintained without yarn breakage during spinning. Further, by setting the single fiber fineness of the drawn yarn to preferably 0.90 dtex or less, more preferably 0.70 dtex or less, uniformity is improved during wet-laid nonwoven production, and mechanical strength can be improved.
本発明のPPS繊維の未延伸糸の単繊維繊度は0.90~3.0dtex、が好ましい。未延伸糸単繊維繊度を0.90dtex以上にすることで紡糸操業性が安定し、また3.0dtex以下、好ましくは2.2dtex以下とすることで湿式不織布加工時の均一性が向上し、機械的強度の向上が可能となる。 The undrawn yarn of the PPS fiber of the present invention preferably has a single fiber fineness of 0.90 to 3.0 dtex. By setting the undrawn yarn single fiber fineness to 0.90 dtex or more, the spinning operability is stabilized. It is possible to improve the physical strength.
本発明のPPS繊維の延伸糸強度は5.0~7.0cN/dtexが好ましい。好ましくは5.5~6.5cN/dtexである。強度を5.0cN/dtex以上とすることで湿式不織布の機械強度を向上させることができ、また、強度を7.0cN/dtex以下とすることで繊維延伸操業性を良好にすることができることに加えて、繊維の捲縮付与性を容易にコントロールすることができるため、湿式不織布化時の分散性が向上する。 The drawn yarn strength of the PPS fiber of the present invention is preferably 5.0 to 7.0 cN/dtex. It is preferably 5.5 to 6.5 cN/dtex. By setting the strength to 5.0 cN/dtex or more, the mechanical strength of the wet-laid nonwoven fabric can be improved, and by setting the strength to 7.0 cN/dtex or less, the fiber drawing runnability can be improved. In addition, since the crimpability of the fibers can be easily controlled, the dispersibility is improved when the wet-laid nonwoven fabric is formed.
本発明のPPS繊維の未延伸糸の乾熱収縮率は60%以下が好ましい。好ましくは60%以下、より好ましくは50%以下とすることで、湿式不織布加工時の乾燥工程でのシワ発生が抑制され、目付均一性の向上が可能となる。乾熱収縮率は180℃×20分処理した際の処理前の繊維長(A)と処理後の繊維長(B)から次式により算出する。
乾熱収縮率[%]=((A)-(B))/(A)×100
繊維長測定の際には単繊維に規定の荷重(繊度[dtex]×270mg)を掛け、長さを算出する。
The dry heat shrinkage of the undrawn PPS fiber of the present invention is preferably 60% or less. By setting it to preferably 60% or less, more preferably 50% or less, the occurrence of wrinkles in the drying process during wet nonwoven fabric processing can be suppressed, and the uniformity of basis weight can be improved. The dry heat shrinkage rate is calculated from the fiber length (A) before treatment and the fiber length (B) after treatment when treated at 180° C. for 20 minutes by the following formula.
Dry heat shrinkage rate [%] = ((A) - (B)) / (A) x 100
When measuring the fiber length, a specified load (fineness [dtex]×270 mg) is applied to the single fiber to calculate the length.
本発明のPPS繊維の延伸糸は結晶化度と剛直非晶の和が50~100%であることが好ましい。結晶化度と剛直非晶の和を50%以上とすることで、高強度の繊維を得ることができる。剛直非晶とは、高分子の結晶と完全非晶との中間の状態を表し、次式に示す通り、繊維を形成する結晶・非晶の全体(100%)から結晶化度(%)、可動非晶量(%)を差し引いた残りの量を言う。
剛直非晶量[%]=100[%]-結晶化度[%]-可動非晶量[%]
なお、ここで、本発明で言う可動非晶量とは、実施例で後述するように温度変調DSCによる測定から求められるものである。また、結晶化度も後述する方法で測定した値をいう。
The drawn yarn of the PPS fiber of the present invention preferably has a crystallinity and a rigid amorphous sum of 50 to 100%. A high-strength fiber can be obtained by setting the sum of the degree of crystallinity and the rigid amorphous to 50% or more. Rigid amorphous refers to an intermediate state between crystalline and completely amorphous polymers. It refers to the remaining amount after subtracting the movable amorphous amount (%).
Rigid amorphous amount [%] = 100 [%] - crystallinity [%] - movable amorphous amount [%]
Here, the movable amorphous content referred to in the present invention is obtained from measurement by temperature-modulated DSC as described later in Examples. Also, the degree of crystallinity is a value measured by a method described later.
本発明のPPS繊維の未延伸糸は結晶化度が20%以下であることが好ましい。未延伸糸の結晶化度を20%以下とすることで、湿式不織布加工時の乾燥工程で未延伸糸が繊維間の接着点として作用し、不織布の紙力向上が可能となる。 The undrawn yarn of the PPS fiber of the present invention preferably has a degree of crystallinity of 20% or less. By setting the crystallinity of the undrawn yarn to 20% or less, the undrawn yarn acts as an adhesion point between fibers in the drying process during wet nonwoven fabric processing, making it possible to improve the paper strength of the nonwoven fabric.
本発明のPPS繊維からなる湿式不織布の延伸糸と未延伸糸の重量比率(原綿重量比)は20~80%であることが重要であり、好ましくは延伸糸の重量比率が30~70%である。延伸糸の重量比率が20%未満となるとフィルム状となり引張強度が低下するため好ましくない。延伸糸の重量比率が80%を超えると繊維同士の接着点が減少し、湿式不織布の引張強度が低下するため好ましくない。 It is important that the weight ratio of drawn yarns and undrawn yarns (raw cotton weight ratio) in the wet-laid nonwoven fabric made of PPS fibers of the present invention is 20 to 80%, and preferably the weight ratio of drawn yarns is 30 to 70%. be. If the weight ratio of the drawn yarn is less than 20%, the film will be formed and the tensile strength will decrease, which is not preferable. If the weight ratio of the drawn yarn exceeds 80%, the bonding points between the fibers are reduced, and the tensile strength of the wet-laid nonwoven fabric is lowered, which is not preferable.
次に、本発明のPPS繊維の製造方法について説明する。 Next, the method for producing the PPS fiber of the present invention will be explained.
本発明のPPS繊維は、ポリマー連鎖末端がCOOH末端であるPPS樹脂を用い、溶融紡糸法により得ることができる。まず、公知の方法によりポリマー連鎖末端としてNaを有したPPSを重合した後、塩酸をはじめとする無機酸、酢酸をはじめとする有機酸などによりポリマーを酸洗浄して、ポリマー連鎖末端をCOOH末端としたPPS樹脂を得る。このPPS樹脂の粉末またはペレットを溶融し、その溶融した樹脂を紡糸口金から紡出する。 The PPS fiber of the present invention can be obtained by a melt spinning method using a PPS resin whose polymer chain ends are COOH ends. First, after polymerizing PPS having Na as a polymer chain end by a known method, the polymer is acid-washed with an inorganic acid such as hydrochloric acid, an organic acid such as acetic acid, or the like to remove the COOH end of the polymer chain. to obtain a PPS resin. The PPS resin powder or pellets are melted and the melted resin is spun from a spinneret.
なお、ポリマー連鎖末端がCOOH末端であるPPS樹脂は分子運動性が高いため、紡出時の固化挙動や吐出安定性を制御することが繊維形状への溶融成形加工の際には重要となる。固化挙動の制御については溶融紡出の際に、樹脂溶融箇所からパックハウジング上部までの部分は通常選択される紡糸温度で良いが、パックハウジング下部および口金部分の温度のみ、パックハウジング上部温度と比較し、好ましくは5~15℃、より好ましくは9~11℃下げることが肝要である。スピンブロックおよびパックハウジング上部の好ましい温度は315~330℃、スピンブロック下部および口金部分の好ましい温度は305~315℃である。 Since the PPS resin whose polymer chain ends are COOH ends has high molecular mobility, it is important to control the solidification behavior during spinning and the ejection stability during melt molding processing into a fiber shape. Regarding the control of solidification behavior, the spinning temperature normally selected from the resin melting point to the upper part of the pack housing is sufficient during melt spinning, but only the temperature of the lower part of the pack housing and the mouthpiece part is compared with the upper part of the pack housing. However, it is important to lower the temperature preferably by 5 to 15°C, more preferably by 9 to 11°C. The preferred temperature for the spin block and the upper portion of the pack housing is 315-330°C, and the preferred temperature for the lower portion of the spin block and the mouthpiece portion is 305-315°C.
従来のPPS繊維の製造においては、口金吐出孔のランド長L(口金の吐出孔径と同一の直管部の長さ)を口金吐出孔径Dで除した商で定義されるL/Dは1.0以上4.0以下で設定されることが通常であった。しかし、本発明において、吐出安定性を向上させるためにL/Dは5.0以上10.0以下にすることが重要である。L/Dを5.0以上10.0以下に設定することで、分子運動性の高いPPSを290℃~360℃で紡糸する際の背面圧が最適化され、吐出安定性が向上し、本発明の請求項範囲の細繊度化は可能となるのである。 In the conventional production of PPS fibers, L/D defined as the quotient obtained by dividing the land length L of the spinneret ejection hole (the length of the straight pipe portion that is the same as the diameter of the ejection hole of the spinneret) by the diameter D of the ejection hole of the spinneret is 1.0. It was usually set between 0 and 4.0. However, in the present invention, it is important to set L/D to 5.0 or more and 10.0 or less in order to improve ejection stability. By setting L/D to 5.0 or more and 10.0 or less, the back pressure when spinning PPS with high molecular mobility at 290 ° C to 360 ° C is optimized, and the ejection stability is improved. It is possible to make the claimed scope of the invention finer.
溶融紡糸機としては、一般的にはプレッシャーメルタ型紡糸機か、1軸または2軸のエクストルーダー型紡糸機を用いる。紡糸工程では増粘によるゲル化を防止するため、加熱温度は可能な限り低温で、かつ溶融するに十分な程度の温度とすることが好ましく、具体的には290~360℃の範囲が好ましい。同じくゲル化防止の観点から、溶融中は窒素雰囲気とすることが好ましい。次いで、溶融ポリマーは上記の口金から吐出され、冷却風の吹きつけにより冷却固化される。冷却風の風速は通常5~100m/分であり、温度は室温またはそれ以下の温度であれば良い。冷却固化された後のPPS繊維は、収束剤として油剤を適量付与された後、所定の引取装置で引き取られる。引取速度は通常500~7000m/分の範囲である。 As the melt spinning machine, a pressure melter type spinning machine or a single- or twin-screw extruder type spinning machine is generally used. In order to prevent gelation due to thickening in the spinning step, the heating temperature is preferably as low as possible and sufficiently high enough to melt, specifically in the range of 290 to 360°C. Similarly, from the viewpoint of preventing gelation, it is preferable to use a nitrogen atmosphere during melting. Then, the molten polymer is discharged from the die and cooled and solidified by blowing cooling air. The velocity of the cooling air is usually 5 to 100 m/min, and the temperature may be room temperature or lower. After being cooled and solidified, the PPS fibers are applied with an appropriate amount of oil as a sizing agent, and then taken up by a predetermined take-up device. Take-off speeds are typically in the range of 500-7000 m/min.
得られた未延伸糸は、次いで延伸工程に供され延伸糸を得る。延伸工程では、好ましくは、加熱浴中や加熱蒸気中や熱板上や熱ローラー上を走行することにより、延伸温度90~170℃程度で、延伸倍率2~5倍にて延伸される。また、延伸は1段延伸であっても2段延伸であっても良い。 The obtained undrawn yarn is then subjected to a drawing step to obtain drawn yarn. In the stretching step, the film is preferably stretched at a stretching temperature of about 90 to 170° C. and at a stretching ratio of 2 to 5 times by running in a heating bath, heating steam, hot plate, or hot roller. Further, the drawing may be one-step drawing or two-step drawing.
熱延伸後に定長熱処理を行っても良い。定長熱処理は糸条の長さを一定に保って熱処理を行うか、数%リラックスを取ることが重要である。 A fixed-length heat treatment may be performed after the hot drawing. In the fixed-length heat treatment, it is important to perform the heat treatment while keeping the length of the yarn constant, or to relax it by several percent.
定長熱処理温度は、好ましくは130℃以上、より好ましくは150℃以上にすることのより、原綿の収縮率を抑えることでき乾燥時工程通過性が良好となる。また、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下にすることにより繊維間の擬似接着を抑制することができる。 The fixed-length heat treatment temperature is preferably 130° C. or higher, more preferably 150° C. or higher, so that the shrinkage of the raw cotton can be suppressed and the process passability during drying is improved. Further, by setting the temperature to preferably 200° C. or lower, more preferably 180° C. or lower, pseudo adhesion between fibers can be suppressed.
また、未延伸糸を延伸する工程は、紡糸に続けて延伸を行う連続工程でも良いし、所定速度で引き取られた未延伸糸を一旦缶内に収納し、又は巻き取った後に、延伸工程に供する不連続工程でも良い。得られるPPS繊維は、マルチフィラメントでも、モノフィラメントでも、また、ステープル繊維のいずれの形態でもよいが、なかでも本発明はステープル繊維とするのが特に好適である。一般的に、フィラメントよりもステープル繊維の方が工業的生産の数量規模が大きいため、コストメリットの効果が得られるためである。 Further, the step of drawing the undrawn yarn may be a continuous step of drawing followed by spinning, or the undrawn yarn taken at a predetermined speed is once stored in a can or wound up, and then subjected to the drawing step. It may be a discontinuous process of providing. The obtained PPS fibers may be multifilaments, monofilaments, or staple fibers, but staple fibers are particularly preferred in the present invention. This is because staple fibers are generally produced in a larger scale industrially than filaments, and thus cost advantages can be obtained.
抄紙などの繊維構造体の原料として供するため、PPS繊維に抄紙分散剤が付与されることが好ましい。得られたPPS繊維への抄紙分散剤の付与は、通常、トウ状態にて、キスローラーを用いて行われる。上記の抄紙分散剤付着率は、繊維重量に対して0.2質量%以上0.8質量%以下が好ましい。分散剤付着率を好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3%質量以上とすることにより、繊維の分散性が向上し、膜厚均一性および目付CV値に優れた湿式不織布となる。また、分散剤付着率を好ましくは0.8質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下とすることにより、工程通過性が向上する。 A papermaking dispersant is preferably added to the PPS fibers in order to serve as a raw material for fiber structures such as papermaking. Application of the papermaking dispersant to the obtained PPS fibers is usually carried out in a tow state using a kiss roller. The papermaking dispersant adhesion rate is preferably 0.2% by mass or more and 0.8% by mass or less with respect to the fiber weight. By setting the dispersant adhesion rate to preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, the dispersibility of the fibers is improved, and the wet-laid nonwoven fabric is excellent in film thickness uniformity and basis weight CV value. Become. Further, by setting the dispersant adhesion rate to preferably 0.8% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, process passability is improved.
このように分散剤付与を行った後、クリンパーによる捲縮の付与を行っても良い。捲縮を付与することにより、繊維同士の絡合が起こり、力学特性に優れた湿式不織布となる。 After applying the dispersant in this manner, crimping may be applied using a crimper. By imparting crimps, the fibers are entangled with each other, resulting in a wet-laid nonwoven fabric having excellent mechanical properties.
上記の捲縮数としては、2山/25mm以上15山/25mm以下が好ましい。捲縮数を2山/25mm以上、より好ましくは5山/25mm以上とすることにより、繊維同士の絡合により、力学特性に優れた湿式不織布となる。また、捲縮数を15山/25mm以下、より好ましくは12山/25mm以下とすることにより、抄紙時の繊維の分散性が向上し、膜厚均一性と目付CV値が良好な湿式不織布となる。 The number of crimps is preferably 2 crimps/25 mm or more and 15 crimps/25 mm or less. By setting the number of crimps to 2 crimps/25 mm or more, more preferably 5 crimps/25 mm or more, the fibers are entangled to form a wet-laid nonwoven fabric having excellent mechanical properties. In addition, by setting the number of crimps to 15 crests/25 mm or less, more preferably 12 crests/25 mm or less, the dispersibility of fibers during papermaking is improved, and the wet-laid nonwoven fabric has good film thickness uniformity and basis weight CV value. Become.
上記のように得られたPPS繊維を、セッターによる乾燥後、カッターで切断することにより、カットファイバーを得ることができる。上記のカットファイバーのカット長は、1mm以上20mm以下であることが好ましい。カット長を好ましくは1mm以上より好ましくは3mm以上とすることにより、繊維同士の絡合により、力学特性に優れた湿式不織布となる。また、カット長を好ましくは20mm以下、より好ましくは10mm以下とすることにより、分散時の繊維の分散性が向上し、膜厚均一性と目付CV値が良好な湿式不織布となる。 Cut fibers can be obtained by cutting the PPS fibers obtained as described above with a cutter after drying with a setter. The cut length of the cut fiber is preferably 1 mm or more and 20 mm or less. By setting the cut length to preferably 1 mm or more, more preferably 3 mm or more, a wet-laid nonwoven fabric having excellent mechanical properties can be obtained by entangling the fibers. Further, by setting the cut length to preferably 20 mm or less, more preferably 10 mm or less, the dispersibility of the fibers during dispersion is improved, resulting in a wet-laid nonwoven fabric with excellent film thickness uniformity and basis weight CV value.
上記方法で得られた延伸糸カットファイバーおよび、上記方法の延伸のみを除した方法で得られた未延伸糸カットファイバーを任意の割合で混合し水中に分散させることにより、分散液を調合することができる。 Dispersion liquid is prepared by mixing drawn yarn cut fiber obtained by the above method and undrawn yarn cut fiber obtained by the method except for drawing in the above method at an arbitrary ratio and dispersing it in water. can be done.
なお、トウ状態での分散剤付与を行わなかった場合には、この段階で、カットファイバーへの分散剤の付与を行ってもよい。 If the dispersant is not applied in the tow state, the dispersant may be applied to the cut fibers at this stage.
上記の分散液を抄紙機に供給することにより、湿式不織布を得ることができる。なお、供給する分散液の繊維濃度を調整することにより、得られる湿式不織布の目付および厚みを変更することができる。 A wet-laid nonwoven fabric can be obtained by supplying the above dispersion to a paper machine. The basis weight and thickness of the obtained wet-laid nonwoven fabric can be changed by adjusting the fiber concentration of the dispersion to be supplied.
上記のように得られた湿式不織布は、水分を除去するために、乾燥することが好ましい。乾燥温度としては、非晶部の結晶化による融着性の低下が起こらないように、90℃以上150℃以下であることが好ましい。 The wet-laid nonwoven fabric obtained as described above is preferably dried in order to remove moisture. The drying temperature is preferably 90° C. or higher and 150° C. or lower so as not to cause deterioration of fusion bondability due to crystallization of the amorphous portion.
上記湿式不織布を平板加熱プレス機もしくはカレンダーロールにて、熱圧着することにより、本発明の未延伸糸カットファイバーによる融着が生じ、力学特性に優れた湿式不織布となる。熱圧着温度としては170℃以上250℃以下が好ましく、圧着時間は1分以上10分以下とすることが好ましい。熱圧着温度を好ましくは170℃以上とすることにより、本発明のPPS繊維の融着により、力学特性に優れた湿式不織布となる。熱圧着温度を250℃以下とすることにより、熱圧着時の湿式不織布の熱収縮を抑制することができる。また圧着時間を1分以上とすることにより、湿式不織布全体に均一に加熱することができ、均質な湿式不織布となる。圧着時間を10分以下とすることにより、過度な結晶化による湿式不織布の力学特性の低下を抑制することができる。 By thermocompression bonding the wet-laid nonwoven fabric with a flat plate heating press or calender rolls, the non-stretched yarn-cut fibers of the present invention cause fusion bonding, resulting in a wet-laid nonwoven fabric having excellent mechanical properties. The thermocompression bonding temperature is preferably 170° C. or more and 250° C. or less, and the compression bonding time is preferably 1 minute or more and 10 minutes or less. By setting the thermocompression bonding temperature to preferably 170° C. or higher, the fusion bonding of the PPS fibers of the present invention provides a wet-laid nonwoven fabric having excellent mechanical properties. By setting the thermocompression bonding temperature to 250° C. or lower, thermal shrinkage of the wet-laid nonwoven fabric during thermocompression bonding can be suppressed. Moreover, by setting the pressing time to 1 minute or longer, the entire wet-laid nonwoven fabric can be uniformly heated, resulting in a homogeneous wet-laid nonwoven fabric. By setting the crimping time to 10 minutes or less, deterioration of the mechanical properties of the wet-laid nonwoven fabric due to excessive crystallization can be suppressed.
以下、実施例により本発明のPPS繊維をより具体的に説明する。なお、実施例中の各物性値は次の方法で求めた。 The PPS fiber of the present invention will be described in more detail below with reference to examples. In addition, each physical property value in the examples was obtained by the following method.
[測定方法]
A.メルトフローレート(MFR)
PPSのメルトマスフローレートは、前記の方法(JIS K7210-1(2014) 8章 A法:質量測定法、荷重5.0kg、温度315℃)に従って、メルトインデックサ(株式会社東洋精機製作所製F-F01)を使用して測定した。
[Measuring method]
A. Melt flow rate (MFR)
The melt mass flow rate of PPS was measured using a melt indexer (Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. F- F01) was used.
B.繊度
繊度はJIS L1015(2010年)に準じて測定した。
B. Fineness Fineness was measured according to JIS L1015 (2010).
C.強度
引張り試験機(オリエンテック社製“テンシロン”)を用いて、JIS L1015(2010年)記載の方法により、試料長2cm、引張り速度2cm/分の条件で応力-歪み曲線を求め、これらから切断時の強力を求める。その値を上記Bで求めた繊度で割ることで、引張強度を求めた。
C. Strength Using a tensile tester ("Tensilon" manufactured by Orientec), according to the method described in JIS L1015 (2010), the stress-strain curve was obtained under the conditions of a sample length of 2 cm and a tensile speed of 2 cm / min, and cut from these. Seek the power of time. The tensile strength was determined by dividing the value by the fineness determined in B above.
D.結晶化度
示差走査熱量計(TA Instruments社製DSCQ1000)で窒素下、昇温速度10℃/分の条件で示差走査熱量測定を行い、観測される発熱ピークの温度を結晶化温度での結晶化熱量をΔHc(J/g)とした。また、200℃以上の温度にて観測される吸熱ピークの温度(融点)での融解熱量をΔHm(J/g)とした。ΔHmとΔHcの差を完全結晶PPSの融解熱量(146.2J/g)で割り、結晶化度Xc(%)を求めた(次式1)。
Xc={(ΔHm-ΔHc)/146.2}×100 (1)
<DSC>
・雰囲気:窒素流(50mL/分)
・温度・熱量校正:高純度インジウム
・比熱校正:サファイア
・温度範囲:0~350℃
・昇温速度:10℃/分
・試料量:5mg
・試料容器:アルミニウム製標準容器。
D. Crystallinity Differential scanning calorimetry is performed under nitrogen with a differential scanning calorimeter (DSCQ1000 manufactured by TA Instruments) at a temperature increase rate of 10 ° C./min, and the temperature of the observed exothermic peak is measured at the crystallization temperature. The amount of heat was ΔHc (J/g). The heat of fusion at the endothermic peak temperature (melting point) observed at a temperature of 200° C. or higher was defined as ΔHm (J/g). The crystallinity Xc (%) was obtained by dividing the difference between ΔHm and ΔHc by the heat of fusion (146.2 J/g) of the completely crystalline PPS (equation 1 below).
Xc = {(ΔHm−ΔHc)/146.2}×100 (1)
<DSC>
- Atmosphere: Nitrogen flow (50 mL/min)
・Temperature/calorific value calibration: high-purity indium ・Specific heat calibration: sapphire ・Temperature range: 0 to 350℃
・Temperature increase rate: 10°C/min ・Sample amount: 5 mg
・Sample container: Aluminum standard container.
E.剛直非晶量
上記Dと同一の示差走査熱量計により温度変調DSC測定を、窒素下、昇温速度2℃/分の条件、温度振幅1℃、温度変調周期60秒の条件で行い、得られたチャートのガラス転移温度(Tg)前後のベースラインに補助線を引き、その差を比熱差(ΔCp)とし、完全非晶PPSのTg前後での比熱差(ΔCp0:0.2699J/g℃)で割り、次式(2)より可動非晶量(Xma)を求めた。さらに、次式(3)により、全体からの結晶化度(Xc)と可動非晶量(Xma)の差から剛直非晶量(Xra)を算出した。
Xma(%)=ΔCp/ΔCp0×100 (2)
Xra(%)=100-(Xc+Xma) (3)
<温度変調DSC>
・雰囲気:窒素流(50mL/分)
・温度・熱量校正:高純度インジウム
・比熱校正:サファイア
・温度範囲:0~250℃
・昇温速度:2℃/分
・試料量:5mg
・試料容器:アルミニウム製標準容器。
E. Rigid amorphous content Temperature-modulated DSC measurement is performed using the same differential scanning calorimeter as in D above, under nitrogen, under the conditions of a temperature increase rate of 2 ° C./min, a temperature amplitude of 1 ° C., and a temperature modulation period of 60 seconds. An auxiliary line is drawn on the baseline around the glass transition temperature (Tg) of the chart, and the difference is defined as the specific heat difference (ΔCp), and the specific heat difference (ΔCp0: 0.2699 J / g ° C.) before and after the Tg of the completely amorphous PPS. , and the movable amorphous amount (Xma) was obtained from the following formula (2). Furthermore, the rigid amorphous amount (Xra) was calculated from the difference between the crystallinity (Xc) from the whole and the movable amorphous amount (Xma) according to the following equation (3).
Xma (%)=ΔCp/ΔCp0×100 (2)
Xra (%) = 100 - (Xc + Xma) (3)
<Temperature modulation DSC>
- Atmosphere: Nitrogen flow (50 mL/min)
・Temperature/calorific value calibration: high-purity indium ・Specific heat calibration: sapphire ・Temperature range: 0 to 250℃
・Temperature increase rate: 2°C/min ・Sample amount: 5 mg
・Sample container: Aluminum standard container.
F.乾熱収縮率
乾熱収縮率は180℃×20分処理した際の処理前の繊維長(A)と処理後の繊維長(B)から次式により算出する。
乾熱収縮率[%]=((A)-(B))/(A)×100
繊維長測定の際には単繊維に規定の荷重(繊度[dtex]×270mg)を掛け、長さを算出する。
F. Dry heat shrinkage rate The dry heat shrinkage rate is calculated from the fiber length (A) before treatment and the fiber length (B) after treatment when treated at 180°C for 20 minutes by the following formula.
Dry heat shrinkage rate [%] = ((A) - (B)) / (A) x 100
When measuring the fiber length, a specified load (fineness [dtex]×270 mg) is applied to the single fiber to calculate the length.
G.紡糸性
各実施例・比較例において、24錘紡糸を実施し、紡糸時間が0~12時間、12~24時間における1錘当たりの糸切れ回数をカウントした。糸切れの要因は様々考えられるが、0~12時間と比較し12~24時間で糸切れ回数が多くなるのは口金汚れによる糸切れである。紡糸性は、紡糸時間12時間で1錘当たりの糸切れ回数が2回未満の場合を○、2~3回の場合を△、4回以上の場合を×とした。
G. Spinnability In each example and comparative example, 24 spindles were spun, and the number of yarn breakages per spindle was counted at spinning times of 0 to 12 hours and 12 to 24 hours. There are various possible causes of thread breakage, but the number of thread breakages in 12 to 24 hours is higher than that in 0 to 12 hours because of thread breakage due to contamination of the spinneret. The spinnability was rated as ◯ when the number of times of thread breakage per spindle was less than 2 times in a spinning time of 12 hours, Δ when 2 to 3 times, and x when 4 times or more.
H.乾燥工程通過性
実施例または比較例にて得られたカット長6mmのPPS繊維を繊維濃度1重量%の水分散液を調合し手漉き抄紙機(熊谷理機工業(株)社製角型シートマシン自動クーチング付き)を用いて目付20g/m2の湿式不織布を得、クーチング処理をした。該不織布を未乾燥のまま熊谷理機工業(株)社製KRK回転型乾燥機(標準型)に投入し、温度120℃、処理時間約2.5min/回で処理を行い湿式不織布のシワ(乾燥工程通過性)を確認した。乾燥工程通過性では乾燥時のシワについて、収縮シワがほとんど発生せず連続抄紙可能なものは○(優良)、収縮シワが発生するが連続抄紙可能な程度のものは△(普通)、収縮シワや剥がれが発生して連続抄紙不可と推測されるものは×(不良)とした。
I.紙力
上記Gの方法で得られた湿式不織布を230℃の平板加熱プレス機を用いて、プレス圧1.5MPaで3分間熱圧着を行った。得られた湿式不織布を、テンシロン(オリエンテック社製UTM-III-100)を用いて、試料幅25mm、初期長30mm、引張速度20mm/分で最大点荷重の値を測定し、5回の測定の算術平均値を引張強度(N/25mm)とし、引張強度の平均値が15N/25mm以上であるものを○(優良)、10~15N/25mmであるものを△(普通)、それ以下を×(不良)とした。
H. Drying process passability PPS fibers with a cut length of 6 mm obtained in Examples or Comparative Examples were mixed with an aqueous dispersion having a fiber concentration of 1% by weight, and then passed through a hand-made paper machine (square sheet machine manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.). A wet-laid nonwoven fabric having a basis weight of 20 g/m 2 was obtained using an automatic couching machine, and subjected to a couching treatment. The undried nonwoven fabric is put into a KRK rotary dryer (standard type) manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd., and treated at a temperature of 120 ° C. for a treatment time of about 2.5 minutes per time to wrinkle the wet nonwoven fabric ( Drying process passability) was confirmed. Regarding the wrinkles during drying in the drying process, ◯ (excellent) indicates that almost no shrinkage wrinkles occur and continuous papermaking is possible. When it was assumed that continuous papermaking was impossible due to peeling, it was evaluated as x (defective).
I. Paper strength The wet-laid nonwoven fabric obtained by the above method G was subjected to thermocompression bonding at a pressing pressure of 1.5 MPa for 3 minutes using a flat plate heating press at 230°C. The resulting wet-laid nonwoven fabric was measured using Tensilon (UTM-III-100 manufactured by Orientec Co., Ltd.) with a sample width of 25 mm, an initial length of 30 mm, and a tensile speed of 20 mm / min. Arithmetic average value of is taken as tensile strength (N / 25 mm), ○ (excellent) when the average value of tensile strength is 15 N / 25 mm or more, △ (normal) when it is 10 to 15 N / 25 mm, less than that It was set as x (defective).
J.総合判定
上記の紡糸性(0~12時間、12~24時間)および抄紙評価(乾燥工程通過性、紙力)において、6項目中で×(悪い)の判定が1つでもある場合は、総合判定を×(不良)とし、6項目中で〇(優良)もしくは△(普通)判定のみの場合、総合判定を〇(優良)とし、〇(優良)を合格とした。
J. Comprehensive judgment In the above spinnability (0 to 12 hours, 12 to 24 hours) and papermaking evaluation (drying process passability, paper strength), if there is even one judgment of × (bad) among the 6 items, the overall Judgment was given as × (poor), and if only ◯ (excellent) or △ (normal) was judged among the 6 items, overall judgment was given as ◯ (excellent), and ◯ (excellent) was given as a pass.
<実施例1~6、比較例1~3>
表1に記載のMFRとなるように、公知の方法によりポリマー連鎖末端としてNaを有したPPSを重合した後、酢酸でpH5.0以下に調整した洗浄液で洗浄した。Na含有量が200ppm以下かつ灰分量が0.05以下 であることを確認しCOOH末端PPS樹脂であると判断した。本PPS樹脂を150℃で6時間真空乾燥した後、紡糸温度330℃で溶融紡糸した。溶融紡糸において、該樹脂をプレッシャーメルタによって溶融押出しし、ギアーポンプで計量しつつ紡糸パックにPPSを供給し、L/Dが6.25の口金を通して紡糸した。
<Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 3>
After polymerizing PPS having Na as a polymer chain end by a known method so as to obtain the MFR shown in Table 1, the polymer was washed with a washing solution adjusted to pH 5.0 or less with acetic acid. After confirming that the Na content was 200 ppm or less and the ash content was 0.05 or less, it was judged to be a COOH-terminated PPS resin. This PPS resin was vacuum-dried at 150°C for 6 hours and then melt-spun at a spinning temperature of 330°C. In melt spinning, the resin was melt extruded by a pressure melter, fed PPS to a spin pack while being metered by a gear pump, and spun through a spinneret with an L/D of 6.25.
その後トータル繊度を約100,000dtexとし、表1に記載の繊度及び繊維特性となるように特定の延伸倍率、延伸温度98℃にて延伸し、キスローラーにて分散剤を付与した後、乾燥後6mmにカットして延伸糸カットファイバーを得た。さらに、上記方法の延伸のみを除した方法で未延伸糸カットファイバーを得た。得られたPPSカットファイバーを繊維濃度1重量%の水分散液を調合し手漉き抄紙機(熊谷理機工業(株)社製角型シートマシン自動クーチング付き)を用いて目付20g/m2の湿式不織布をクーチング処理した。該不織布を未乾燥のまま熊谷理機工業(株)社製KRK回転型乾燥機(標準型)に投入し、温度120℃、処理時間約2.5min/回で処理し、湿式不織布を得た。さらに、上記湿式不織布を230℃の平板加熱プレス機を用いて、プレス圧1.5MPaで3分間熱圧着を行った。 After that, the total fineness is set to about 100,000 dtex, and it is drawn at a specific drawing ratio and a drawing temperature of 98 ° C. so that the fineness and fiber characteristics shown in Table 1 are obtained, and after applying a dispersant with a kiss roller and drying. It was cut to 6 mm to obtain drawn yarn cut fibers. Furthermore, an undrawn yarn-cut fiber was obtained by a method in which only the drawing was removed from the above method. The resulting PPS cut fiber was mixed with an aqueous dispersion having a fiber concentration of 1% by weight, and was wet-processed with a basis weight of 20 g/m 2 using a hand-made paper machine (square sheet machine with automatic couching manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.). The nonwoven fabric was subjected to a couching treatment. The undried nonwoven fabric was placed in a KRK rotary dryer (standard type) manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd. and treated at a temperature of 120 ° C. for a treatment time of about 2.5 minutes to obtain a wet nonwoven fabric. . Further, the wet-laid nonwoven fabric was subjected to thermocompression bonding for 3 minutes at a press pressure of 1.5 MPa using a flat plate heating press at 230°C.
得られたPPSカットファイバーおよび湿式不織布にて上記評価を行った。結果を下表に示す。 The above evaluation was performed on the obtained PPS cut fiber and wet-laid nonwoven fabric. The results are shown in the table below.
実施例1~4では紡糸性も良好であり、水分散性も良好な抄紙用PPSを得ることができ、得られた湿式不織布においても乾燥工程でのシワが改善でき、かつ得られた湿式不織布の紙力も充分強かった。実施例5においては延伸糸の繊度が細い一方、未延伸糸の繊度が太いために、抄紙の目付バラツキが大きく、細繊度未延伸糸を用いた湿式不織布対比紙力が劣位となった。実施例6においては紡糸時にポリマー配向が進む条件で採取した未延伸糸を用いた。その場合、未延伸糸の乾熱収縮率が高く乾燥工程でシワが発生しやすく、また結晶化度も高い為にバインダー繊維の接着力が低く、紙力が実施例1対比劣位となった。 In Examples 1 to 4, a PPS for papermaking having good spinnability and good water dispersibility can be obtained. The paper strength of was also strong enough. In Example 5, the fineness of the drawn yarn was thin, while the fineness of the undrawn yarn was thick. Therefore, the basis weight of papermaking varied greatly, and the paper strength was inferior to the wet nonwoven fabric using fine undrawn yarn. In Example 6, an undrawn yarn was used which was collected under the condition that polymer orientation progressed during spinning. In this case, the dry heat shrinkage rate of the undrawn yarn was high and wrinkles were likely to occur in the drying process.
一方、比較例1において、繊度が太く、目付バラつきが大きいために、乾燥時のシワが発生した。さらに、構成本数が少なくなってしまったために、充分な紙力が得られなかった。比較例2においてはCa末端であるが故に、MFRを上昇させると樹脂の重合度が低下し、繊維の充分な強度が得られなかった。そのために、得られた湿式不織布においても充分な紙力が得られなかった。比較例3においてはCa末端かつMFRが低いために、細繊度品の紡糸について、紡糸性が悪化してしまったと共に、繊維強度が低く、充分な紙力が得られなかった。比較例4においてはNa末端であるために、繊維強度が得られず、充分な紙力が得られなかった。
On the other hand, in Comparative Example 1, wrinkles occurred during drying due to the large fineness and the large variation in basis weight. Furthermore, sufficient paper strength could not be obtained because the number of constituent sheets was reduced. In Comparative Example 2, due to the Ca terminal, the degree of polymerization of the resin decreased when the MFR was increased, and sufficient strength of the fiber was not obtained. Therefore, sufficient paper strength was not obtained in the obtained wet-laid nonwoven fabric. In Comparative Example 3, due to Ca terminal and low MFR, spinnability deteriorated in spinning fine fineness product, fiber strength was low, and sufficient paper strength could not be obtained. In Comparative Example 4, due to Na terminal, fiber strength was not obtained, and sufficient paper strength was not obtained.
Claims (7)
The wet-laid nonwoven fabric according to any one of claims 4 to 6, wherein the crystallinity of the undrawn yarn is 20% or less.
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