TWI777008B - 聚苯硫短纖維及其製造方法、纖維結構體、過濾器用氈及袋狀過濾器 - Google Patents

聚苯硫短纖維及其製造方法、纖維結構體、過濾器用氈及袋狀過濾器 Download PDF

Info

Publication number
TWI777008B
TWI777008B TW107145825A TW107145825A TWI777008B TW I777008 B TWI777008 B TW I777008B TW 107145825 A TW107145825 A TW 107145825A TW 107145825 A TW107145825 A TW 107145825A TW I777008 B TWI777008 B TW I777008B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fiber
filter
polyphenylene sulfide
felt
pps
Prior art date
Application number
TW107145825A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201934190A (zh
Inventor
杉本武司
光永怜央
森達哉
小林祐真
Original Assignee
日商東麗股份有限公司
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 日商東麗股份有限公司 filed Critical 日商東麗股份有限公司
Publication of TW201934190A publication Critical patent/TW201934190A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI777008B publication Critical patent/TWI777008B/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • B01D39/083—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material of organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0001—Making filtering elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/02—Particle separators, e.g. dust precipitators, having hollow filters made of flexible material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0076—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised in that the layers are not bonded on the totality of their surfaces
    • B32B37/0084—Point bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022—Non-woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/024—Woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/08—Interconnection of layers by mechanical means
    • B32B7/09—Interconnection of layers by mechanical means by stitching, needling or sewing
    • 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
    • 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
    • D01D5/22—Formation of filaments, threads, or the like with a crimped or curled structure; with a special structure to simulate wool
    • 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
    • D01D5/26—Formation of staple fibres
    • 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
    • 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
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/12—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4326—Condensation or reaction polymers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43838—Ultrafine fibres, e.g. microfibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0613—Woven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0618—Non-woven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0659—The layers being joined by needling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10—Filtering material manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1225—Fibre length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1233—Fibre diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1291—Other parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/10—Multiple layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/30—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polycondensation products not covered by indexing codes D10B2331/02 - D10B2331/14
    • D10B2331/301—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polycondensation products not covered by indexing codes D10B2331/02 - D10B2331/14 polyarylene sulfides, e.g. polyphenylenesulfide
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/04—Filters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

一種聚苯硫短纖維，其單纖維纖度為0.70~0.95dtex，強度為4.5~5.5cN/dtex，纖維長為20~100mm，熔體流動速率(MFR)值為200~295g/10分鐘。
本發明提供一種聚苯硫短纖維，其不會降低纖維生產性及氈生產性，並且可達成塵埃收集性能提升與機械強度提升。

Description

聚苯硫短纖維及其製造方法、纖維結構體、過濾器用氈及袋狀過濾器
本發明關於一種適合於袋狀過濾器的聚苯硫短纖維及袋狀過濾器。
聚苯硫(以下會有簡記為PPS的情形)樹脂，具有優異的耐熱性、遮蔽性、耐藥品性、電氣絕緣性及耐濕熱性等適合作為工程塑膠的性質，以射出成型或擠出成型用為中心，被使用於各種電器零件、電子零件、機械零件、汽車零件、薄膜、及纖維等。
例如廢氣集塵用的袋狀過濾器等的各種產業用過濾器所使用的濾布廣泛使用了PPS材料。這種濾布，可列舉在由PPS短纖維紡線製作出的基布上積層PPS短纖維，將其針軋而一體化的濾布。
這種濾布被使用於收集廢氣中的塵埃，並將不含塵埃的排氣往外排出。作為袋狀過濾器所要求的性質，可列舉塵埃收集性能及機械強度。
為了降低排氣中的煤塵濃度，正需要塵埃收集性能優異的袋狀過濾器。為了提升袋狀過濾器的塵埃收集性能，一般的方法是使所使用的纖維低纖度化。藉由使用低纖度的纖維，構成濾布的纖維根數變多，因此容易捕獲塵埃。
另外，在袋狀過濾器之中，使附著於濾布的塵埃有效率地脫離的方法，大多採用脈衝噴射的方式。脈衝噴射方式，是指附著於濾布表面的塵埃還沒有累積時，對濾布定期吹送高速氣流，使濾布振動而將附著於濾布表面的塵埃揮落的方式。藉由這種脈衝噴射方式，可將塵埃揮落，然而當然地，作為外力而施加的高速氣流容易使濾布的機械強度逐時降低。定期被施加外力時，在濾布的機械強度或濾布的尺寸安定性不足的情況下，會有有濾布破裂，無法發揮出作為袋狀過濾器之機能的課題。亦即，就袋狀過濾器所要求的特性而言，機械強度是重要的。而且，為了提升袋狀過濾器的機械強度，提高所使用的纖維的拉伸強度是特別重要的。由以上可知，就供袋狀過濾器試驗用的PPS纖維而言，低纖度且高強度是重要的特性。
關於得到低纖度PPS纖維的方法，有文獻提出了被稱為流動延伸的特殊延伸方法(專利文獻1)。在此提案中，確實可得到0.22dtex的低纖度粗棉。
另外，有文獻提出藉由進行高倍率延伸來得到高強度PPS纖維的方法(專利文獻2)。在此提案中，確實可得到5cN/dtex以上的高強度纖維。再者，在專利文獻3中，藉由將剛性非晶量定在特定範圍，可得到5cN/dtex以上的高強度粗棉。
再者，專利文獻4提出了藉由進行電場紡絲，而得到極細且機械強度優異的聚芳基硫纖維的方法。在此提案中，確實可得到1μm(約0.01dtex)以下的極低纖度且5.5cN/dtex以上的高強度纖維。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本特開平2-216214號公報
專利文獻2 日本特開2012-246599號公報
專利文獻3 國際公開第2013/125514號
專利文獻4 日本特開2015-67919號公報
然而，在專利文獻1中使用了被稱為流動延伸的特殊延伸方法，纖維生產性會降低。另外，關於提升強度的方法也並沒有記載，不能謂為機械強度足夠。
以專利文獻2所記載的方法實際得到的纖維為10dtex以上，以專利文獻3所記載的方法實際得到的纖維為2dtex以上，任一者皆不能謂為具有足以提高塵埃收集性能的細纖度。專利文獻2是設計成高剛性．高強度，因此是以10dtex以上的高纖度纖維為前提，然而並沒有提到關於以低纖度纖維來達成高剛性．高強度的方法。專利文獻3記載了使用高分子量的PPS的方法，然而高分子量PPS的牽絲性為劣等，對於低纖度化而言是不利的。
專利文獻4中，可得到低纖度且高強度的纖維，然而使用了電場紡絲這樣的特殊紡絲，若與熔融紡絲等的紡絲方法作比較，則纖維生產性較差。
本發明的課題在於提供一種聚苯硫短纖維，其不會降低纖維生產性及氈生產性，並且可達成塵埃收集性能提升與機械強度提升。
為了提供不會降低纖維生產性及氈生產性，並且可達成塵埃收集性能提升與機械強度提升的聚苯硫短纖維，發現了以下事項是重要的。亦即，本發明如以下所述。
1.一種聚苯硫短纖維，其係單纖維纖度為0.70~0.95dtex，強度為4.5~5.5cN/dtex，纖維長為20~100mm，熔體流動速率(MFR)值為200~295g/10分鐘。 再者，本發明合適的樣態如以下所述。
2.結晶度為30~40%，剛性非晶量為40~60%。
3.雙折射(△n)為0.25~0.30。
4.卷縮數為10~16峰/25mm、卷縮度為12~20%。
5.一種纖維結構體，其係含有10質量%以上的本發明之聚苯硫短纖維。
6.一種過濾器用氈，其係含有至少1層以上之由前述纖維結構體所構成的層。
7.一種袋狀過濾器，其係將前述過濾器用氈縫製成袋狀而成。
8.一種製造方法，其係使用MFR為200~295g/10分鐘的聚苯硫樹脂，藉由熔融紡絲法製作出未延伸絲，以80~170℃的溫度、2~5倍的倍率延伸，以190℃~270℃的溫度、1.05~1.15倍的倍率進行定長熱處理，藉 由填塞型卷縮器賦予卷縮，進行乾燥，添加油劑後，裁切成既定長度，而得到聚苯硫短纖維。
9.一種含有聚苯硫短纖維的纖維結構體之製造方法，其中纖維結構體的態樣為不織布，並且使用了使如前述1至4中任一項之聚苯硫短纖維通過梳棉機製成不織布的方法。
10.一種過濾器用氈之製造方法，其係由形成空氣流入面的過濾層的纖維網31、紡織物(骨材)32、形成空氣排出面的非過濾層的纖維網33的3層構造所構成，並且使用了：藉由前述9的方法製作網31，與紡織物(骨材)32積層，然後製作網33並進一步積層於前述網31與紡織物(骨材)積層而成的物體，然後將該等絡合而一體化的方法，作為將網絡合而一體化的方法，係使用針軋或水軋。
11.一種袋狀過濾器之製造方法，其係將如前述6之過濾器用氈縫製成袋狀，製成袋狀過濾器之製造方法，並且前述縫製所使用的縫線係使用由聚芳基硫、氟化樹脂及氟化樹脂共聚物等的材料所構成的線。
依據本發明，可提供一種聚苯硫短纖維，其不會降低纖維生產性及氈生產性，並且可達成塵埃收集性能提升與機械強度提升。
31‧‧‧纖維網(空氣流入面的過濾層)
32‧‧‧紡織物(骨材)
33‧‧‧纖維網(空氣排出面的非過濾層)
圖1為使用含有本發明之聚苯硫短纖維的不織布的過濾器材(濾布)的分解剖面圖。
以下針對本發明，與理想的實施形態一起作詳細說明。
本發明所使用的PPS，意指作為重複單元含有下述結構式(I)所表示的對苯硫單元、或間苯硫單元等的苯硫單元的聚合物。
Figure 107145825-A0202-12-0006-2
PPS可為只有對苯硫單元或間苯硫單元的同元聚合物，或可為具有對苯硫單元與間苯硫單元兩者的共聚物，另外，只要不損及本發明的效果，亦可為與其他芳香族硫化物的共聚物或混合物。
作為本發明所使用的PPS樹脂，從耐熱性或耐久性的觀點看來，適合使用如下之PPS樹脂：宜含有屬上述結構式(I)所表示之重複單元的對苯硫單元70莫耳%以上，更佳為90莫耳%以上者。此情況下，PPS樹脂中的其他共聚合成分，以間苯硫單元或其他芳香族硫化物單元為佳。
本發明中的PPS樹脂的重量平均分子量，以30000~90000為佳。在使用重量平均分子量未滿30000的PPS樹脂進行熔融紡絲的情況，會有紡絲張力低，紡絲時出現許多斷絲的情形，另外，若使用重量平均分子量超過90000的PPS樹脂，則熔融時的黏度過高，必須將紡絲設備設計成特殊的耐高壓規格，設備費用變高，而為不利。較佳的重量平均分子量為40000~60000。
在本發明中，使用PPS樹脂的情況，作為PPS樹脂的市售品，可列舉東麗股份有限公司製「TORELINA」(註冊商標)、或KUREHA股份有限公司製「FORTRON」(註冊商標)等。
本發明中的PPS短纖維的纖維長為20~100mm，宜為40~80mm。藉由將纖維長定在此範圍，可使後續步驟中的氈加工性良好。
本發明所使用的PPS短纖維的單纖維纖度為0.70~0.95dtex，宜為0.75~0.85dtex。藉由將單纖維纖度定在0.70dtex以上，可使紡絲操作性良好，另外，可使氈加工時的飛絮抑制等梳棉通過性良好。另外，藉由將單纖維纖度定在0.95dtex以下，可提升塵埃收集性能。
本發明所使用的PPS短纖維的強度為4.5~5.5cN/dtex，宜為4.7~5.1cN/dtex。藉由將強度定在4.5cN/dtex以上，可提升氈的機械強度，另外，藉由將強度定在5.5cN/dtex以下，可使延伸操作性良好，而且還可使短纖維的卷縮賦予性提升，並可使氈加工時的飛絮抑制等梳棉通過性提升。
製造本發明之PPS短纖維時，作為原料使用的PPS樹脂的熔體流動速率(MFR)值為200~295g/10分鐘，宜為210~270g/10分鐘，更佳為220~250g/10分鐘。藉由將MFR值定在200g/10分鐘以上，可確保熔融時的流動性，可得到低纖度PPS短纖維。另外，藉由將MFR值定在295g/10分鐘以下，可得到足夠的聚合物分子量，可得到高強度PPS短纖維。
此外，PPS是不會因為水解等而劣化的樹脂，因此本發明的PPS短纖維本身的MFR也與其原料的PPS樹脂相同，為200~295g/10分鐘，宜為210~270g/10分鐘，更佳為220~250g/10分鐘。
在本發明的PPS短纖維之中，同時滿足單纖維纖度0.70~0.95dtex及強度4.5~5.5cN/dtex是極為重要的。藉由以往的熔融紡絲法來製造低纖度PPS短纖維的情況，通常使用MFR值高、牽絲性良好的樹脂，然而這種樹脂係分子量低的情形多，難以提高強度。另一方面，藉由以往的熔融紡絲法製造高強度PPS短纖維的情況，通常使用MFR值低且高分子量的樹脂，然而此情況下，牽絲性差，紡絲操作性為劣等，難以使纖度細化。在高強度且高纖度的情況，塵埃收集性能為劣等，在低纖度且低強度的情況，氈的機械強度為劣等。於是，本發明人等經鑽研檢討的結果發現，藉由使用200~295g/10分鐘這種特定MFR範圍的樹脂，可兼顧低纖度與高強度。
本發明之PPS短纖維的伸度以50.0%以下為佳，40.0%以下為較佳。伸度愈低，代表分子鏈往纖維軸方向愈高配向化，從提高強度物性上看來為較佳。為了確保良好的處理性及步驟通過性，伸度的下限宜為5.0%以上。
本發明之PPS短纖維在180℃的乾熱收縮率，以20%以下為佳，10%以下為較佳，5%以下為更佳。乾熱收縮率愈低，愈能夠抑制氈製作時或作為過濾器實際使用時的收縮，故為較佳。乾熱收縮率的下限並不受特別限制，就現實中可能的範圍而言為1%以上。
本發明之PPS短纖維的結晶度宜為30~40%。藉由將結晶度定在30%以上，可得到高強度的纖維。另外，藉由將結晶度定在40%以下，可使短纖維的卷縮賦予性提升，並可使氈加工時的飛絮抑制等梳棉通過性提升。
本發明之PPS短纖維的剛性非晶量，宜為40~60%，較佳為43~55%，更佳為45~50%。剛性非晶代表高分子的結晶與完全非晶的中間態，如下式所表示般，是由形成纖維的結晶．非結晶的全體(100%)減去結晶度(%)和可動非晶量(%)之後的殘餘量。
剛性非晶量[%]=100[%]-結晶度[%]-可動非晶量[%]。
此外，此處本發明所謂的可動非晶量，如之後的實施例所述般，係藉由溫度調變型DSC進行測定來 求得。藉由將剛性非晶量定在40%以上，可得到高強度的纖維。另外，藉由將剛性非晶量定在60%以下，可使短纖維的卷縮賦予性提升，並可使氈加工時的飛絮抑制等梳棉通過性提升。
本發明之PPS短纖維的雙折射(△n)，宜為0.25~0.30。藉由將雙折射定在0.25以上，可得到高強度的纖維。另外，藉由將雙折射定在0.30以下，可使短纖維的卷縮賦予性提升，並可使氈加工時的飛絮抑制等梳棉通過性提升。
本發明之PPS短纖維的卷縮數，宜為10~16峰/25mm，較佳為12~16峰/25mm。再者，卷縮度為12~20%是重要的，宜為15~20%。藉由將卷縮數定在10峰/25mm以上，將卷縮度定在12%以上，纖維間的絡合性變高，可使氈加工時的飛絮抑制等梳棉通過性提升。另外，藉由將卷縮數定在16峰/25mm以下，將卷縮度定在20%以下，可抑制氈加工時毛粒(nep)的發生，可使氈加工性提升。
在藉由以往的熔融紡絲法製造高強度PPS短纖維的情況，通常使用MFR值低、分子量高的樹脂，然而此情況下剛性會變高，因此難以提高卷縮數度。在高強度且低卷縮數度的情況，氈加工性為劣等，在低強度且高卷縮數度的情況，氈的機械強度為劣等。於是，本發明人等經鑽研檢討的結果發現，藉由使用200~295g/10分鐘這種特定MFR範圍的PPS樹脂，可兼顧高強度與高卷縮數度，亦即可兼顧氈的機械強度及氈加工 性。亦即發現，藉由使用200~295g/10分鐘這種特定MFR範圍的PPS樹脂，可兼顧低纖度、高強度、及高卷縮數度，不會降低纖維生產性及氈生產性，並且可兼顧塵埃收集性能提升與機械強度提升。
本發明之PPS短纖維可製成含有其之纖維結構體。該纖維結構體係含有本發明之PPS短纖維而成，相對於纖維結構體宜為含有10質量%以上而成，較佳為含有25質量%以上，更佳為含有40質量%以上而成。藉由含有10質量%以上的本發明之PPS短纖維，可得到塵埃收集性能提升的效果。
上述纖維結構體，可列舉使用本發明之PPS短纖維而成的棉狀物、還有與其他纖維混合的棉狀物、紡線、不織布、紡織物或針織物等的布帛，適合選擇不織布，特別適合選擇網狀的乾式不織布。
上述本發明之纖維結構體，可製成含有其之過濾器用氈。該過濾器用氈，以含有至少1層以上的由本發明之纖維結構體所構成的層為佳。藉由含有1層以上的本發明之纖維結構體，可得到塵埃收集性能提升的效果。本發明之纖維結構體的形態並無特別限制，可列舉棉狀物、不織布、紡織物、針織物等，適合選擇不織布，特別適合選擇網狀的乾式不織布。作為由本發明之纖維結構體所構成的層以外的層，形態並無特別限制，可列舉棉狀物、不織布、紡織物、針織物等。由本發明之纖維結構體所構成的層以外的層所使用的材料，以具有耐熱性、耐藥品性為佳，因此適合使用聚芳基硫、氟 化樹脂及氟化樹脂共聚物等，特別適合使用聚芳基硫，尤其是聚苯硫(PPS)。
本發明之過濾器用氈的構成並無特別限制，將合適的一例以分解剖面圖表示於圖1。圖1為使用含有本發明之PPS短纖維的不織布的過濾器材(濾布)的分解剖面圖。在圖1之中，所謂形成空氣流入面的過濾層的纖維網31，係例如在表面過濾用過濾器材之中，代表含有塵埃的空氣最初與過濾器材接觸的一面。亦即表示在過濾器材表面收集塵埃，形成塵埃層的一面。本發明之纖維結構體係可使用於此纖維網31，並含有10質量%以上的本發明之PPS短纖維而成。另外，相反側的一面，是由形成空氣排出面的非過濾層的纖維網33所形成，代表除去塵埃的空氣所排出的一面。另外，在纖維網31與纖維網33之間夾入紡織物(骨材)32，並以針軋步驟製成氈。藉由這種方式製作出的氈，可得到尺寸安定性、拉伸強力及耐磨耗性等的機械強度優異，且塵埃收集性優異的過濾器用氈。
本發明之過濾器用氈係被縫製成袋狀，適合使用作為將要求耐熱性之垃圾焚化爐、燃煤鍋爐或金屬熔礦爐等的排氣予以集塵的袋狀過濾器。作為此縫製所使用的縫線，以使用由具有耐熱性、耐藥品性的材料所構成的線為佳，因此適合使用聚芳基硫、氟化樹脂及氟化樹脂共聚物，特別適合使用聚芳基硫。
接下來，針對製造本發明之PPS短纖維的方法的例子作說明。
可使用如上述般MFR為200~295g/10分鐘的PPS樹脂，藉由熔融紡絲法來得到。使前述PPS樹脂的粉末或顆粒熔融，將該熔融樹脂由紡絲噴嘴紡出。作為熔融紡絲機，一般而言，是使用加壓熔爐型紡絲機、或是單軸或雙軸的擠出型紡絲機。熔融聚合物接下來會由紡嘴噴出，藉由冷卻風的吹送而冷卻固化。冷卻固化後的纖維係在適量添加作為上漿劑的油劑之後，以既定牽引裝置牽引。具體的熔融溫度通常為305~340℃，冷卻風的風速通常為35~100m/分鐘，冷卻風的溫度，通常為室溫或其以下的溫度，牽引速度通常在400~3000m/分鐘的範圍。
所牽引的纖維，通常接下來會被供應至延伸步驟。在延伸步驟中，較佳的情況，是藉由在加熱浴中或熱板上、熱滾筒上行進，而以延伸溫度80~170℃左右進行延伸。延伸倍率宜採用2~5倍，較佳為3~4倍。延伸段數可為1段延伸，宜為2段延伸。
熱延伸後，藉由進行定長熱處理，會進一步促進纖維的結晶化，而且剛性非晶量也會增加。以往的定長熱處理中，通常實質上將絲條長度保持一定來實施熱處理、或實施鬆弛處理使絲條弛緩若干百分比。但是，在本發明之製造步驟中，在進行定長熱處理時稍加延伸，亦即採用1.05~1.15倍的倍率是重要的。
藉由將定長熱處理溫度定在宜為190℃以上，較佳為200℃以上，更佳為210℃以上，可對PPS短纖維適當地賦予如前述般的強度、結晶度、剛性非晶 量、雙折射。另外，藉由定在宜為270℃以下，較佳為240℃以下，可適當地抑制纖維間的假接著。
藉由將定長熱處理時間定在宜為5秒鐘以上，可對PPS短纖維適當地賦予如前述般的強度、結晶度、剛性非晶量、雙折射。另一方面，若定長熱處理時間過長，強度、結晶度、剛性非晶量、雙折射只會達到飽和，故就定長熱處理時間的上限值而言係宜為12秒鐘左右。
本發明人等發現，藉由對於由特定MFR的PPS樹脂所構成的纖維，以如上述般的特定條件實施定長熱處理，可使纖度及強度變得適合。亦即，藉由控制延伸中定長熱處理時的分子配向性與熱固定性，則即使是能夠達成低纖度之高MFR的PPS樹脂，也能夠高強度化。
實施定長熱處理之後的絲條，接下來，以填塞箱型卷縮器賦予卷縮。另外，此時亦可藉由蒸氣等將卷縮予以熱固定。為了將已藉由定長熱處理而結晶化之PPS纖維的絲條的卷縮狀態固定，採用定長熱處理溫度以上的溫度作為賦予卷縮時的溫度是重要的，然而若蒸氣溫度過高，則會有發生纖維彼此的熔接的情形。
然後，因應需求而相對於纖維量添加宜為0.01~3.0質量%之油劑，在宜為50~150℃的溫度下進行弛緩熱處理5~60分鐘。接下來，裁切成既定長度，而得到PPS短纖維。這些步驟的順序可因應需求而調換。
接下來針對製造本發明之纖維結構體的方法作說明。
作為本發明之纖維結構體的態樣，可列舉混合棉、不織布、紡織物或針織物等的布帛等，而適合選擇不織布，特別適合選擇乾式不織布。就製作不織布的方法而言，適合使用使本發明之PPS短纖維通過梳棉機製成不織布的方法。此處，本發明之纖維結構體只要含有10質量%以上的本發明之PPS短纖維即可，可在通過梳棉機之前與其他纖維混棉。
接下來針對製造本發明之過濾器用氈的方法作說明。
本發明之過濾器用氈，是由形成空氣流入面的過濾層的纖維網31、紡織物(骨材)32、形成空氣排出面的非過濾層的纖維網33的3層構造所構成。適合使用首先以前述方法製作網31，與紡織物(骨材)32積層，然後製作網33並進一步積層於前述網31與紡織物(骨材)積層而成的物體，然後將該等絡合而一體化的方法。另外，作為將網絡合而一體化的方法，宜為針軋或水軋。
本發明之PPS短纖維可使用於網31。補強布及第2網層的網所使用的材料，以具有耐熱性、耐藥品性為佳，因此適合使用聚芳基硫、氟化樹脂及氟化樹脂共聚物，特別適合使用聚芳基硫，尤其是聚苯硫。
接下來針對製造本發明之袋狀過濾器的方法作說明。
將本發明之過濾器用氈縫製成袋狀，可製成袋狀過濾器。該縫製所使用的縫線，以使用由具有耐熱性、耐藥品性的材料所構成的線為佳，因此適合使用聚芳基硫、氟化樹脂及氟化樹脂共聚物等，特別適合使用聚芳基硫，尤其是聚苯硫。
[實施例]
以下藉由實施例進一步詳細說明本發明，然而本發明並不受該等所限定。
(1)纖維生產性(紡絲操作性)
從紡絲開始後0~36小時之間，計數紡絲時每錘的斷絲次數。將每錘的斷絲次數未滿3次的情況定為S，3次以上未滿6次的情況定為A，6次以上未滿9次的情況定為B，9次以上的情況定為C。
(2)氈生產性(梳棉毛粒)
在25℃、65%RH的條件下，以滾筒梳棉機(roller card)將20g/m2、寬50cm的網以速度30m/分鐘梳棉1小時，對於梳棉出網時的毛粒發生狀態，以目視來確認每隔10分鐘從長邊方向採集1m樣品時的毛粒個數。將沒有毛粒而非常良好的狀態定為S，8個以下的情況定為A，9個~11個情況定為B，12個以上的情況定為C。
(3)氈生產性(梳棉飛絮)
在25℃、65%RH的條件下，以滾筒梳棉機將20g/m2、寬50cm的網以速度30m/分鐘梳棉1小時，將梳棉的飛絮發生量為10g以下的情況定為S，超過10g且在25g以下的情況定為A，超過25g且在35g以下的情況定為B，超過35g的情況定為C。
(4)出口塵埃濃度(mg/m3)
使用VDI-3926 Part I所規定的裝置，依照JIS Z 8909.1(2005年)所規定的測定條件，進行過濾器的集塵性能測試。
各數值如以下所述。
塵埃：JIS Z 8901(2006年)所規定的測試用粉體第10種
入口塵埃濃度：5g/m3
過濾速度：2m/分鐘
脈衝用壓縮空氣槽壓力：500kPa
揮灰壓力損失：1000Pa
脈衝噴射時間：50ms
依照JIS Z 8909-1的7.2e所規定的「熟成．安定化處理後的濾布的集塵性能測定」，對熟成．安定化處理後的過濾布進行揮灰30次，由期間中的通氣量與過濾器通過塵埃量來計算出口塵埃濃度。
(5)氈強度(N/5cm)
依照JIS L1085(1998年)的方法，以定速伸張型拉伸試驗機，沿縱向、橫向分別計算氈測試片5個樣品的平均值。
(6)纖度
纖度是依據JIS L1015(2010年)作測定。
(7)強度
使用拉伸試驗機(ORIENTEC公司製「Tensilon」)，藉由JIS L1015(2010年)記載的方法，以試樣長2cm、拉伸速度2cm/分鐘的條件求得應力-應變曲線，由此等來求得切斷時的拉伸強度。
(8)結晶度
以示差掃描熱量計(TA Instruments公司製DSCQ1000)，在氮氣下以昇溫速度10℃/分鐘的條件進行示差掃描熱量測定，將所觀測到的發熱峰的溫度(結晶溫度)下的結晶熱定為△Hc(J/g)。另外，將在200℃以上的溫度觀測到的吸熱峰的溫度(熔點)下的熔解熱定為△Hm(J/g)。將△Hm與△Hc之差除以完全結晶PPS的熔解熱(146.2J/g)，求得結晶度Xc(%)(下式1)。
Xc={(△Hm-△Hc)/146.2}×100 (1)
<DSC>
．氣體環境：氮氣流(50mL/分鐘)
．溫度．熱量校正：高純度銦
．比熱校正：藍寶石
．溫度範圍：0~350℃
．昇溫速度：10℃/分鐘
．試樣量：5mg
．試樣容器：鋁製標準容器。
(9)剛性非晶量
以與上述(8)相同機器的溫度調變型DSC，在氮氣下以昇溫速度2℃/分鐘的條件、溫度振幅1℃、溫度調變週期60秒鐘的條件，進行示差掃描熱量測定，在所得到的圖形中的玻璃轉移溫度(Tg)前後的基線劃出輔助線，將其差定為比熱差(△Cp)，除以完全非晶PPS的Tg前後的比熱差(△Cp0：0.2699J/g℃)，由下式(2)求得可動非晶量(Xma)。再者，依照下式(3)，由全體的結晶度(Xc)與可動非晶量(Xma)之差計算出剛性非晶量(Xra)。
Xma(%)=△Cp/△Cp0×100 (2)
Xra(%)=100-(Xc+Xma) (3)
<溫度調變型DSC>
．氣體環境：氮氣流(50mL/分鐘)
．溫度．熱量校正：高純度銦
．比熱校正：藍寶石
．溫度範圍：0~250℃
．昇溫速度：2℃/分鐘
．試樣量：5mg
．試樣容器：鋁製標準容器。
(10)雙折射(△n)
以Olympus股份有限公司製BH-2偏光顯微鏡、Na光源、波長589nm，藉由補償法，測定單纖維的延遲與絲徑而求得。
(11)卷縮數
卷縮數是依據JIS L1015(2010年)作測定。
(12)卷縮度
卷縮度是依據JIS L1015(2010年)作測定。
(13)熔體流動速率(MFR)值
依據JIS K7210(1999年)，以溫度315.5℃、荷重5000g的條件測定熔體流動速率值。
[實施例1]
首先，依照以下記載的方法製作出低纖度纖維。
將MFR值為240g/10分鐘的東麗股份有限公司製PPS顆粒在160℃的溫度下進行真空乾燥5小時之後，供給至加壓熔爐型熔融紡絲機，以紡絲溫度320℃、噴出量400g/分鐘進行熔融紡絲，以室溫的冷卻風使其冷卻固化之後，添加通常的PPS用紡絲油劑作為上漿劑，以牽引速度1,200m/分鐘來予以牽引，而得到未延伸絲。
將所得到的未延伸絲在95℃的溫水中以延伸倍率3.3倍進行第一段延伸，接下來，在蒸氣中以總延伸倍率成為3.5倍的方式進行第二段延伸，進一步在使絲線接觸230℃的熱鼓輪的狀態下以1.10倍的倍率進行定長熱處理。接下來，藉由填塞型卷縮器賦予卷縮，進行乾燥，添加油劑後，裁切成51mm長，而得到低纖度．高強度PPS短纖維。纖度為0.83dtex，強度為5.1cN/dtex，而為低纖度．高強度。
另一方面，使用單纖維纖度3.0dtex、裁切長度76mm的PPS短纖維(東麗股份有限公司製「TORCON」(註冊商標)S101-3.0T76mm)，而得到單絲號數20s、合絲根數2根的紡線(總纖度600dtex)。使用此紡線織出平織組織的紡織物，而得到由經線密度26根/2.54cm、緯線密度18根/2.54cm的PPS紡線所構成的平織物。以此平織物作為骨材，在其單面，將以質量比50：50混纖所得到的低纖度．高強度PPS短纖維、與通常纖度的PPS短纖維(纖度2.2dtex、裁切長度51mm、東麗股份有限公司製「TORCON」(註冊商標)S371-2.2T51mm)予以開棉與梳棉處理之後，以刺針密度50根/cm2進行預針軋，將所得到的纖維網以194g/m2的基重積層。此纖維網會形成空氣流入面的過濾層。在紡織物的另一面，將裁切長度51mm的PPS纖維(東麗股份有限公司製「TORCON」S371-2.2T51mm)100%予以開棉與梳棉處理之後，以刺針密度50根/cm2進行預針軋，將所得到的纖維網以220g/m2的基重積層。此纖維網會形成空氣排出面的非過 濾層。再者，藉由針軋加工使紡織物(骨材)與上述纖維網交絡，而得到基重544g/m2、總刺針密度為300根/cm2的過濾器。
將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。紡絲操作性及氈生產性良好。另外，氈的機械強度為縱：1380N/5cm、橫：1720N/5cm，而為良好，確認了機械強度的提升。成為塵埃收集性能指標的出口塵埃濃度為0.21mg/m3，而為良好，確認了塵埃收集性的提升。
[實施例2]
在實施例1之中，製作低纖度纖維時，使用MFR值為215g/10分鐘的東麗股份有限公司製PPS顆粒，並將第一段延伸倍率定為3.2倍，將總延伸倍率定為3.4倍，除此之外，與實施例1同樣地得到低纖度．高強度PPS短纖維。纖度為0.88dtex，強度為4.8cN/dtex，而為低纖度．高強度。
使用所得到的低纖度．高強度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。紡絲操作性及氈生產性良好。另外，氈的機械強度為縱：1005N/5cm、橫：1680N/5cm，而為良好，確認了機械強度的提升。成為塵埃收集性能指標的出口塵埃濃度為0.22mg/m3，而為良好，確認了塵埃收集性的提升。
[實施例3]
在實施例1之中，製作低纖度纖維時，使用MFR值為260g/10分鐘的東麗股份有限公司製PPS顆粒，並將第一段延伸倍率定為3.5倍，將總延伸倍率定為3.7倍，除此之外，與實施例1同樣地得到低纖度．高強度PPS短纖維。纖度為0.77dtex，強度為4.7cN/dtex，而為低纖度．高強度。
使用所得到的低纖度．高強度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。紡絲操作性及氈生產性良好。另外，氈的機械強度為縱：903N/5cm、橫：1508N/5cm，而為良好，確認了機械強度的提升。成為塵埃收集性能指標的出口塵埃濃度為0.15mg/m3，而為良好，確認了塵埃收集性的提升。
[實施例4]
在實施例2之中，製作低纖度纖維時，將第一段延伸倍率定為3.0倍，將總延伸倍率定為3.2倍，除此之外，與實施例1同樣地得到低纖度．高強度PPS短纖維。纖度為0.92dtex，強度為4.5cN/dtex，而為低纖度．高強度。
使用所得到的低纖度．高強度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。紡絲操作性及氈生產性良好。另外，氈的機械強度為縱：899N/5cm、橫：1500N/5cm，而為良好，確認了機械強度的提升。成為塵 埃收集性能指標的出口塵埃濃度為0.29mg/m3，而為良好，確認了塵埃收集性的提升。
[實施例5]
在實施例1之中，製作低纖度纖維時，將第一段延伸倍率定為3.4倍，將總延伸倍率定為3.6倍，除此之外，與實施例1同樣地得到低纖度．高強度PPS短纖維。纖度為0.79dtex，強度為5.2cN/dtex，而為低纖度．高強度。
使用所得到的低纖度．高強度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。紡絲操作性及氈生產性良好。另外，氈的機械強度為縱：1402N/5cm、橫：1733N/5cm，而為良好，確認了機械強度的提升。成為塵埃收集性能指標的出口塵埃濃度為0.16mg/m3，而為良好，確認了塵埃收集性的提升。
[實施例6]
在實施例1之中，製作低纖度纖維時，將定長熱處理時的倍率定為1.15倍，除此之外，與實施例1同樣地得到低纖度．高強度PPS短纖維。纖度為0.80dtex，強度為5.2cN/dtex，而為低纖度．高強度。
使用所得到的低纖度．高強度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。紡絲操作性及氈生產性良好。另外，氈的機械強度為縱：1400N/5cm、橫： 1722N/5cm，而為良好，確認了機械強度的提升。成為塵埃收集性能指標的出口塵埃濃度為0.20mg/m3，而為良好，確認了塵埃收集性的提升。
[實施例7]
在實施例1之中，製作低纖度纖維時，將第一段延伸倍率定為3.5倍，將總延伸倍率定為3.7倍，定長熱處理時的倍率定為1.05倍，除此之外，與實施例1同樣地得到低纖度．高強度PPS短纖維。纖度為0.79dtex，強度為4.8cN/dtex，而為低纖度．高強度。
使用所得到的低纖度．高強度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。紡絲操作性及氈生產性良好。另外，氈的機械強度為縱：1011N/5cm、橫：1707N/5cm，而為良好，確認了機械強度的提升。成為塵埃收集性能指標的出口塵埃濃度為0.16mg/m3，而為良好，確認了塵埃收集性的提升。
[實施例8]
在實施例1之中，製作低纖度纖維時，使用MFR值為205g/10分鐘的東麗股份有限公司製PPS顆粒，除此之外，與實施例1同樣地得到低纖度．高強度PPS短纖維。纖度為0.89dtex，強度為5.2cN/dtex，而為低纖度．高強度。
使用所得到的低纖度．高強度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。紡絲操作性及氈生產性良好。另外，氈的機械強度為縱：1400N/5cm、橫：1730N/5cm，而為良好，確認了機械強度的提升。成為塵埃收集性能指標的出口塵埃濃度為0.28mg/m3，而為良好，確認了塵埃收集性的提升。
[比較例1]
在實施例1之中，製作低纖度纖維時，使用MFR值為185g/10分鐘的東麗股份有限公司製PPS顆粒，並將第一段延伸倍率定為2.9倍，將總延伸倍率定為3.1倍，除此之外，與實施例1同樣地得到PPS短纖維。
使用所得到的低纖度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。在使用MFR值低的樹脂的情況，紡絲操作性及氈生產性為劣等。
[比較例2]
在實施例1之中，製作低纖度纖維時，使用MFR值為205g/10分鐘的東麗股份有限公司製PPS顆粒，並將第一段延伸倍率定為3.0倍，將總延伸倍率定為3.1倍，定長熱處理時的倍率定為1.0倍，除此之外，與實施例1同樣地得到PPS短纖維。
使用所得到的低纖度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。PPS短纖維的強度不足，氈的機械強度為劣等。
[比較例3]
在比較例2之中，製作低纖度纖維時，使用MFR值為185g/10分鐘的東麗股份有限公司製PPS顆粒，並將第一段延伸倍率定為2.9倍，將總延伸倍率定為3.1倍，除此之外，與比較例2同樣地得到PPS短纖維。
使用所得到的低纖度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。在使用MFR值低的樹脂的情況，PPS短纖維的纖度高，塵埃收集性能為劣等。
[比較例4]
在比較例2之中，製作低纖度纖維時，使用MFR值為310g/10分鐘的東麗股份有限公司製PPS顆粒，並將第一段延伸倍率定為3.8倍，將總延伸倍率定為4.0倍，除此之外，與比較例2同樣地得到PPS短纖維。
使用所得到的低纖度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。在使用MFR值高的樹脂的情況，PPS短纖維的強度不足，氈的機械強度為劣等。
[比較例5]
在比較例2之中，製作低纖度纖維時，使用MFR值為350g/10分鐘的東麗股份有限公司製PPS顆粒，並將第一段延伸倍率定為4.0倍，將總延伸倍率定為4.3倍，除此之外，與比較例2同樣地得到PPS短纖維。
使用所得到的低纖度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。在PPS短纖維的纖度過低的情況，氈生產性為劣等。另外，在使用MFR值高的樹脂的情況，PPS短纖維的強度不足，氈的機械強度為劣等。
[比較例6]
在比較例3之中，製作低纖度纖維時，使用MFR值為105g/10分鐘的東麗股份有限公司製PPS顆粒，除此之外，與比較例3同樣地得到PPS短纖維。
使用所得到的低纖度PPS短纖維，以與實施例1同樣的方法得到過濾器材。將生產性及氈性能．過濾器性能揭示於表1。在使用MFR值低的樹脂的情況，紡絲操作性為劣等，PPS短纖維的纖度高，塵埃收集性亦為劣等。另外，PPS短纖維的強度高，氈生產性亦為劣等。
Figure 107145825-A0202-12-0029-3

Claims (11)

  1. 一種聚苯硫短纖維，其係單纖維纖度為0.70~0.95dtex，拉伸強度為4.5~5.5cN/dtex，纖維長為20~100mm，纖維於溫度315.5℃、荷重5000g的條件下的熔體流動速率(MFR)值為200~295g/10分鐘。
  2. 如請求項1之聚苯硫短纖維，其中結晶度為30~40%，剛性非晶量為40~60%。
  3. 如請求項1或2之聚苯硫短纖維，其中雙折射(△n)為0.25~0.30。
  4. 如請求項1或2之聚苯硫短纖維，其中卷縮數為10~16峰/25mm，卷縮度為12~20%。
  5. 一種纖維結構體，其係含有10質量%以上的如請求項1至4中任一項之聚苯硫短纖維。
  6. 一種過濾器用氈，其係含有至少1層以上之由如請求項5之纖維結構體所構成的層。
  7. 一種袋狀過濾器，其係將如請求項6之過濾器用氈縫製成袋狀而成。
  8. 一種聚苯硫短纖維之製造方法，其係如請求項1至4中任一項之聚苯硫短纖維之製造方法，其中使用於溫度315.5℃、荷重5000g的條件下的MFR為200~295g/10分鐘的聚苯硫樹脂，藉由熔融紡絲法製作出未延伸絲，以80~170℃的溫度、2~5倍的倍率延伸，以190℃~270℃的溫度、1.05~1.15倍的倍率進行定長熱處理，藉由填塞型卷縮器賦予卷縮，進行乾燥， 在添加油劑後，裁切成既定長度，而得到聚苯硫短纖維。
  9. 一種含有聚苯硫短纖維的纖維結構體之製造方法，其中纖維結構體的態樣為不織布，並且使用了使如請求項1至4中任一項之聚苯硫短纖維通過梳棉機製成不織布的方法。
  10. 一種過濾器用氈之製造方法，其係由形成空氣流入面的過濾層的纖維網31、紡織物(骨材)32、形成空氣排出面的非過濾層的纖維網33的3層構造所構成，並且使用了：藉由如請求項9之方法製作網31，與紡織物(骨材)32積層，然後製作網33並進一步積層於前述網31與紡織物(骨材)積層而成的物體，然後將該等絡合而一體化的方法，作為將網絡合而一體化的方法，係使用針軋或水軋。
  11. 一種袋狀過濾器之製造方法，其係將如請求項6之過濾器用氈縫製成袋狀，而製成袋狀過濾器之製造方法，並且前述縫製所使用的縫線係使用由聚芳基硫、氟化樹脂及氟化樹脂共聚物等的材料所構成的線。
TW107145825A 2017-12-21 2018-12-19 聚苯硫短纖維及其製造方法、纖維結構體、過濾器用氈及袋狀過濾器 TWI777008B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017244793 2017-12-21
JP2017-244793 2017-12-21
JP2018038566 2018-03-05
JP2018-038566 2018-03-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201934190A TW201934190A (zh) 2019-09-01
TWI777008B true TWI777008B (zh) 2022-09-11

Family

ID=66993413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107145825A TWI777008B (zh) 2017-12-21 2018-12-19 聚苯硫短纖維及其製造方法、纖維結構體、過濾器用氈及袋狀過濾器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20200324234A1 (zh)
EP (1) EP3730680A4 (zh)
JP (1) JP7268594B2 (zh)
CN (1) CN111433395B (zh)
CA (1) CA3083930A1 (zh)
TW (1) TWI777008B (zh)
WO (1) WO2019124189A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112281238B (zh) * 2020-10-30 2022-11-04 绍兴裕辰新材料有限公司 一种提升聚苯硫醚短纤维卷曲性能的方法
JPWO2022230923A1 (zh) * 2021-04-28 2022-11-03
CN113215729B (zh) * 2021-05-06 2023-01-13 常州百朋纺织有限公司 环保型干法骨架布及其制作工艺
JPWO2023032387A1 (zh) * 2021-08-30 2023-03-09
CN114159887A (zh) * 2021-11-17 2022-03-11 安徽元琛环保科技股份有限公司 一种智能滤袋的制作方法及制备的智能温度滤袋
WO2023189809A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 東洋紡エムシー株式会社 ポリフェニレンサルファイド繊維及びその製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101187074A (zh) * 2007-11-28 2008-05-28 深圳市中晟纤维工程技术有限公司 聚苯硫醚复合短纤维一步法成套设备和生产方法
JP2014080716A (ja) * 2012-09-27 2014-05-08 Toray Ind Inc 不織布用ポリフェニレンサルファイド繊維
US20150240390A1 (en) * 2012-09-21 2015-08-27 Toray Industries, Inc. Polyphenylene sulfide composite fiber and nonwoven fabric
JP2017214681A (ja) * 2016-05-31 2017-12-07 東レ株式会社 ポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4950529A (en) * 1987-11-12 1990-08-21 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Polyallylene sulfide nonwoven fabric
JPH02216214A (ja) 1989-02-15 1990-08-29 Teijin Ltd 極細ポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法
DE59308967D1 (de) * 1992-06-18 1998-10-15 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung von Polyarylensulfidfasern und danach erhältliche Polyarylensulfid-Multifilamente
JP4359999B2 (ja) * 2000-03-13 2009-11-11 東レ株式会社 ポリフェニレンサルファイド繊維の製造方法
JP4547481B2 (ja) * 2000-07-24 2010-09-22 東レ・モノフィラメント株式会社 ポリフェニレンサルファイド繊維の製造方法
CN101065419B (zh) 2004-11-30 2012-04-18 东丽株式会社 聚苯硫醚树脂、其制造方法以及由其形成的纤维
JP4613701B2 (ja) * 2005-06-01 2011-01-19 東レ株式会社 ポリフェニレンスルフィド繊維およびその製造方法
JP2007031845A (ja) 2005-07-22 2007-02-08 Toray Ind Inc 不織布、不織布の製造方法およびバグフィルター
JP2008266868A (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
CN102618956B (zh) * 2007-03-29 2014-10-22 东丽株式会社 聚苯硫醚短纤维及其制造方法
JP4968124B2 (ja) 2007-03-29 2012-07-04 東レ株式会社 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
JP5251490B2 (ja) 2008-01-09 2013-07-31 東レ株式会社 ポリフェニレンサルファイド繊維およびその製造方法
JP5093126B2 (ja) * 2008-02-08 2012-12-05 東レ株式会社 ポリフェニレンサルファイド繊維の製造方法
JP4962361B2 (ja) * 2008-03-12 2012-06-27 東レ株式会社 ポリフェニレンサルファイド繊維の製造方法およびポリフェニレンサルファイド繊維
CN102477594A (zh) * 2010-11-25 2012-05-30 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种聚苯硫醚纤维及其生产方法
JP2012127018A (ja) * 2010-12-15 2012-07-05 Toray Ind Inc ポリフェニレンサルファイド繊維からなるペーパーおよびその製造方法
CN102560717B (zh) * 2011-12-19 2013-10-30 东华大学 一种高强低缩聚苯硫醚长丝及其制备方法
CN104145055B (zh) 2012-02-24 2016-05-04 东丽株式会社 聚苯硫醚纤维、包含聚苯硫醚纤维的滤布以及聚苯硫醚纤维的制造方法
CN102776601B (zh) * 2012-08-16 2013-06-19 敦煌西域特种新材股份有限公司 聚苯硫醚纤维纺丝工艺
JP2014095167A (ja) * 2012-11-09 2014-05-22 Toray Monofilament Co Ltd ポリフェニレンサルファイドモノフィラメントおよび工業用織物
JP6547238B2 (ja) 2013-09-30 2019-07-24 Dic株式会社 ポリアリーレンスルフィド繊維及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101187074A (zh) * 2007-11-28 2008-05-28 深圳市中晟纤维工程技术有限公司 聚苯硫醚复合短纤维一步法成套设备和生产方法
US20150240390A1 (en) * 2012-09-21 2015-08-27 Toray Industries, Inc. Polyphenylene sulfide composite fiber and nonwoven fabric
JP2014080716A (ja) * 2012-09-27 2014-05-08 Toray Ind Inc 不織布用ポリフェニレンサルファイド繊維
JP2017214681A (ja) * 2016-05-31 2017-12-07 東レ株式会社 ポリフェニレンスルフィド繊維の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7268594B2 (ja) 2023-05-08
EP3730680A4 (en) 2021-08-25
TW201934190A (zh) 2019-09-01
JPWO2019124189A1 (ja) 2020-10-22
EP3730680A1 (en) 2020-10-28
CA3083930A1 (en) 2019-06-27
CN111433395A (zh) 2020-07-17
WO2019124189A1 (ja) 2019-06-27
US20200324234A1 (en) 2020-10-15
CN111433395B (zh) 2023-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI777008B (zh) 聚苯硫短纖維及其製造方法、纖維結構體、過濾器用氈及袋狀過濾器
JPS599255A (ja) 熱接着不織布
EP2716800A1 (en) Polyphenylene sulfide fibers and nonwoven fabric
TW201546341A (zh) 聚酯黏合纖維
JP2007031845A (ja) 不織布、不織布の製造方法およびバグフィルター
JP2003293220A (ja) 耐熱性に優れたポリ乳酸繊維の製造方法
JP4968124B2 (ja) 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
JP2008007870A (ja) ポリエステル微細繊維およびその繊維製品
JP6376549B2 (ja) ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維からなる濾布およびポリフェニレンサルファイド繊維の製造方法
JPH06184905A (ja) ポリプロピレン系不織布の製造方法
JP4663186B2 (ja) ポリ乳酸ステレオコンプレックス繊維の製造方法
JP5585274B2 (ja) 耐熱性フィルター用長繊維不織布の製造方法
TW202130867A (zh) 聚苯硫醚短纖維及包含其之濾布
JP2741122B2 (ja) 伸縮性嵩高長繊維不織布及びその製造方法
JP2016187767A (ja) 耐熱フィルター用フェルトおよびそれからなるバグフィルター
JPH0120627B2 (zh)
JP2764911B2 (ja) 高巻縮・低収縮性ステープル繊維
JP4100180B2 (ja) ポリマーアロイ繊維
JP2020204133A (ja) 潜在捲縮性を有する複合繊維およびそれからなる不織布
Hayhurst Spunbond cellulose
JP2019099959A (ja) ポリフェニレンサルファイド繊維および繊維構造体
JP3759236B2 (ja) 潜在捲縮繊維を含有する紡績糸
JP2007530813A (ja) ポリプロピレンをベースとし、改善された特性を有するモノフィラメント
JP3948354B2 (ja) 濾過材用紡績粗糸および濾過材
JPH11107147A (ja) 耐薬品性複合化布帛及びそれを用いた成形体

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent