[发明专利]一种中空三维卷曲聚苯硫醚短纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中空聚苯硫醚短纤维的制备方法，特别是一种中空三维卷曲聚苯硫醚短纤维的制备方法，属于高性能纤维技术领域。

背景技术

聚苯硫醚(PPS)树脂是分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂，由PPS树脂制成的PPS纤维是一种新型的高性能纤维，具有优良的耐热性能、耐化学性、阻燃性能及良好的力学性能、尺寸稳定性及纺织加工性。因此，PPS纤维在产业和纺织服装领域得到了广泛的应用。

目前开发的PPS纤维，主要以普通圆形短纤维为主，如公开号CN1603477公开的是“一种线性高分子量聚苯硫醚纤维熔融纺丝、拉伸热定型方法”，该方法生产出的圆形截面短纤维，具有断裂强度高、断裂伸长低和热稳定性高等特点。公开号CN101275309公开的是一种“聚苯硫醚短纤维及其制造方法”，该发明的聚苯硫醚短纤维，拉伸强度达5.0CN/dtex以上，此类产品主要用于生产高温除尘的过滤袋，以进一步延长使用寿命。

常规圆形截面的聚苯硫醚纤维与同规格的中空的聚苯硫醚纤维相比，其导湿性、透气性、保温性和隔热效果较差，当作为耐高温防护服、隔热非织造布时，其缺点尤为明显。

作为一般熔融纺丝纺制中空纤维的方法，已有比较成熟的技术，如聚酯（PET）中空三维卷曲纤维，利用特殊的喷丝板设计和不对称冷却技术，可以制得单孔甚至多孔的中空三维卷曲纤维。但PPS树脂具有与PET树脂完全不同的熔融特性和加工性能，采用公知的中空三维卷曲纤维生产方法，难以得到操作性能好、力学性能优良、中空率高的PPS中空三维卷曲纤维。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种中空聚苯硫醚短纤维的制备方法。本发明的产品，具有操作性好、力学性能优良、中空率高等特点，尤其适合应用于耐高温防护服、隔热非织造布等。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种中空三维卷曲聚苯硫醚短纤维的制备方法，采用二种组分，其熔融指数为50～150g/10min的线型聚苯硫醚（日本吴羽公司生产），其中第一组分与第二组分的熔融指数差为10～50g/10min；通过双螺杆复合纺丝装置，在300～350℃的温度下熔融纺丝；所用喷丝板的喷丝孔为二个同心圆组成的圆环，且圆环上开有二个缺口；环吹风筒的环吹风冷却风速为0.8～1.5m/s，环吹风筒上部的吹风角度为水平向下10～20°；（此种设计改变了常规PPS纤维生产时，在喷丝板下面加装缓冷器，以避免喷丝板面温度过低；而生产三维卷曲又要求急冷形成不对称冷却，因此，本发明不适合装缓冷器，而将环吹风筒上部的吹风按水平向下10～20°吹出），纺丝速度为800～1000m/min ,经2～5倍的拉伸、切断和180～220℃的高温热定型制得中空聚苯硫醚（PPS）短纤维。

所述喷丝孔的内圆环半径r为0.3～0.6mm，外圆环半径R为0.8～1.2mm，缺口间距a均为0.1～0.15mm，其中位于二个缺口一侧圆环的圆弧夹角θ为120～180°；且二个缺口另一侧的圆环靠近喷丝板中心。

所述的二种组分中的一种组分通过喷丝孔二个缺口一侧的圆环挤出，另一种组分通过喷丝孔二个缺口另一侧的圆环挤出，形成内在的不对称结构。

所述的二种组分分别通过180℃、8小时的干燥后通过双螺杆复合纺丝装置进行熔融纺丝，双螺杆复合纺丝装置螺杆的各区温度设定为280～320℃，熔融后通过计量泵送入纺丝箱体。

本发明的有益效果为：本发明解决了单独采用不对称急冷并不完全适合PPS三维卷曲生产的实际，通过上述提及的显著特征和制备方法，一方面避免喷丝板面温度过低，同时又能产生不对称冷却效果。其次纤维在保持一般PPS纤维所具有的优良特性的同时，更具有保暖、隔热、质轻、蓬松等特点；而且操作性能好、力学性能优良、中空率高；在耐高温防护服、隔热非织造布等应用领域，性能优越。

附图说明

图1是本发明的喷丝板的截面示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明作进一步的描述。其中中空率的测定采用光学显微镜测定，以中空部分面积占纤维总截面积的百分比计算。

实施例1