專利名稱：一種耐熱性聚苯硫醚纖維及制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐熱性聚苯硫醚纖維及耐熱性聚苯硫醚纖維制品。
背景技術(shù)：
聚苯硫醚纖維(PPS纖維)是一種功能性特種纖維。一般由聚苯硫醚樹脂(PPS樹月旨)采用常規(guī)的熔融紡絲方法，然后在高溫下進(jìn)行后拉伸、卷曲和切斷制得。PPS纖維具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和阻燃性，氧指數(shù)值34 35，200 0C時強(qiáng)度保持率為60%，斷裂伸長無變化；耐化學(xué)性僅次于聚四氟乙烯纖維；有較好的紡織加工性能。PPS纖維主要用于制備高溫?zé)煹罋夂吞厥鉄峤橘|(zhì)的過濾，造紙工業(yè)的干燥帶以及電纜包膠層和防火織物等。但是在用于高溫?zé)煹罋獾倪^濾時，長時間處理后其強(qiáng)度會下降。通過控制長期處理后的強(qiáng)度下降率，來提聞廣品的使用壽命，將提聞廣品的競爭力。在以往PPS纖維相關(guān)專利中，也有涉及到PPS纖維的耐熱性能的。例如專利CN201110169746.1中公開了一種耐熱聚苯硫醚纖維的制備方法，其方法是向PPS中添加一定量的二氧化硅，使其耐熱性能得到提高，文獻(xiàn)介紹其耐熱性達(dá)到230度。但是二氧化硅作為無機(jī)粒子，添加后可能存在纖維性能下降的可能，需要注意。另外專 利CN201010183242.0中，介紹了一種聚苯硫醚玻纖復(fù)合濾料以及生產(chǎn)方法，通過聚苯硫醚和玻璃纖維復(fù)合的方式提高耐熱性，具介紹，可以在190度高溫下長期作業(yè)。但是由于加入了玻纖，所以成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)異耐熱性能的聚苯硫醚纖維和聚苯硫醚纖維制品。本發(fā)明通過對PPS長絲進(jìn)行定長處理增加其結(jié)晶度，進(jìn)一步提高其耐熱性能，使其高溫下使用時間更長久，性能更加優(yōu)越。本發(fā)明的技術(shù)解決方案:一種耐熱性聚苯硫醚纖維，其強(qiáng)度為4.(Γ6.0cN/dtex,且在220度溫度下熱處理72小時后，其強(qiáng)度保持率為80%以上。所述聚苯硫醚纖維由聚苯硫醚長絲經(jīng)過130°C 260°C溫度、5分鐘 Tl小時的定長熱處理后得到，且其結(jié)晶度為30 45%。根據(jù)處理溫度的不同，處理時間要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，也就是說在130°C下定長處理的時間相對要長一點(diǎn)，大約為5小時 72小時，而在260°C下定長處理的時間相對要短一點(diǎn)，大約為5分鐘 24小時，經(jīng)過這樣的定長處理，可以得到結(jié)晶度為3(Γ45%的耐熱性聚苯硫醚纖維。本發(fā)明的耐熱性聚苯硫醚纖維是纖維長方向高結(jié)晶度的聚苯硫醚纖維。具體是通過熱定型處理，即對處于定長狀態(tài)的PPS纖維熱處理，熱處理時纖維不會產(chǎn)生收縮，處理溫度高于PPS的結(jié)晶溫度。隨著時間的延長PPS的結(jié)晶度上升，并且能夠達(dá)到所需結(jié)晶度。如果是非定長無張力的熱處理，會導(dǎo)致任意方向的結(jié)晶發(fā)生，并且取向度下降，使纖維初始強(qiáng)度下降。并且以上結(jié)晶指的是纖維方向的結(jié)晶，如果結(jié)晶方向?yàn)槿我馄渌较颍瑒t會影響纖維的初始強(qiáng)度，使初始強(qiáng)度降低。上述定長熱處理詳細(xì)敘述為，在微張力的狀態(tài)下將纖維或纖維制品固定，使得在熱處理過程中纖維雖發(fā)生收縮但長度不發(fā)生變化。所述聚苯硫醚纖維的結(jié)晶度優(yōu)選359Γ45%。通過調(diào)整定長處理的溫度和時間，可以得到結(jié)晶度為359Γ45%的聚苯硫醚纖維，此聚苯硫醚纖維的強(qiáng)度為4.(Γ6.0cN/dtex，且在220度溫度下熱處理72小時后，其強(qiáng)度保持率為85%以上。所述聚苯硫醚纖維的結(jié)晶度更加優(yōu)選409Γ45%。通過調(diào)整定長處理的溫度和時間，可以得到結(jié)晶度為359Γ45%的聚苯硫醚纖維，此聚苯硫醚纖維的強(qiáng)度為4.(Γ6.0cN/dtex,且在220度溫度下熱處理72小時后，其強(qiáng)度保持率為90%以上。本發(fā)明還提供一種耐熱性聚苯硫醚纖維制品。所述耐熱性聚苯硫醚纖維制品中聚苯硫醚纖維強(qiáng)度為4.(Γ6.0cN/dtex，所述耐熱性聚苯硫醚纖維制品在220度溫度下熱處理72小時，其中聚苯硫醚纖維強(qiáng)度保持率在80%以上。所述耐熱性聚苯硫醚纖維制品由聚苯硫醚長絲制成的半成品經(jīng)過130°C ^260°C溫度、5分 Tl小時的定長熱處理后得到，且耐熱性聚苯硫醚纖維制品中聚苯硫醚纖維的結(jié)晶度為30 45%。根據(jù)處理溫度的不同，處理時間要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，也就是說在130°C下定長處理的時間相對要長一點(diǎn)，大約為5小時 72小時，而在260°C下定長處理的時間相對要短一點(diǎn)，大約為5分鐘 24小時，經(jīng)過這樣的定長處理，可以得到結(jié)晶度為3(Γ45%的耐熱性聚苯硫醚纖維制品。本發(fā)明的耐熱性聚苯硫醚纖維制品具體可以表述為:PPS毛氈，PPS過濾袋，PPS抄 紙等。本發(fā)明制得的耐熱性聚苯硫醚纖維及制品，具有良好的強(qiáng)度保持率，高溫下使用時間更長久，性能更加優(yōu)越。評價方法如下:
1、強(qiáng)度以及伸度
使用0RIENTEC公司制造的坦錫倫UCT-100型，在測試PPS纖維時是在試樣長度25CM，拉伸速度30cm/min條件下進(jìn)行拉伸測試所得到的強(qiáng)度(cN/dtex),伸度(％)。2、結(jié)晶度評價:
設(shè)備:日本4 'y々株式會社，182-A型密度勾配管，測試出試樣的密度為P、其中PPS非晶部的密度為P a、PPS結(jié)晶部的密度為P c那么其結(jié)晶度則為Xe = (P-Pa) / (P。-Pa)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1
將強(qiáng)度為4.5cN/dtex結(jié)晶度為25%的PPS纖維長絲在220°C下定長熱處理I小時得到一種PPS纖維，其強(qiáng)度為4.5cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結(jié)晶度為32%，將此種PPS纖維松馳熱處理72小時，后測得強(qiáng)度為3.65cN/dtex,其強(qiáng)度保持率為81%。其中強(qiáng)度保持率=(松弛熱處理72小時后的強(qiáng)度/定長熱處理后PPS的強(qiáng)度)X 100%。實(shí)施例2
將強(qiáng)度為4.5cN/dtex結(jié)晶度為25%的PPS纖維長絲在220°C下定長熱處理12小時得到一種PPS纖維，其強(qiáng)度為4.4cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結(jié)晶度為35.2%，將此種PPS纖維松馳熱處理72小時，后測得強(qiáng)度為3.75cN/dtex,其強(qiáng)度保持率為85%。實(shí)施例3
將強(qiáng)度為4.5cN/dtex結(jié)晶度為25%的PPS纖維長絲在220°C下定長熱處理40小時得到一種PPS纖維，其強(qiáng)度為4.2cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結(jié)晶度為40.0%，將此種PPS纖維松馳熱處理72小時，后測得強(qiáng)度為3.82cN/dtex,其強(qiáng)度保持率為91%。實(shí)施例4
將強(qiáng)度為4.5cN/dtex結(jié)晶度為25%的PPS纖維長絲在220°C下定長熱處理I小時得到一種PPS纖維，其強(qiáng)度為4.5cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結(jié)晶度為32%，將此種PPS纖維緊張(定長)熱處理72小時，后測得強(qiáng)度為4.0OcN/dtex,其強(qiáng)度保持率為89%。實(shí)施例5
將強(qiáng)度為4.5cN/dtex結(jié)晶度為25%的PPS纖維長絲在220°C下定長熱處理12小時得到一種PPS纖維，其強(qiáng)度為4.4cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結(jié)晶度為35.2%，將此種PPS纖維松馳熱處理72小時，后測得強(qiáng)度為4.0OcN/dtex,其強(qiáng)度保持率為91%。實(shí)施例6
將強(qiáng)度為4.5cN/dtex結(jié)晶度為25%的PPS纖維長絲在220°C下定長熱處理40小時得到一種PPS纖維，其強(qiáng)度為4.2cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結(jié)晶度為40.0%，將此種PPS纖維松馳熱處理72小時，后測得強(qiáng)度為3.92cN/dtex,其強(qiáng)度保持率為93%。實(shí)施例7
將PPS纖維制品(其中PPS長絲強(qiáng)度為4.5cN/dtex結(jié)晶度為25%)在220°C下定長熱處理40小時，得到一種PPS纖維制品，測得其中PPS纖維強(qiáng)度為4.2cN/dtex,通過密度法測出其中PPS纖維的結(jié)晶度為40.0%，將此種PPS纖維制品松馳熱處理72小時后測得其中PPS纖維強(qiáng)度為3.92cN/dtex, PPS纖維強(qiáng)度保持率為93%。實(shí)施例8
將PPS纖維制品(其中PPS長絲強(qiáng)度為4.5cN/dtex結(jié)晶度為25%)在220°C下定長熱處理12小時，得到一種PPS纖維制品，測得其中PPS纖維強(qiáng)度為4.4cN/dtex,通過密度法測出其中PPS纖維的結(jié)晶度為35.2%，將此種PPS纖維制品松馳熱處理72小時后測得其中PPS纖維強(qiáng)度為3.75cN/dtex, PPS纖維強(qiáng)度保持率為85%。比較例I
將強(qiáng)度為4.5cN/dtex結(jié)晶度為25%的PPS纖維長絲，松馳熱處理72小時，后測得強(qiáng)度為3.24cN/dtex,其強(qiáng)度保持率為72%。比較例2
將強(qiáng)度為4.5cN/dtex結(jié)晶度為25%的PPS纖維長絲在220°C下定長熱處理40分鐘得到一種PPS纖維，其強(qiáng)度為4.5cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結(jié)晶度為29%，將此種PPS纖維松馳熱處理72小時，后測得強(qiáng)度為3.42cN/dtex,其強(qiáng)度保持率達(dá)為76%。具體參數(shù)見表I和表2。
權(quán)利要求
1.一種耐熱性聚苯硫醚纖維，其特征是:所述聚苯硫醚纖維的強(qiáng)度為4.(Te.0cN/dtex，且在220度溫度下熱處理72小時后，其強(qiáng)度保持率為80%以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱性聚苯硫醚纖維，其特征是:所述聚苯硫醚纖維由聚苯硫醚長絲經(jīng)過130°C 260°C溫度、5分鐘 72小時的定長熱處理后得到，且其結(jié)晶度為30 45%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐熱性聚苯硫醚纖維，其特征是:所述聚苯硫醚纖維的結(jié)晶度為35% 45%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐熱性聚苯硫醚纖維，其特征是:所述聚苯硫醚纖維的結(jié)晶度為40% 45%。
5.一種耐熱性聚苯硫醚纖維制品，其特征是:所述耐熱性聚苯硫醚纖維制品中聚苯硫醚纖維強(qiáng)度為4.(Γ6.0cN/dtex，所述耐熱性聚苯硫醚纖維制品在220度溫度下熱處理72小時，其中聚苯硫醚纖維強(qiáng)度保持率在80%以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐熱性聚苯硫醚纖維制品，其特征是:所述耐熱性聚苯硫醚纖維制品由聚苯硫醚長絲制成的半成品經(jīng)過130°c 26(rc溫度、5分 72小時的定長熱處理后得到，且耐熱性聚苯硫 醚纖維制品中聚苯硫醚纖維的結(jié)晶度為3(Γ45%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種耐熱性聚苯硫醚纖維及制品，聚苯硫醚纖維的強(qiáng)度為4.0~6.0cN/dtex，且在220度溫度下熱處理72小時后，其強(qiáng)度保持率為80%以上，聚苯硫醚纖維由聚苯硫醚長絲經(jīng)過130℃~260℃溫度、5分鐘~72小時的定長熱處理后得到，且其結(jié)晶度為30~45%。本發(fā)明制得的耐熱性聚苯硫醚纖維及制品，具有良好的強(qiáng)度保持率，高溫下使用時間更長久，性能更加優(yōu)越，制品可為PPS毛氈、PPS過濾袋、PPS抄紙等。
文檔編號D02J13/00GK103173906SQ20111043614
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者張磊, 望月克彥 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司