專利名稱：一種耐熱性聚苯硫醚纖維及制品的制作方法
技術領域：
本發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：
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)采用常規的熔融紡絲方法，然后在高溫下進行后拉伸、卷曲和切斷制得。PPS纖維具有優異的熱穩定性和阻燃性，氧指數值34 35，200 0C時強度保持率為60%，斷裂伸長無變化；耐化學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煙道氣和特殊熱介質的過濾，造紙工業的干燥帶以及電纜包膠層和防火織物等。但是在用于高溫煙道氣的過濾時，長時間處理后其強度會下降。通過控制長期處理后的強度下降率，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，文獻介紹其耐熱性達到230度。但是二氧化硅作為無機粒子，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合濾料以及生產方法，通過聚苯硫醚和玻璃纖維復合的方式提高耐熱性，具介紹，可以在190度高溫下長期作業。但是由于加入了玻纖，所以成本較高。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具有優異耐熱性能的聚苯硫醚纖維和聚苯硫醚纖維制品。本發明通過對PPS長絲進行定長處理增加其結晶度，進一步提高其耐熱性能，使其高溫下使用時間更長久，性能更加優越。本發明的技術解決方案:一種耐熱性聚苯硫醚纖維，其強度為4.(Γ6.0cN/dtex,且在220度溫度下熱處理72小時后，其強度保持率為80%以上。所述聚苯硫醚纖維由聚苯硫醚長絲經過130°C 260°C溫度、5分鐘 Tl小時的定長熱處理后得到，且其結晶度為30 45%。根據處理溫度的不同，處理時間要進行適當的調整，也就是說在130°C下定長處理的時間相對要長一點，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，大約為5分鐘 24小時，經過這樣的定長處理，可以得到結晶度為3(Γ45%的耐熱性聚苯硫醚纖維。本發明的耐熱性聚苯硫醚纖維是纖維長方向高結晶度的聚苯硫醚纖維。具體是通過熱定型處理，即對處于定長狀態的PPS纖維熱處理，熱處理時纖維不會產生收縮，處理溫度高于PPS的結晶溫度。隨著時間的延長PPS的結晶度上升，并且能夠達到所需結晶度。如果是非定長無張力的熱處理，會導致任意方向的結晶發生，并且取向度下降，使纖維初始強度下降。并且以上結晶指的是纖維方向的結晶，如果結晶方向為任意其他方向，則會影響纖維的初始強度，使初始強度降低。上述定長熱處理詳細敘述為，在微張力的狀態下將纖維或纖維制品固定，使得在熱處理過程中纖維雖發生收縮但長度不發生變化。所述聚苯硫醚纖維的結晶度優選359Γ45%。通過調整定長處理的溫度和時間，可以得到結晶度為359Γ45%的聚苯硫醚纖維，此聚苯硫醚纖維的強度為4.(Γ6.0cN/dtex，且在220度溫度下熱處理72小時后，其強度保持率為85%以上。所述聚苯硫醚纖維的結晶度更加優選409Γ45%。通過調整定長處理的溫度和時間，可以得到結晶度為359Γ45%的聚苯硫醚纖維，此聚苯硫醚纖維的強度為4.(Γ6.0cN/dtex,且在220度溫度下熱處理72小時后，其強度保持率為90%以上。本發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晶度為30 45%。根據處理溫度的不同，處理時間要進行適當的調整，也就是說在130°C下定長處理的時間相對要長一點，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，大約為5分鐘 24小時，經過這樣的定長處理，可以得到結晶度為3(Γ45%的耐熱性聚苯硫醚纖維制品。本發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。本發明制得的耐熱性聚苯硫醚纖維及制品，具有良好的強度保持率，高溫下使用時間更長久，性能更加優越。評價方法如下:
1、強度以及伸度
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條件下進行拉伸測試所得到的強度(cN/dtex),伸度(％)。2、結晶度評價:
設備: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結晶部的密度為P c那么其結晶度則為Xe = (P-Pa) / (P。-Pa)。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。實施例1
將強度為4.5cN/dtex結晶度為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，其強度為4.5cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結晶度為32%，將此種PPS纖維松馳熱處理72小時，后測得強度為3.65cN/dtex,其強度保持率為81%。其中強度保持率=(松弛熱處理72小時后的強度/定長熱處理后PPS的強度)X 100%。實施例2
將強度為4.5cN/dtex結晶度為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，其強度為4.4cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結晶度為35.2%，將此種PPS纖維松馳熱處理72小時，后測得強度為3.75cN/dtex,其強度保持率為85%。實施例3
將強度為4.5cN/dtex結晶度為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，其強度為4.2cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結晶度為40.0%，將此種PPS纖維松馳熱處理72小時，后測得強度為3.82cN/dtex,其強度保持率為91%。實施例4
將強度為4.5cN/dtex結晶度為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，其強度為4.5cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結晶度為32%，將此種PPS纖維緊張(定長)熱處理72小時，后測得強度為4.0OcN/dtex,其強度保持率為89%。實施例5
將強度為4.5cN/dtex結晶度為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，其強度為4.4cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結晶度為35.2%，將此種PPS纖維松馳熱處理72小時，后測得強度為4.0OcN/dtex,其強度保持率為91%。實施例6
將強度為4.5cN/dtex結晶度為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，其強度為4.2cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結晶度為40.0%，將此種PPS纖維松馳熱處理72小時，后測得強度為3.92cN/dtex,其強度保持率為93%。實施例7
將PPS纖維制品(其中PPS長絲強度為4.5cN/dtex結晶度為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纖維強度為4.2cN/dtex,通過密度法測出其中PPS纖維的結晶度為40.0%，將此種PPS纖維制品松馳熱處理72小時后測得其中PPS纖維強度為3.92cN/dtex, PPS纖維強度保持率為93%。實施例8
將PPS纖維制品(其中PPS長絲強度為4.5cN/dtex結晶度為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纖維強度為4.4cN/dtex,通過密度法測出其中PPS纖維的結晶度為35.2%，將此種PPS纖維制品松馳熱處理72小時后測得其中PPS纖維強度為3.75cN/dtex, PPS纖維強度保持率為85%。比較例I
將強度為4.5cN/dtex結晶度為25%的PPS纖維長絲，松馳熱處理72小時，后測得強度為3.24cN/dtex,其強度保持率為72%。比較例2
將強度為4.5cN/dtex結晶度為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，其強度為4.5cN/dteX，通過密度法測出此種PPS纖維的結晶度為29%，將此種PPS纖維松馳熱處理72小時，后測得強度為3.42cN/dtex,其強度保持率達為76%。具體參數見表I和表2。
權利要求
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度為4.(Te.0cN/dtex，且在220度溫度下熱處理72小時后，其強度保持率為80%以上。
2.根據權利要求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，且其結晶度為30 45%。
3.根據權利要求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晶度為35% 45%。
4.根據權利要求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度保持率在80%以上。
6.根據權利要求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晶度為3(Γ45%。
全文摘要
本發明提供了一種耐熱性聚苯硫醚纖維及制品，聚苯硫醚纖維的強度為4.0~6.0cN/dtex，且在220度溫度下熱處理72小時后，其強度保持率為80%以上，聚苯硫醚纖維由聚苯硫醚長絲經過130℃~260℃溫度、5分鐘~72小時的定長熱處理后得到，且其結晶度為30~45%。本發明制得的耐熱性聚苯硫醚纖維及制品，具有良好的強度保持率，高溫下使用時間更長久，性能更加優越，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 優先權日2011年12月23日
發明者張磊, 望月克彥 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司