专利名称：聚苯硫醚短纤维及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种拉伸强度优良的聚苯硫醚短纤维及其制造方法，更详细地来讲，涉及一种即使在长期热处理状态下其纤维的断裂强度下降也少的拉伸强度优良的聚苯硫醚短纤维及其制造方法。
背景技术：
聚苯硫醚(以下称PPS)树脂具有优良的耐热性、屏蔽性、耐化学药品性、电绝缘性、耐湿热性等适合作为工程塑料的性质，可用于以注塑成型、挤压成型用为中心的各种电气、电子部件、机械部件和汽车部件、薄膜、纤维等。例如，PPS材料被广泛用于在废气集尘用的袋滤器等各种产业用薄膜中使用的滤布中。这种滤布是将PPS短纤维针刺到由PPS短纤维的纱线制成的基布上而得到的，用于捕集废气中的粉尘并将不含粉尘的废气排到外面，但是重要的是长期持续保持不堵塞，通常期待这种滤布性能的长寿命化。另一方面，为了阻止滤布堵塞，实现滤布性能的长寿命化，有效的方法是使附着的粉尘有效地从滤布中脱离。例如，当袋滤器中滤布堵塞时，由于废气不能从焚烧设备中排出，所以必须使焚烧设备停下来更换滤布。亦即，如果在滤布堵塞之前将粉尘有效地清除掉，就可实现滤布的长寿命化，可以使焚烧设备长期连续地运转。作为使袋滤器中附着在滤布上的粉尘有效地脱离的方法，大多采用脉冲式喷气方式(参照专利文献I和2)。所谓脉冲式喷气方式是指在附着于滤布表面上的粉尘还没有蓄积时，对滤布定期地喷射高速气流而使滤布振动，从而除掉附着在滤布表面的粉尘的方式。虽然用这种脉冲式喷气方式可以除掉粉尘，但作为外力施加的高速气流容易使滤布的机械强度经时地降低。在定期施加外力时，在滤布的机械强度、滤布的尺寸稳定性不充分的情况下，会因滤布破裂而不能发挥作为袋滤器的功能。目前，为提高PPS纤维的机械强度、尺寸稳定性，提出了各种方案。例如，在专利文献3中公开的技术是在将PPS熔融纺丝后，在PPS的熔点以下拉伸到2 7倍，然后，在PPS熔点以上的温度进行处理，由此提高拉伸强度、结节强度和环扣强力，提高耐弯曲磨损特性和耐弯曲疲劳特性。另外，在专利文献4中公开的技术是在PPS纤维的无纺布中，通过使用赋予了特定卷曲的PPS短纤维而制成尺寸稳定性优良的无纺布。另外，为了改良纤维的耐弯曲性，提出了如下技术在PPS中混合聚碳化二亚胺化合物的技术(专利文献5);为了改良制造时的制丝性，在PPS中混合亚烷基二烷烃酰胺类的技术(专利文献6);控制PPS的分子量分布的技术(专利文献7)。可是，用这些公知的技术得到的PPS纤维的拉伸强度最高在4. 5cN/dtex左右，作为用于袋滤器的滤布的短纤维也未必充分。另一方面，焚烧设备的废气温度高，废气中还含有使PPS化学劣化的气体。S卩，有文献指出用于袋滤器的滤布可在苛刻的条件下使用，当长期使用时，因高温下的化学劣化会导致滤布强度降低(专利文献8)。即，为了抑制因长时间使用而导致的滤布强度降低，要求PPS纤维不易发生因高温下的化学劣化而导致的拉伸强度经时地降低，但是，目前的现状是，在上述的现有技术中，还不能充分抑制因高温下的化学劣化而导致的拉伸强度经时地降低。专利文献I :特开平8-103617号公报专利文献2 :特开 平9-248413号公报专利文献3 :特开平4-222217号公报专利文献4 :日本专利第2764911号公报专利文献5 :特开平10-251918号公报专利文献6 :特开平10-60734号公报专利文献7 :特开2006-336140号公报专利文献8 :特开2006-305562号公报
发明内容
本发明的第一目的在于，解决上述问题，提供一种即使长期在高温条件下耐化学药品性也优良、即使用于袋滤器的滤布机械强度也不易降低的PPS短纤维。另外，本发明的第二目的在于，解决上述问题，提供一种机械强度、尺寸稳定性超过现有技术的PPS短纤维。为了达到上述第一目的，本发明具有如下构成。即，本发明提供一种聚苯硫醚短纤维，所述聚苯硫醚短纤维含有0. 15重量％以下沸点在200°C以上的挥发成分；还提供聚苯硫醚短纤维的制造方法，所述制造方法是，将聚苯硫醚粉末在减压下温度不到350°C的条件下熔融并进行颗粒化而得到的颗粒在温度130 170°C的减压下干燥之后熔融，从喷丝头纺出，拉伸后切成规定长度。另外，为了达到上述第二目的，本发明具有如下构成。即，本发明提供一种聚苯硫醚短纤维，所述聚苯硫醚短纤维中的纤维的拉伸强度为5cN/dteX以上、卷曲弹性率为75%以上；还提供聚苯硫醚短纤维的制造方法，所述制造方法是，采集将溶融的聚苯硫醚从喷丝头纺出的未拉伸丝，然后将未拉伸丝以3倍以上4倍以下进行热拉伸，在180°C以上温度下，进行4秒钟以上的定长热处理后，在充满温度180°C以上的蒸汽的卷曲箱内，赋予卷曲并切成规定长度，在定长热处理前后进行松弛，以使其从热拉伸后到赋予卷曲前之间的松弛率成为1%以上6%以下。按照本发明，可以做成即使在长期高温条件下耐化学药品性也优良、即使作为袋滤器的滤布使用机械强度也不易降低的PPS短纤维。另外，按照本发明，可以做成机械强度、尺寸稳定性超过现有技术的PPS短纤维。即使在袋滤器等长期暴露在苛刻条件下的用途中，也可以做成强度不容易降低的滤布，并可延长产品寿命。
具体实施例方式下面，对本发明进行详细说明。本发明中的PPS是指含有结构式(I)表示的对苯硫醚单元、间苯硫醚单元等苯硫醚单元作为重复单元的聚合物。[化学式I]
权利要求
1.一种聚苯硫醚短纤维，其中，纤维的拉伸强度为5cN/dteX以上，卷曲弹性率为75%以上。
2.如权利要求I所述的聚苯硫醚短纤维，其中，纤维的拉伸强度为5.2cN/dtex以上。
3.如权利要求I或2所述的聚苯硫醚短纤维，在200°C、2000小时的热处理中，纤维的拉伸强度的降低在40 %以内。
4.一种权利要求I所述的聚苯硫醚短纤维的制造方法，其采集将溶融的聚苯硫醚从喷丝头纺出的未拉伸丝，然后将未拉伸丝以3倍以上 4倍以下进行热拉伸，在180°C以上的温度下，进行4秒钟以上的定长热处理后，在充满温度180°C以上的蒸汽的卷曲箱内，赋予卷曲并切成规定长度，在定长热处理前后进行松弛，以使其从热拉伸后到赋予卷曲前之间的松弛率为I %以上 6%以下。
5.如权利要求4所述的聚苯硫醚短纤维的制造方法，其中，从热拉伸后到定长热处理前之间的松弛率以及从定长热处理后到赋予卷曲前之间的松弛率分别为0. 5 3%。
6.如权利要求4所述的聚苯硫醚短纤维的制造方法，其牵引速度为800m/分钟以上。
7.如权利要求4 6任一项所述的聚苯硫醚短纤维的制造方法，所述溶融的聚苯硫醚是将聚苯硫醚粉末在减压下温度不到350°C下熔融并进行颗粒化而得到的颗粒在温度130 170°C的减压下干燥之后熔融而得到的。
全文摘要
本发明涉及聚苯硫醚短纤维及其制造方法。本发明纤维的拉伸强度5cN/dtex以上、卷曲弹性率75％以上的聚苯硫醚短纤维。这些PPS短纤维适合由如下方法得到，即将聚苯硫醚粉末在减压、温度不到350℃的条件下熔融并颗粒化的颗粒在130～170℃减压下干燥后熔融，从喷丝头纺出，拉伸后切成规定长度；或采集将熔融的聚苯硫醚从喷丝头纺出的未拉伸丝后，将未拉伸丝以3倍以上4倍以下热拉伸，在180℃以上定长热处理4秒钟以上后，在充满180℃以上蒸汽的卷曲箱内赋予卷曲并切成规定长度，在定长热处理前后进行松弛，以使从热拉伸后到赋予卷曲前之间的松弛率为1％以上6％以下。
文档编号D02J1/22GK102618956SQ20121007351
公开日2012年8月1日 申请日期2008年3月28日 优先权日2007年3月29日
发明者中野享, 传地多弘幸, 吉田哲弘 申请人:东丽株式会社