专利名称：一种复合纤维及其制备方法
技术领域：
本发明属于本发明属于化学纤维技术领域，特别涉及一种复合纤维及其制备方法。
背景技术：
现有治理污染的耐高温过滤材料中主要合成纤维是采用单组份PPS(聚苯硫醚)纺制的纤维，如题为“一种线性高分子聚苯硫醚纤维熔融纺丝、拉伸热定型方法”的中国专利200410096068.D。其缺陷是，由于价格昂贵，难以广泛推广应用于环保产业。
而采用一般的PET(聚酯)或PA(聚酰胺)或芳砜纶纤维制作无纺针制毡。其缺陷是不能长期适用于高温，水解，酸碱复杂多变的污染治理的综合性需要。
发明内容
本发明的目的是克服上述的缺陷，提供一种复合纤维及其制备方法，该复合纤维价廉物美，可作为环保工业使用的纤维过滤材料。
本发明的一种复合纤维是以PPS(聚苯硫醚)为皮层，以PET(聚酯)、PET、或PA6(聚酰胺)、或PA66(聚酰胺)为芯层的皮芯结构，纺制的长纤维或短纤维，如图1所示，其中A为PPS，B为PET、或PA6、或PA66。
本发明的一种复合纤维的制备方法，包括下述步骤(1)真空干燥阶段PPS(聚苯硫醚)、PET，或PA6，或PA66分别在旋转式真空转鼓中干燥，其干燥温度70～155℃，干燥时间4～24小时，然后将经干燥的原料分别输送入各自的储料桶，供熔融纺丝；(2)纺丝卷绕阶段复合纤维皮层PPS原料的纺丝螺杆温度如下冷却区50～105℃，进料区280～305，熔融区295～355，计量压缩区285～315℃，弯管法兰区275～305℃。
复合纤维芯层PET，或PA6，或PA66原料的纺丝螺杆温度如下冷却区50～100℃，进料区190～220，熔融区220～300，计量压缩区265～285℃，弯管法兰区275～295℃。
复合纺丝箱体温度285～350℃，环吹风板距15～50cm，风速0.13～0.65米/秒，风温20～35℃，单体抽吸风量50～30mm/H2o纺丝速度200～800m/min，单束卷绕丝纤度5000～15000dtex。
(3)后拉伸热定型阶段集束总纤度20～85万dtex，拉伸总倍率3.0～5.2倍，一级拉伸倍率3.0～3.5，拉伸温度50～90℃；二级拉伸倍率1.1～1.3，拉伸温度105～165℃。热定型温度I区125～145℃。II区130～165℃，III区140～155℃，IV区105～130℃，定型时间10～40分钟，切断长度38～110mm。
本发明所述的PPS为皮层的双组份复合短纤维，PPS/PET或PPS/PA皮芯结构纤维，可应用于火力发电厂、钢厂、垃圾焚烧处理厂粉尘过滤袋，也可应用液态过滤杀质，如印染、造纸、医药食品、有色金属冶炼过程中的高温污水处理。
本发明的实现过程如下列技术流程图示意[PPS颗粒料，PET或PA颗粒料分别真空干燥]→[A螺杆熔融挤出计量→B螺杆熔融挤出计量]→双组份复合纺丝箱体→皮芯形复合纺丝组件→单体抽吸装置→环吹风冷却→甬道→卷绕上油→牵引喂入→存丝桶(卷绕丝)→集束→八辊导丝辊→一道拉伸辊→油浴加热槽→二道拉伸辊→加热蒸汽箱→三道拉伸辊→预热箱→卷曲机→叠丝机→松弛热定型→张力牵引机→切断机→打包机。
本发明的有益效果是采用皮芯结构的双组份复合纺丝，较之单组份PPS纤维，成本大约可减少50％以上，为环境保护下的大规模污染治理奠定了价格基础，从而促进该过滤材料的更广泛应用。针刺无纺布用于过滤袋，可在电厂、钢厂、垃圾焚烧厂的粉层过滤，也可用在印染、医药、食品、金属矿业的污水过滤。
图1复合纤维的皮芯结构。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1原料干燥PPS切片经筛选后送入真空转鼓密闭抽真空、升温。升温8小时至150℃，保温10小时。冷却后出料输送A#纺丝料贮存桶。PET切片、特性粘度0.68，在真空转鼓内升温时间6小时至130℃，在此温度下保温6小时，冷却后输送到B#纺丝料贮存桶。A#纺丝螺杆温度冷却区85℃，进料区295，熔融区315，计量压缩区325℃，弯管法兰区315℃。
B#纺丝螺杆温度冷却区70℃，进料区275℃，熔融区290℃，计量压缩区300℃，弯管法兰区285℃，复合纺丝箱体310℃，环吹风板距25cm，风速0.42m/min，风温28℃，单体抽吸风量70mm/H2O，纺速750m/min。后拉伸总倍率4.2倍，一级拉伸3.5倍，拉伸温度(加热蒸汽箱)125℃。热定型温度I区125℃，II区135℃，III区140℃，IV区120℃，定型时间28分钟。测得皮芯PPS/PET强度4.2cN/dtex，伸长33％。针刺成过滤毡150g/m2。
实施例2原料干燥PPS切片同实施例1，PET特性粘度0.82dl/g，在真空转鼓内升温8小时至150℃，保温6小时，冷却后输送至B#纺丝储存桶。A#纺丝螺杆温度，冷却区85℃；进料区298℃；熔融区320℃；计量压缩区330℃；弯管法兰区320℃。B#纺丝螺杆温度，冷却区75℃；进料区280℃；熔融区295℃；计量压缩区305℃；弯管法兰区290℃。复合纺丝箱体温度315℃，环吹风板距28cm；风速0.45m/min；风温26℃。单体抽吸风量65mm/H2O，纺速700m/min。后拉伸总倍率4.5倍；一级拉伸比3.55倍，拉伸温度(油浴)78℃；二级拉伸比拉伸温度(加热蒸汽箱)130℃。热定型温度I区128℃，II区135℃，III区142℃，IV区125℃。定型时间30分钟。测得皮芯PPS/PET纤维强度4.5cN/dtex，伸长31.2％。针刺成过滤毡180g/m2。
实施例3原料干燥，PPS切片同实施例1，只是将PET切片换成分子量为15800的PA切片，在真空转鼓内升温7小时，升温至130℃，在此温度下保温6小时，冷却后输送至B#纺丝储存桶。A#纺丝螺杆温度，冷却区75℃；进料区295℃；熔融区315℃；计量压缩区320℃；弯管法兰区315℃。B#纺丝螺杆温度，冷却区70℃；进料区270℃；熔融区285℃；计量压缩区295℃；弯管法兰区280℃。复合纺丝箱体温度310℃，环吹风板距30cm；风速0.35m/min；风温22℃。单体抽吸风量65mm/H2O，纺速680m/min。后拉伸总倍率5.01倍；一级拉伸比3.6倍，拉伸温度(油浴槽)65℃；二级拉伸比1.5；拉伸温度(加热蒸汽箱)115℃。热定型温度I区115℃，II区130℃，III区135℃，IV区120℃。定型时间30分钟，测得皮芯PPS/PA6纤维强度4.3cN/dtex，伸长36.2％。针刺成过滤毡180g/m2，实施例4原料干燥，PPS切片同实施例1，PA66切片分子量21000，在真空转鼓内升温9小时，升温至140℃，在此温度下保温6小时，冷却后输送至B#纺丝储存桶。A#纺丝螺杆温度，冷却区90℃；进料区298℃；熔融区325℃；计量压缩区335℃；弯管法兰区325℃。3#纺丝螺杆温度，冷却区80℃；进料区295℃；熔融区305℃；计量压缩区310℃；弯管法兰区295℃。复合纺丝箱体温度325℃，环吹风板距32cm；风速0.52m/min；风温23℃。单体抽吸风量78mm/H2O，纺速580m/min。后拉伸总倍率4.2倍；一级拉伸比3.3倍，拉伸温度(油浴)80℃；二级拉伸比1.5；拉伸温度(加热蒸汽箱)135℃。热定型温度I区130℃，II区140℃，III区145℃，IV区125℃。定型时间32分钟，测得皮芯PPS/PA66纤维强度4.6cN/dtex，伸长28.5％。针刺成过滤毡220g/m2。
权利要求
1.一种复合纤维，其特征在于是皮芯结构，其中皮层为PPS(聚苯硫醚)，芯层是PET(聚酯)、PET、PA6(聚酰胺)、或PA66(聚酰胺)，纺制的长纤维或短纤维。
2.一种复合纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)真空干燥将所述的PPS(聚苯硫醚)、PET，PA6，或PA66分别在真空转鼓中干燥，然后输送入各自的储料桶，供熔融纺丝，温度70～155℃，时间4～24小时；(2)纺丝卷绕所述的皮层PPS原料的纺丝螺杆温度分别是冷却区50～105℃，进料区280～305，熔融区295～355，计量压缩区285～315℃，弯管法兰区275～305℃。所述的芯层PET，或PA6，或PA66原料的纺丝螺杆温度是冷却区50～100℃，进料区190～220，熔融区220～300，计量压缩区265～285℃，弯管法兰区275～295℃。箱体温度285～350℃，环吹风板距15～50cm，风速0.13～0.65米/秒，风温20～35℃，单体抽吸风量50～30mm/H2o纺丝速度200～800m/min，单束卷绕丝纤度5000～15000dtex。(3)后拉伸热定型集束总纤度20～85万dtex，拉伸总倍率3.0～5.2倍，一级拉伸倍率3.0～3.5，拉伸温度50～90℃；二级拉伸倍率1.1～1.3，拉伸温度105～165℃。热定型温度I区125～145℃。II区130～165℃，III区140～155℃，IV区105～130℃，定型时间10～40分钟，切断长度38～110mm。
3.根据权利要求2所述一种复合纤维的制备方法其特征在于(1)将所述的PPS(聚苯硫醚)、PET，PA6，或PA66原料在真空转鼓内升温时间6小时至130℃，保温6小时；(2)所述的皮层PPS原料纺丝螺杆温度是冷却区85℃，进料区295，熔融区315，计量压缩区325℃，弯管法兰区315℃，所述的芯层PET，或PA6，或PA66原料纺丝螺杆温度冷却区70℃，进料区275℃，熔融区290℃，计量压缩区300℃，弯管法兰区285℃；(3)箱体310℃，环吹风板距25cm，风速0.42m/min，风温28℃，单体抽吸风量70mm/H2O，纺速750m/min，后拉伸总倍率4.2倍，一级拉伸3.5倍，拉伸温度(加热蒸汽箱)125℃，热定型温度I区125℃，II区135℃，III区140℃，IV区120℃，定型时间28分钟。
全文摘要
本发明涉及一种复合纤维及其制备方法，复合纤维是以PPS(聚苯硫醚)为皮层，以PET(聚酯)、PET、或PA6(聚酰胺)、或PA66(聚酰胺)为芯层的皮芯结构，纺制的长纤维或短纤维，其制备方法包括(1)真空干燥(2)纺丝卷绕(3)后拉伸热定型。该复合纤维价廉物美，广泛环保工业使用的纤维过滤材料。
文档编号D01F6/58GK1948564SQ20061011754
公开日2007年4月18日 申请日期2006年10月25日 优先权日2006年10月25日
发明者王依民, 倪建华, 温连庚 申请人:东华大学