[發明專利]聚苯硫醚復合長絲一步法成套設備和生產方法

無效

• 申請號: 200710077520.2
• 申請日: 2007-11-28
• 公開（公告）號: CN101200817A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 侯慶華;楊新華;鄧佶;連宏光
• 申請（專利權）人: 深圳市中晟纖維工程技術有限公司
• 主分類號: D01D5/34
• 分類號: D01D5/34;D01D1/10;D01D5/088;D01F8/16;D01F8/14;D01F8/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于特種化學纖維的技術領域，特別涉及聚苯硫醚復合長絲一步法成套設備和生產方法。

背景技術

聚苯硫醚(英文名稱Polyphenylene?Sulfide，縮寫PPS)纖維由美國菲利浦(Philip)石油公司首先研制成功。該公司于1973年PPS樹脂工業化生產，1979年研制出纖維級的PPS樹脂，1983年PPS短纖維工業化。由于聚苯硫醚纖維具有優良的使用性能，日本東洋紡、東麗、帝人和德國拜耳公司也相繼開發和生產出聚苯硫醚纖維。

聚苯硫醚可制成長絲和短纖維，由于有較好的紡織加工性能和優良的耐化學性、熱穩定性、耐高溫性和阻燃性，在環境保護、煙道和化學工業高溫過濾及航空航天等領域中具有廣泛的應用，如熱電廠、燃煤鍋爐、垃圾焚燒、水泥廠高溫煙道過濾袋；化學工業中的耐腐蝕濾布；造紙工業和電氣工業中的干燥帶、針刺氈；特殊電纜包復層；宇航工業中的阻燃織物等。

聚苯硫醚樹脂為熱塑性材料，其熔融溫度在285℃左右，日本專利特開昭57-143518和特開平1-229809均公開了聚苯硫醚纖維熔融低速紡絲低速牽伸的兩步法工藝和設備，即低速紡絲卷繞后，再在牽伸設備上進行牽伸定型再卷繞生產聚苯硫醚長絲，此種方法能耗大、加工成本高、效率低，生產出的聚苯硫醚長絲品質毛絲多、均一性差，且由于PPS切片價格昂貴，難于推廣應用等缺陷。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術能耗大、加工成本高、效率低、產品品質毛絲多、均一性差、價格昂貴等問題，提供一種生產過程穩定、易管理、制成率高、成本低、效率高且產品質量好的一步法生產聚苯硫醚復合長絲的成套設備和生產方法。

本發明的聚苯硫醚復合長絲一步法成套設備包括復合紡絲成形裝置和牽伸卷繞裝置。其中復合紡絲成形裝置由雙螺桿擠壓機、雙過濾器、雙計量泵及傳動裝置和復合紡絲箱體及皮芯復合紡絲噴絲板、緩冷區、無風區、冷卻區和甬道等組成；牽伸卷繞裝置則由上油輥、導絲輥、五組牽伸輥、預網絡器、主網絡器和卷繞頭等組成。

本發明包括如下順序的步驟：

(1)熔融復合紡絲：以預結晶干燥后的線性聚苯硫醚切片為A組份，在螺桿擠壓機中進行高溫熔融和過濾，經計量泵計量后進入復合紡箱體。以干燥后的PET或PEN或PA6或PA66切片為B組份在螺桿擠壓機中熔融和過濾，然后經計量泵計量后進入復合紡箱體，A、B組份在復合箱體中的皮芯復合組件中復合噴出。

(2)緩冷-無風-冷卻：皮芯復合后的熔體從噴絲板噴出后，經過緩冷區-無風區-冷卻區固化成形。

(3)多道牽伸卷繞：固化成形的纖維經上油后進入多道連續牽伸定型及卷繞。

本發明采用A組份PPS切片是一種線性結構的聚合物，結構單元含量≥70％mol/mol，最好≥90％mol/mol。其熔融指數(MFR)應為20～600g/10min，最好為30～300g/10min。MFR過大，纖維成型困難，MFR過低，熔融擠出困難，難于加工。

本發明采用的B組份為干燥后的PET或PEN切片，通常含水率控制在≤30PPM，或者采用PA6或PA66干切片，通常含水率控制在≤30PPM。

本發明在熔融紡絲過程中，A組份熔融溫度280～340℃，B組份熔融溫度在265～300℃。噴絲孔孔徑選用0.1～1.0mm。由于聚苯硫醚屬于高彈性熱塑性材料，噴絲孔長徑比L/D在3.0～10.0較為合適，最好孔徑在0.3～0.6mm，L/D在3.0～8.0。

本發明在緩冷-無風-冷卻過程中，皮芯復合熔體經噴絲孔擠出后首先通過一個緩冷區，這一區域主要是由加熱裝置組成，此加熱裝置其加熱方式主要是電加熱和聯苯加熱；其外形為保溫筒式，為了操作便利性，可以將其制成可開合的形式。其位置在噴絲板下方1～30cm處，最好在5～10cm處，此緩沖裝置的長度為10～50cm，最好在20～40cm，緩冷區的溫度控制在190～300℃，最好控制在200～280℃。

皮芯復合初生纖維通過緩冷區和無風區后繼續通過一個冷卻區，風溫控制在15～30℃，最好控制在20～25℃。冷卻媒介為空氣。