[發明專利]聚苯硫醚纖維的染色工藝

有效

• 申請號: 201010144947.1
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN101824759A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 陳遜
• 申請（專利權）人: 陳遜
• 主分類號: D06P1/38
• 分類號: D06P1/38;D06P1/46;D06P1/673;D06P3/00;D06P5/02;C08G75/02;D06B3/02
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所屬技術領域

本發明屬于特種纖維的加工領域。

背景技術

高性能聚苯硫醚纖維具有優異得耐化學藥品性和高溫下的熱穩 定性，并具有阻燃、絕緣、耐輻射和良好的機械性能，極低的吸水性。 為擴大該材料的使用范圍，各國的研究者們一直在尋找使之纖維染色 的新方法。

PPS纖維耐化學穩定性好，它在極其惡劣的條件下仍能保持其 原有的性能，具有突出的化學穩定性，僅次于聚四氟乙烯纖維。在 高溫下，放置在不同的無機試劑中一周后能保持原有的抗拉強度。 它還具有很好的耐有機溶劑的性能，除了93℃的甲苯對它的強度略 有影響外，在四氯化碳、氯仿等有機溶劑中，即使在沸點下放置一 周后其強度仍不會發生變化，溫度為93℃的甲酸、醋酸對它的強度 也沒有影響。由聚苯硫醚纖維制成的非織造布過濾織物在93℃的 50％硫酸中具有良好的耐蝕性，強度保持率無顯著影響。在93℃、 10％氫氧化鈉溶液中放置二周后，其強度也沒有明顯的變化。

PPS纖維熱穩定性優良，它具有出色的耐高溫性，熔點達285℃， 高于目前工業化生產的其他熔紡纖維，因此尺寸穩定。其極限氧指 數可達35％-45％，在正常的大氣條件下不會燃燒。聚苯硫醚纖 維的耐熱性還表現在：它在200℃時的強度保持率為60％，250℃ 時約為40％。在250℃以下時，其斷裂伸長基本保持不變。若將其 復絲置于200℃的高溫爐中，54天后斷裂強度基本保持不變，斷裂 伸長降至初始斷裂伸長的50％；在260℃下經48小時后，仍能保 持纖維初始強度的60％，斷裂伸長降至初始斷裂伸長的50％。出 此之外，PPS纖維具有優良的紡織加工性能，可以加工成各種規格、 各種形狀的纖維制品。

但是在某些極端場合，對纖維的高溫強度保持率有更高的要 求，例如在溫度較高時會出現因聚苯硫醚纖維玻璃化和達到聚苯硫 醚熔點會造成過濾材料軟化，從而使過濾材料發生空隙堵塞而降低 生產效率。

美國專利US：4199321中介紹用堿性染料對聚苯硫醚樹脂進行 染色，其選擇的是含有三氧化硫、發煙硫酸和氯磺酸基團的磺化劑 對聚苯硫醚樹脂進行表面處理，其目的是在聚苯硫醚的基團中插入 一個磺酸基或氯磺酸基，便于這樣便于堿性染料著色；雖然是對聚 苯硫醚樹脂進行染色，同時該種樹脂只適用于注塑或擠出工藝，但 是由于以上三種物質均是強氧化劑，會影響聚苯硫醚樹脂以及其后 續產品的特性和應用，也不是對聚苯硫醚纖維進行染色。

日本專利號：JP1272883中介紹了聚苯硫醚纖維用分散染料進 行染色，其染色溫度高于聚苯硫醚纖維的玻璃轉化溫度，同時用OPP 作為分散系載體，且說用該種方法對聚苯硫醚纖維進行染色后，色 度牢固，但是該發明卻忽略了一個關鍵的因素是聚苯硫醚纖維是憎 水纖維，同時其單體上的硫元素也是非常惰性的，即活性非常差， 很不利于纖維染色。

發明內容

本發明的目的是研究聚苯硫醚纖維的染色工藝，解決聚苯硫醚纖 維高溫輻射、強烈太陽光照射會出現的問題，如：其色澤鮮艷度降低， 或過多用強氧化劑會影響纖維的各種特性，而本發明的聚苯硫醚纖維 染色工藝流程中所采用的物質不但不會降低聚苯硫醚纖維的各種特 性，相反還適當增加了纖維的各種特性，為此，本發明者在實驗過程 中，通過大量相似的實驗方案和手段的優化，得到了本發明所應用的 染色工藝。

聚苯硫醚纖維的染色工藝，采用硫化鈉與對二氯苯為原料，以環 丁砜為溶劑體系的溶劑，并加入以氯化鉀和醋酸鈉為助溶劑的溶劑體 系巾，經過脫水→預聚→得到分子量較低的聚苯硫醚樹脂→再聚合成 聚苯硫醚樹脂→洗滌除雜→干燥→聚苯硫醚樹脂→熔融紡絲→熱牽 伸處理→纖維表面處理→纖維染色→染色纖維熱處理→得到染色的 聚苯硫醚纖維。其纖維具體工藝流程如下：

1將得到的聚苯硫醚樹脂用N-甲基吡咯烷酮純溶液配制成20-30％ 聚苯硫醚樹脂含量的混合固體-溶液體系，并升溫至180-200℃，保 溫30-60min后，趁熱過濾，然后再用甲醇萃取其中溶劑-N-甲基吡 咯烷酮6次，最后用不含氧的去離子水洗滌9次，得到聚苯硫醚樹脂。

2將1)制的聚苯硫醚樹脂經過擠出機擠出切粒成聚苯硫醚切片， 然后將其切片在150-160℃的真空環境下干燥4-8h后，再進入聚苯 硫醚樹脂的紡絲工序，紡織出來的長纖維或和單絲，經過牽伸處理后， 直接輸送至染色工序。