[發明專利]一種抗氧化聚苯硫醚紡粘水刺非織造濾材及其生產方法

有效

• 申請號: 201310698508.9
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103710880A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 李杰;周思遠;申景山;肖紅軍
• 申請（專利權）人: 佛山市斯樂普特種材料有限公司
• 主分類號: D04H1/4382
• 分類號: D04H1/4382;D04H1/46;D04H1/492
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 許英偉

技術領域

本發明屬于聚苯硫醚非織造過濾材料生產技術領域，具體的說，涉及一種抗氧化聚苯硫醚紡粘水刺非織造濾材及其生產方法。

背景技術

聚苯硫醚簡稱PPS，是一種新型的高性能熱塑性樹脂。它是以苯環在對位上連接硫原子而形成大分子主鏈的線性、結晶聚合物，熔點285℃，分解溫度﹥400℃，長期使用溫度可達160℃，阻燃性可達到UL94-0級，具有耐高溫、耐酸堿、耐腐蝕、阻燃性能好等特點。聚苯硫醚纖維一問世,立即受到各國的重視,尤其是作為環保過濾材料,是氣相過濾和液相過濾不可替代的材料。用PPS纖維制成的針刺過濾氈被廣泛應用到發電、鋼鐵、水泥、垃圾焚燒爐等燃煤鍋爐高溫煙氣除塵過濾上。

現有聚苯硫醚非織造過濾材料大多采用短纖+針刺工藝，針刺可以使纖維纏結良好，但是會對纖維造成一定的損傷。

當聚苯硫醚纖維用于發電廠、鋼鐵廠等高溫煙氣過濾材料時，高溫煙氣中含有7%～8%氧,最高含氧量能達到14%左右，高溫煙氣的溫度一般是在160℃～180℃，瞬時可能達到200℃以上，并且要求使用壽命達到3年以上。在這樣的長時間強氧化氛圍中,聚苯硫醚就更容易發生硫鍵被氧化，大分子發生降解、斷裂，宏觀表現為過濾材料老化、破損、使用壽命大大減小。

聚苯硫醚容易被氧化的根本原因是由它的分子結構決定的，聚苯硫醚樹脂是由對二氯苯和硫化鈉在N-甲基吡咯烷酮溶劑中縮合聚合而成，理論結構式為：分子結構中的硫是以二價存在的，由于硫最外層電子不穩定性，而使它具有多種化合價，容易失去電子而與氧結合，從而因氧化導致降解、大分子斷裂。在宏觀上表面為纖維發化斷裂、開裂，力學性能大幅度下降等現象，最終影響產品的使用。

另外，采用針刺加固工藝生產的聚苯硫醚非織造布纖維損傷較多，布的力學性能差，需要在非織造布中間層中加一定量的機織布作基布，起增強作用。同時針刺加工的非織造布等徑孔徑分布寬，過濾精度低。

聚苯硫醚容易被氧化的根本原因是由它的分子結構決定的，聚苯硫醚樹脂是由對二氯苯和硫化鈉在N-甲基吡咯烷酮溶劑中縮合聚合而成，理論結構式為：分子結構中的硫是以二價存在的，由于硫最外層電子不穩定性，而使它具有多種化合價，容易失去電子而與氧結合，從而因氧化導致降解、大分子斷裂。在宏觀上表面為纖維發化斷裂、開裂，力學性能大幅度下降等現象，最終影響產品的使用。

而采用針刺加固工藝生產的非織造布，由于針刺是剛性的，針刺上的鉤齒雖然會攜帶一定量的纖維移動，但是同時會使部分纖維損傷或者斷裂。同時由于刺針會在布上殘留一定孔洞，從而影響過濾精度。

發明內容

本發明克服了現有技術中的缺點，提供了一種抗氧化聚苯硫醚紡粘水刺非織造濾材及其生產方法，針對聚苯硫醚容易被氧化的特點,采用添加抗氧化進行熔融共混紡絲，然后制成紡粘非織造布，通過抗氧化劑的加入，有效地起到提高聚苯硫醚抗氧化的能力，使采用聚苯硫醚制成的紡粘非織造過濾材料壽命大大提高，滿足了使用要求，同時，采用了針刺+水刺工藝，使得非織造布具有優異的過濾性能。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種抗氧化聚苯硫醚紡粘水刺非織造濾材，包括聚苯硫醚和抗氧化母粒，所述抗氧化母粒的重量百分數占總量的1%-5%。

進一步，所述抗氧化母粒包括作為基料的聚苯硫醚，作為主抗氧化劑的受阻酚類抗氧化劑和作為輔助抗氧化劑的硫代二丙酸雙酯類抗氧化劑，所述受阻酚類抗氧化劑和硫代二丙酸雙酯類抗氧化劑占所述抗氧化母粒總量的10%-15%。

進一步，一種抗氧化聚苯硫醚紡粘水刺非織造濾材的生產方法，包括以下步驟：

1）預結晶、干燥步驟：將聚苯硫醚切片輸送到預結晶器進行加熱、預結晶，之后，在熱空氣的吹送下進入干燥塔內進行干燥處理；

2）熔融、紡絲步驟：含水率達到紡絲要求的切片被輸送到位于螺桿擠出機上方的干切片料斗，在重力的作用落到混料斗里，通過混料斗的作用，將抗氧化母粒與聚苯硫醚切片按所述比例混合輸送到螺桿擠出機里，進行熔融、混合，經過熔體過濾器過濾，過濾后的熔體被輸送到紡絲箱體內，通過計量泵傳動裝置的轉動，精確體積的熔體被計量泵輸送到每個紡絲組件上，經過緩冷后的熔體細流在側吹風的作用下，冷卻成為纖維長絲；

3）高速氣流牽伸步驟：每個紡絲組件下方的牽伸噴頭向下噴射形成高速氣流，纖維在高速氣流的作用下被加速，限制在氣流牽伸器的牽伸管內；出牽伸管后的纖維束在擺絲器的作用下鋪設成均勻的纖網；