[發明專利]一種提升聚苯硫醚短纖維卷曲性能的方法

有效

• 申請號: 202011189024.8
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112281238B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 周貴陽;沈佳麗;俞孟飛;王國偉;黃平;陳慶聰;寧旭
• 申請（專利權）人: 紹興裕辰新材料有限公司;浙江新和成特種材料有限公司;浙江新和成股份有限公司
• 主分類號: D01F6/76
• 分類號: D01F6/76;D01D5/084;D01D5/08;D01D5/12;D06C7/02
• 代理公司: 杭州知閑專利代理事務所(特殊普通合伙) 33315
• 代理人: 朱朦琪

本發明公開了一種提升聚苯硫醚短纖維卷曲性能的方法，采用卷曲機對聚苯硫醚短纖維進行卷曲處理，卷曲機背壓為0.30～0.5MPa，卷曲機背壓氣缸直徑為140～180mm，進入卷曲機的纖維數量為50～70萬根，背壓氣缸對每萬根短纖維的作用力為90～160N；背壓氣缸對每萬根短纖維的作用力為F，滿足下式(Ⅰ)；式中，P為卷曲機背壓，d為卷曲機背壓氣缸直徑，N為進入卷曲機的纖維數量。本發明公開的提升聚苯硫醚短纖維卷曲性能的方法，同時賦予聚苯硫醚短纖維優異的卷曲性能及力學性能。

技術領域

本發明涉及纖維的制備領域，尤其涉及一種提升聚苯硫醚短纖維卷曲性能的方法。

背景技術

卷曲性能是評價短纖維的一個重要指標，也是影響纖維品質和加工性能的重要參數。優異的卷曲性能可增加纖維之間的摩擦力和抱合力，改善纖維可紡性，與此同時也可提供纖維較好的蓬松性和彈性，從而提高織物抗皺性，賦予其良好的手感。

在短纖維生產過程中，通常利用卷曲機來賦予纖維一定的卷曲，其中最常用的為填塞箱式卷曲機，其工作原理是將經蒸汽預熱后的平直絲片，利用一對卷曲輥輪將其喂入卷曲箱內，再通過作用在卷曲輥上的主壓以及作用在卷曲箱上的背壓，使絲片在卷曲箱內獲得均勻的卷曲。卷曲機對纖維進行卷曲時，進入卷曲箱的纖維會將帶有背壓氣缸的卷曲刀彈起，當賦予背壓氣缸一定壓力后，其又會將已產生卷曲的纖維回壓，從而賦予纖維良好的卷曲性能。故而，作用在卷曲刀上的背壓氣缸的壓力或是說作用在纖維上的作用力是影響纖維卷曲的關鍵因素。

聚苯硫醚(PPS)是聚芳硫醚的一種，其分子主鏈由苯環和硫原子交替排列，大量的苯環賦予PPS以剛性；此外，PPS分子結構對稱，易于結晶；基于PPS分子結構的特性，其纖維制品的剛性較大，與普通纖維相比，PPS纖維生產時卷曲更為困難，為了提升其纖維卷曲性能，目前常用方法是增大卷曲機的背壓，來增加作用在纖維上的作用力。但是任何設備均有其運行能力的限制，單純的增大卷曲機背壓，會給卷曲機帶來較大的負荷，不但不能顯著提升纖維卷曲性能，反而會對卷曲機造成損傷。

此外，PPS纖維各項性能之間存在著平衡關系，對纖維進行卷曲時，卷曲刀對纖維產生一定的作用力，會使得纖維的內應力增大，從而導致纖維的強力下降。

發明內容

針對上述問題，本發明公開了一種提升聚苯硫醚短纖維卷曲性能的方法，在賦予聚苯硫醚短纖維優異卷曲性能的同時，能有效降低卷曲對纖維斷裂強度的損耗，保證制備的聚苯硫醚短纖維兼具優異的卷曲性能及力學性能。

具體技術方案如下：

一種提升聚苯硫醚短纖維卷曲性能的方法，采用卷曲機對聚苯硫醚短纖維進行卷曲處理，卷曲機背壓為0.30～0.50MPa，卷曲機背壓氣缸直徑為140～180mm，進入卷曲機的纖維數量為50～70萬根，背壓氣缸對每萬根短纖維的作用力為90～160N；

所述背壓氣缸對每萬根短纖維的作用力為F，滿足下式(Ⅰ)：

式中，P為卷曲機背壓，d為卷曲機背壓氣缸直徑，N為進入卷曲機的纖維數量。

在上述的提升聚苯硫醚短纖維卷曲性能的方法中，卷曲機入口纖維的溫度為120～150℃。

本發明提出的方法，首次提出了每萬根纖維作用力的概念，經試驗發現，通過控制作用在每萬根纖維上的作用力以及進入卷曲機的纖維溫度在合適的范圍，可以保證獲得的聚苯硫醚短纖維兼具優異的卷曲性能及力學性能。

經試驗發現，當每萬根纖維作用力過大時，卷曲過程中纖維卷曲處所受的作用力較大，容易形成應力集中點，進而降低纖維的力學性能；反之，當每萬根纖維作用力過小時，則不利于纖維卷曲的形成與維持，會使得纖維卷曲數、卷曲率偏低。即使將每萬根纖維作用力控制在上述范圍內，若進入卷曲機的纖維溫度過低，也會使得纖維中的分子鏈運動不充分，從而不利于纖維卷曲的形成。