专利名称：：一种偏芯双组份复合纤维及其制备方法
技术领域：
：本发明属化学纤维制备
技术领域：
，特别涉及一种偏芯双组份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-采用一般的PET(聚酯)或PA66(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，高湿，酸碱复杂多变的污染治理的综合性需要。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。专利申请号200610117544.1的"一种复合纤维及其制备方法"介绍了制备皮芯结构的纤维，其中以PPS为皮层，PET,PA66为芯层的纤维的制备方法。采用复合纺PPS的纤维虽然可克服价格昂贵的问题，但性能，特别是织物膨松性和长期使用性仍嫌不够。
发明内容本发明的目的是克服上述的缺陷，提供一种双组份复合纤维及其制备方法，该复合纤维具有优异的膨松性和可长期使用性，成本低，制成纤维过滤材料可广泛应用于环保领域。本发明的实现流程图如下—[A螺杆熔融挤出计量一B螺杆熔融挤出计量]—双组份复合纺丝箱体一皮芯形复合纺丝组件一单体抽吸装置一环吹风冷却—甬道一巻绕上油一牵引喂入一存丝桶(巻绕丝)—集束一八辊导丝辊—一道拉伸辊一油浴加热槽一二道拉伸辊—加热蒸汽箱一三道拉伸辊一预热箱—巻曲机一叠丝机—松弛热定型一张力牵引机一切断机一打包机。本发明的一种双组份复合纤维，包括以PPS(聚苯硫醚)为皮层，以PET(聚酯)、PET、或PA6(聚酰胺)、或PA66(聚酰胺)为芯层的偏芯皮芯结构，纺制的长纤维或短纤维如图l;所述的皮芯组分的重量比例为30/7070/30，开口弧度为15/36045/360°。其中A为PPS组分，B为PET、PBT、PA6、或PA66组分。喷丝孔直径为0.2-0.5mm，因为偏芯，纤维具有优异的长效三维巻曲性能，作为过滤材料膨松性大大提高。并且由于芯层部分外露，长期使用后，芯层材料被热解或水解，逐渐离开芯层，纤维变成"C"字形截面，表面积增大，过滤性又得到改善，因此可延长滤材使用寿命。本发明的一种偏芯双组份复合纤维的制备方法，包括下述步骤(1)真空干燥阶段将PPS(聚苯硫醚)、PET，PBT，PA6，或PA66分别在旋转式真空转鼓中干燥，其干燥温度70155°C，干燥时间424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)纺丝巻绕阶段喷丝孔直径为0.2-0.4mm，控制二组分计量泵的供量，使二组分比例在30/7070/30，开口弧度范围为10/360。45/360。;复合纤维皮层PPS原料的纺丝螺杆温度如下冷却区50105X:，进料区280305，熔融区295355，计量压縮区285325。C，弯管法兰区275325°C;复合纤维芯层PET，PBT，PA6，PA66原料的纺丝螺杆温度如下冷却区5010(TC，进料区190220，熔融区220300，计量压縮区265285°C，弯管法兰区275295°C;复合纺丝箱体温度285350°C,环吹风板距1550cm，冷却风速0.130.65米/秒，风温2030。C，单体抽吸风压力5030mra/H20;纺丝速度200800m/min，单束巻绕丝纤度50015000dtex;(3)后拉伸热定型阶段集束总纤度2085万dtex，拉伸总倍率3.05.2倍；一级拉伸倍率3.03.5，拉伸温度5090。C;二级拉伸倍率l.11.3，拉伸温度105165°C。热定型温度I区125145°C，H区130165。C，III区140155。C，IV区105130°C，定型时间1040分钟，切断长度38120國。步骤l中所述的PPS(聚苯硫醚)、PET，PBT，PA6，或PA66原料在真空转鼓内升温时间6小时至130°C，保温6小时；步骤2中所述的皮层PPS原料纺丝螺杆温度是冷却区85°C，进料区295，熔融区320，计量压縮区325'C，弯管法兰区32(TC。步骤2中所述的芯层PET，PBT，PA6,或PA66原料纺丝螺杆温度冷却区70°C，进料区275°C，熔融区290。C，计量压縮区300。C，弯管法兰区285。C;步骤2或3中箱体310'C，环吹风板距25cm,风速0.42m/min，风温28'C，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°C，热定型温度I区125°C，H区135。C，III区140°C，IV区120°C，定型时间28分钟。本发明所述的PPS为皮层，PET，PBT或PA为芯层的偏芯双组份复合短纤维。由于偏芯造成的纤维内应力能引起纤维径向不同收缩，纤维具有优异的长效三维巻曲性能，作为过滤材料，其膨松性可大大提高。而且由于芯层部分外露，长期使用后，芯层材料被热解或水解，逐渐离开芯层，纤维变成"C"字形截面，表面积增大，过滤性又得到改善，由此可延长滤材使用寿命。因此可应用于火力发电厂、钢厂、垃圾焚烧处理厂粉尘过滤袋，也可应用液态过滤介质，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材料。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。因为偏芯，纤维具有优异的长效三维巻曲性能，作为过滤材料膨松性大大提高。并且由于芯层部分外露，长期使用后，芯层材料被热解或水解，逐渐离开芯层，纤维变成"C"字形截面，表面积增大，过滤性又得到改善，因此可延长使用寿命。用这种纤维制作的针刺无纺布膨松性高、过滤效果好、使用寿命长，可制成滤袋，用于热电厂、炼钢厂、垃圾焚烧厂的粉尘过滤，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；其中A为皮层直径，PPS组分；B为芯层直径，PET、PBT、PA6、或PA66组分；C为偏芯开口弧度。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15(TC，保温10小时。冷却后出料输送至AII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13(TC，在此温度下保温6小时，冷却后输送到Bft纺丝料贮存桶。Att纺丝螺杆温度冷却区85。C，进料区295，熔融区315，计量压缩区325°C，弯管法兰区315。C。Btf纺丝螺杆温度冷却区70°C，进料区275°C，熔融区290°C,计量压縮区300°C，弯管法兰区285。C,复合纺丝箱体31(TC，环吹风板距25cm，风速0.42m/min，风温28。C，单体抽吸风量70咖/仏0，纺速750m/min。控制二组分计量泵的供量，使A/B二组分比例在70/30，开口弧度C为15/360°。后拉伸总倍率4.2倍，一级拉伸3.5倍，拉伸温度(蒸汽箱加热)125°C。热定型温度I区125°C，II区135°C,III区140°C，IV区120°C，定型时间28分钟。测得皮芯PPS/PET强度3.85cN/dtex，伸长17%。针刺成过滤毡150g/m2。实施例2纺丝条件如同实施例1，只是通过调节计量泵使皮芯组分的比例为30/70，开口弧度为15°，纤维性能和截面情况如表1所示。实施例3纺丝条件如同实施例1，只是通过调节计量泵使皮芯组分的比例为70/30，开口弧度为45°,纤维性能和截面情况如表1所示。实施例4纺丝条件如同实施例1，只是通过调节计量泵使皮芯组分的比例为30/70，开口弧度为45°，纤维性能和截面情况如表1所示。实施例5纺丝条件如同实施例1，只是通过调节计量泵使皮芯组分的比例为70/30，开口弧度为10°,纤维性能和截面情况如表1所示。实施例6纺丝条件如同实施例1，只是通过调节计量泵使皮芯组分的比例为30/70，开口弧度为10°，纤维性能和截面情况如表1所示。实施例7纺丝条件如同实施例1，只是通过调节计量泵使皮芯组分的比例为70/30，开口弧度为60°，纤维性能和截面情况如表1所示。实施例8纺丝条件如同实施例1，只是通过调节计量泵使皮芯组分的比例为30/70，开口弧度为60°，纤维性能和截面情况如表1所示。对照例原料干燥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'C，保温10小时。冷却后出料输送至纺丝料贮存桶。纺丝螺杆温度冷却区85'C，进料区295,熔融区315，计量压縮区325'C，弯管法兰区320'C。复合纺丝箱体310'C，环吹风板距25cm，风速0.42m/min，风温28°C，抽吸风量70mm/H20，纺速750m/min。。后拉伸总倍率4.2倍，一级拉伸3.5倍，拉伸温度(蒸汽箱加热)125。C。热定型温度I区125'C,1I区135。C，III区14(TC，IV区120°C，定型时间28分钟。测得纯PPS纤维强度3.85cN/dtex，伸长32%。针刺成过滤毡150g/m2。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>权利要求1.一种偏芯双组份复合纤维，包括以PPS为皮层，以PET、PET、或PA6、或PA66为芯层的偏芯皮芯结构，纺制的长纤维或短纤维。2.根据权利要求1所述的一种双组份复合纤维，其特征在于皮芯组分的重量比例为10/9090/10，开口弧度为15/36060/360°。3.—种偏芯双组份复合纤维的制备方法，包括如下步骤(1)真空干燥将所述的PPS、PET，PBT,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70155。C,时间424小时；(2)纺丝巻绕所述的皮层PPS原料的纺丝螺杆温度分别是冷却区50105°C，进料区280305。C，熔融区295355°C，计量压縮区285315°C，弯管法兰区275305°C;所述的芯层PET，PBT或PA6，或PA66原料的纺丝螺杆温度是冷却区50100°C，进料区190220°C，熔融区2203(XTC，计量压縮区265285°C，弯管法兰区275295°C;箱体温度285350°C，环吹风板距1550cm，风速0.130.65米/秒，风温2035°C,单体抽吸风量5030mm/H20;纺丝速度200800m/min，单束巻绕丝纤度50015000dtex;(3)后拉伸热定型集束总纤度2085万dtex，拉伸总倍率3.05.2倍；一级拉伸倍率3.03.5，拉伸温度5090°C;二级拉伸倍率1.11.3，拉伸温度105165°C。热定型温度I区125145°C,II区130165°C,III区140155°C,IV区105130°C，定型时间1040分钟，切断长度38110mm。4.根据权利要求3所述的一种偏芯双组份复合纤维的制备方法其特征在于步骤1中所述的PPS、PET,PBT，PA6，或PA66原料在真空转鼓内升温时间6小时至130°C，保温6小时；5.根据权利要求3所述的一种偏芯双组份复合纤维的制备方法其特征在于步骤2中所述的皮层PPS原料纺丝螺杆温度是冷却区85'C，进料区295，熔融区320，计量压縮区325°C，弯管法兰区320。C。6.根据权利要求3所述的一种偏芯双组份复合纤维的制备方法其特征在于步骤2中所述的芯层PET,PBT，PA6，或PA66原料纺丝螺杆温度冷却区70°C,进料区275。C，熔融区290。C，计量压縮区30(TC，弯管法兰区285。C;7.根据权利要求3所述的一种偏芯双组份复合纤维的制备方法其特征在于步骤2或3中箱体31(TC，环吹风板距25cm，风速0.42m/min，风温28'C，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125°C，热定型温度I区125。C，n区135。C，m区14(TC，IV区12(TC，定型时间28分钟。全文摘要本发明涉及一种偏芯双组份复合纤维及其制备方法，复合纤维包括PPS(聚苯硫醚)为皮层，以PET(聚酯)、PBT、PA6(聚酰胺)、或PA66(聚酰胺)为芯层的偏芯皮芯结构而纺制的长纤维或短纤维，其制备包括(1)真空干燥(2)双组分纺丝、卷绕(3)后拉伸热定型该复合纤维具有优异的膨松性和可长期使用性，成本低，制成纤维过滤材料可广泛应用于环保领域。文档编号D01F8/14GK101109110SQ20071004283公开日2008年1月23日申请日期2007年6月27日优先权日2007年6月27日发明者倪建华,崔晓玲,潘湘庆,王依民,王燕萍申请人:东华大学;上海市纺织科学研究院