聚苯硫醚复合纤维及无纺布的制作方法_2

文档序号:8323607阅读:来源:国知局
为70质量% 以下、优选为50质量%以下、进一步优选为30质量%以下,能够抑制机械强度的降低。
[0030] 作为本发明的PPS复合纤维中的复合形态,成分B形成纤维表面的至少一部分是 重要的。这是因为通过使成分B在纤维表面显露,有助于热粘合性。此外,本发明的PPS复 合纤维中,优选成分A在纤维的长度方向上连续地配置。通过使成分A在纤维的长度方向 上连续地配置,能够使纺丝应力更有效地集中于成分A,能够抑制成分B的取向和结晶性。
[0031] 作为本发明的PPS复合纤维的复合形态,例如可以举出在纤维截面中圆形的成分 A被中心相同的环形的成分B包围的芯鞘型;成分A的中心与成分B的中心偏离的芯鞘偏 心型;以成分A作为岛成分、以成分B作为海成分的海岛型;两成分并列的并列型;两成分 以放射状交替地排列的放射型;多个成分B配置于成分A的周围的多叶型等。其中,优选成 分B占据整个纤维表面并且纤维的拉丝性优异的芯鞘型。
[0032] 作为本发明的PPS复合纤维的平均单纤维纤度,优选为0. 5~IOdtex。通过使平 均单纤维纤度为〇. 5dtex以上、更优选为Idtex以上、进一步优选为2dtex以上,能够保持 纤维的拉丝性,抑制在纺丝中多发断丝。此外,通过使平均单纤维纤度为IOdtex以下、更优 选为5dtex以下、进一步优选为4dtex以下,能够抑制每个纺丝喷嘴单孔的恪融树脂的喷出 量,对纤维实施充分的冷却,可以抑制由纤维之间的熔合导致的纺丝性的降低。此外,能够 抑制制成无纺布时的单位面积重量不均,使表面的品质优异。此外,从将无纺布用于过滤器 等时的灰尘捕集性能的观点出发,平均单纤维纤度也优选为IOdtex以下,更优选为5dtex 以下,进一步优选为4dtex以下。
[0033] 本发明的PPS复合纤维可以以复丝(multifilament)、单丝(monofilament)或短 纤维中的任一种形式使用,也可以以构成织物或无纺布等所有布帛的纤维的形式使用。其 中,本发明的PPS复合纤维优选以无纺布的构成纤维的形式使用。这是因为在无纺布中,构 成纤维彼此之间通过热粘合而有助于无纺布的强度。
[0034] 作为无纺布,可以举出例如针刺无纺布、湿式无纺布、水刺无纺布(spun Iace non-woven fabrics)、纺粘无纺布、恪喷无纺布(Melt blown non-woven fabrics)、树脂粘 合无纺布(resin bond non-woven fabrics)、化学粘合无纺布(chemical bond non-woven fabrics)、热粘合无纺布(Thermal bond non-woven fabrics)、丝束开纤式无纺布、气流成 网无纺布(air-laid nonwoven fabric)等。其中,优选生产率和机械强度优异的纺粘无纺 布。
[0035] 此外,对于由本发明的PPS复合纤维构成的无纺布而言,由于通过热粘合能够得 到高的机械强度,所以优选通过热粘合进行一体化而形成。
[0036] 作为本发明的无纺布的单位面积重量,优选为10~1000g/m2。通过使本发明的无 纺布的单位面积重量为l〇g/m 2以上、较优选为100g/m2以上、进一步优选为200g/m2以上, 可以得到能适于实用的机械强度的无纺布。另一方面,通过使本发明的无纺布的单位面积 重量为l〇〇〇g/ m2以下、更优选为700g/m2以下、进一步优选为500g/m2以下,能够具有适当 的通气性,抑制在过滤器等中使用时高压破损。
[0037] 由本发明的热粘合性复合纤维构成的无纺布中,优选由无纺布的纵向抗拉强度、 纵向拉伸伸长率及单位面积重量,利用下式算出的每单位面积重量的强伸积为25以上。
[0038] 每单位面积重量的强伸积=纵向抗拉强度(N/5cm) X纵向拉伸伸长率(% )/单位 面积重量(g/m2)
[0039] 通过使每单位面积重量的强伸积为25以上、更优选为35以上、进一步优选为40 以上,形成具有即使在严苛的环境下也能使用的机械强度的无纺布。此外,上限没有特别限 定,但从防止无纺布变硬、操作性恶化的方面考虑,每单位面积重量的强伸积优选为100以 下。
[0040] 接下来,对本发明的PPS复合纤维及无纺布的制造方法的优选方案进行说明。
[0041] 对于本发明的PPS复合纤维的制造方法而言,可以采用公知的熔融纺丝方法。例 如芯鞘型复合纤维的情况下,将用作芯成分的PPS树脂和用作鞘成分的PPS树脂分别用不 同的挤出机进行熔融、计量,供给至芯鞘型复合喷嘴,熔融纺丝,使用现有公知的横向喷射 或环状喷射等冷却装置将丝条冷却,然后赋予油剂,经由牵拉辊以未拉伸丝的形式卷绕在 卷绕机上。作为纤维的形态,想要得到短纤维时,可以如下进行:利用已知的拉伸机将卷绕 后的未拉伸丝在圆周速度不同的辊组之间进行拉伸,利用压入型的卷曲机等赋予卷曲后, 使用EC切割机等切割机切断成所期望的长度。作为纤维的形态,想要得到长纤维时,可以 如下进行:利用拉伸机进行拉伸后,卷绕,根据需要进行捻丝加工、假捻丝加工等加工。
[0042] 接着,作为本发明的无纺布的优选方案,以下对利用纺粘法制造复合纤维无纺布 的方法进行说明。
[0043] 纺粘法为需要进行以下工序的制造方法,所述工序为:将树脂熔融,由纺丝喷嘴进 行纺丝后,利用喷射器对经冷却固化的丝条进行牵引、拉伸,捕集到移动的网上进行非织造 网化后,热粘合。
[0044] 作为纺丝喷嘴或喷射器的形状,可以采用圆形或矩形等各种形状。其中,从压缩空 气的使用量较少、不易引起丝条之间的熔合、摩擦的方面考虑,优选矩形喷嘴和矩形喷射器 的组合。
[0045] 进行熔融纺丝时的纺丝温度优选为290~380°C,更优选为295~360°C,进一步 优选为300~340°C。通过使纺丝温度在上述范围内,可以形成稳定的熔融状态,得到优异 的纺丝稳定性。
[0046] 将成分A及成分B分别用不同的挤出机进行熔融,计量,供给至复合纺丝喷嘴,以 复合纤维的形式纺出。
[0047] 作为将被纺出的复合纤维的丝条冷却的方法,例如可以采用下述方法:强制性地 对丝条吹冷风的方法;利用丝条周围的环境温度进行自然冷却的方法;调节纺丝喷嘴和喷 射器之间的距离的方法;或它们的组合。另外,对于冷却条件,可以考虑纺丝喷嘴的每个单 孔的喷出量、纺丝的温度、环境温度等适当调节并采用。
[0048] 接下来,利用由喷射器喷射的压缩空气对冷却固化了的丝条进行牵引、拉伸。利用 喷射器的牵引、拉伸的方法和条件没有特别限定,从能够有效地促进PPS纤维的结晶化的 方面考虑,优选下述方法:将由喷射器喷射的压缩空气加热至至少100°c以上,利用上述加 热后的压缩空气以纺丝速度3, OOOm/分钟以上进行牵引、拉伸的方法;或将从纺丝喷嘴下 面到喷射器的压缩空气喷出口的距离设置为450~650mm,利用喷射器的压缩空气(常温) 以5, OOOm/分钟以上且小于6, OOOm/分钟的纺丝速度进行牵引、拉伸的方法。
[0049] 接着,将通过拉伸得到的PPS复合纤维捕集到移动的网上进行非织造网化,将所 得的非织造网通过热粘合进行一体化,由此可以得到无纺布。
[0050] 作为热粘合的方法,例如可以应用下述方法:利用各种辊进行的热压接,所述辊为 在上下一对辊表面分别实施雕刻所得的热压花辊、由一方的辊表面为平坦(平滑)的辊和 对另一方辊表面实施雕刻所得的辊的组合构成的热压花辊、由上下一对平坦(平滑)辊的 组合构成的热压延辊等;在非织造网的厚度方向上使热风通过的空气通过方式。其中,可以 优选采用能提高机械强度且能保持适度的通气性的使用了热压花辊的热粘合。
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