[发明专利]一种偏芯双组份复合纤维及其制备方法

说明书

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：

[PPS颗粒料，PBT，PET或PA颗粒料分别真空干燥]→[A螺杆熔融挤出计量→B螺杆熔融挤出计量]→双组份复合纺丝箱体→皮芯形复合纺丝组件→单体抽吸装置→环吹风冷却→甬道→卷绕上油→牵引喂入→存丝桶(卷绕丝)→集束→八辊导丝辊→一道拉伸辊→油浴加热槽→二道拉伸辊→加热蒸汽箱→三道拉伸辊→预热箱→卷曲机→叠丝机→松弛热定型→张力牵引机→切断机→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1；

所述的皮芯组分的重量比例为30/70～70/30，开口弧度为15/360～45/360°。

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卷曲性能，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：70～155℃，干燥时间4～24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)纺丝卷绕阶段

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30/70～70/30，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50～105℃，进料区280～305，熔融区295～355，计量压缩区285～325℃，弯管法兰区275～325℃；

复合纤维芯层PET，PBT，PA6，PA66原料的纺丝螺杆温度如下：冷却区50～100℃，进料区190～220，熔融区220～300，计量压缩区265～285℃，弯管法兰区275～295℃；

复合纺丝箱体温度285～350℃，环吹风板距15～50cm，冷却风速0.13～0.65米/秒，风温20～30℃，单体抽吸风压力50～30mm/H₂O；

纺丝速度：200～800m/min，单束卷绕丝纤度：500～15000dtex；

(3)后拉伸热定型阶段

集束总纤度：20～85万dtex，拉伸总倍率：3.0～5.2倍；一级拉伸倍率3.0～3.5，拉伸温度50～90℃；二级拉伸倍率1.1～1.3，拉伸温度：105～165℃。热定型温度：I区125～145℃，II区130～165℃，III区140～155℃，IV区105～130℃，定型时间10～40分钟，切断长度：38～120mm。

步骤1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℃，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℃，进料区295，熔融区320，计量压缩区325℃，弯管法兰区320℃。