[其他]耐热有机合成纤维及其生产方法

说明书

本发明涉及耐热有机合成纤维及其生产方法。特别是本发明的纤维不仅具有类似于通用的有机合成纤维的一般纤维性能，并且在高温下具有极好的外型稳定性，以致即使在高于其熔点的温度下，热收缩也十分小。同时，纤维在燃烧情况下彼此仍不会完全熔融。

因为有机合成纤维具有优异的纤维性能，迄今它们已广泛被用于服装及工业材料。但是，当需用耐热性材料时，主要是使用无机纤维，如石棉、玻璃及钢纤维，而很少使用有机合成纤维。

然而，由于有机合成化学的巨大发展和服装、工业材料、航空及空间开发等方面需求的联系，近年来耐热有机合成纤维的开发已在积极进行。因此，已开发了各种有机合成纤维。其中，在其工业规模生产上已获得极大成功的代表是间位全芳香聚酰胺纤维，它们主要是由聚间苯二甲酰-间苯二胺组成的（以下缩写为PMIA）。

PMIA纤维能在50-200℃范围的工作温度内使用，这高于已知合成纤维的工作温度。同时，它们具备作为通用纤维产品所必须的一般性能，例如强度、伸长率、柔韧性及二次加工性等的综合性能。而且，因为该纤维具有十分好的阻燃性并能自熄，当点燃时，它们不燃烧，从火焰移出后能立即熄火，因此该纤维能用于许多方面，如用作工业材料，例如耐热过滤介质、电绝缘材料等及用于制作服装，例如耐热防护服（如消防队员服装、飞行服、炉前工人的工作服等）、床上用品及室内装饰用品，其应用范围还在扩大。

但是，人们发现PMIA纤维用于如耐热防护服等方面仍是不满意的。在这种应用中，要求纤维在高温下，例如高于纤维的熔点时具有外型稳定性。为解决该问题，已建议掺入少量的对位全芳香聚酰胺纤维[Seiji    Tata，Plastic    36，34（1985）]。在此方法中，依赖于混合比改进了纤维在高温下的外型稳定性，但其缺点是极度损害了PMIA纤维作为通用服装纤维所具有的柔韧性和二次加工性，这是因为对位-全芳香聚酰胺纤维当用作制作服装的纤维时，有极高的硬挺度和极低的伸长率。

另一个问题是，由PMIA纤维制成的产品当燃烧时，由于热收缩而明显变形。同时，尽管不产生纤维熔化的熔滴，但引起其纤维之间彼此完全熔融。因此，当这种产品作为耐热防护服穿在身上时，若突然起火，就很难脱下来，这使烧伤更为严重。

况且，由于其聚合物结构关系，PMIA纤维的染色性差。因此，它们不适用于制作服装，特别是对于时装工业更不适用。为改进其染色性，例如曾引入砜基。但这又损害了纤维的其他性能，而染色性的改进仍不满意。加之，除了用染料匹染外，用颜料染色的所谓溶液染色纤维已在市场上销售，然而，颜色种类受到限制，而且仅限于染色。

综述了PMIA纤维的上述问题后，本发明人着眼于研究聚合物合成、纤维生产及纤维性能，其目的集中于获得具有类似于通用有机合成纤维的一般纤维性能的有机合成纤维，并且使该纤维在高温下具有极好的外型稳定性，使其甚至在高于其熔点的温度下的热收缩率很小，并且当燃烧时不会彼此完全熔融，以及具有优良的染色性，使其不需要如PMIA纤维那样用颜料进行溶液染色，而能适用于具有色泽明亮和颜色种类广泛的匹染染色。

其结果发现，使用具有特殊性能的特种聚合物，并选择从该聚合物生产具有高结晶性能纤维的特殊工艺条件，就可以得到所需的耐热有机合成纤维。

本发明的目的之一是提供具有类似于通用有机合成纤维一般纤维性能的耐热有机合成纤维，并且使该纤维在高温下具有极好的外型稳定性，使其甚至高于熔点温度下的热收缩率很小，并且当燃烧时不会彼此完全熔融。

本发明的另一目的是提供具有优良染色性的耐热有机合成纤维，使其不需用颜料进行溶液染色，而能适用于色泽明亮、颜色种类广泛的匹染染色。

从下面的说明中可以看出，这些目的及其他目的以及本发明的优点对于熟悉工艺的人来讲将是显而易见的。

依本发明，所提供的耐热有机纤维是由一种含有酰胺基和/或酰亚胺基的全芳香聚合物组成的。该纤维的性能满足下式要求：

Tm≥350℃    （1）

Tm-Tex≥30℃    （2）

Xc≥10%    （3）

DE≥10%    （4）

DSR（Tm）≤15%    （5）

(DSR（Tm+55℃）)/(DSR（Tm）) ≤3 （6）