CN2856072Y - 一种制备聚醚砜纤维的设备 - Google Patents
一种制备聚醚砜纤维的设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2856072Y CN2856072Y CN 200520132811 CN200520132811U CN2856072Y CN 2856072 Y CN2856072 Y CN 2856072Y CN 200520132811 CN200520132811 CN 200520132811 CN 200520132811 U CN200520132811 U CN 200520132811U CN 2856072 Y CN2856072 Y CN 2856072Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- equipment
- polyether sulfone
- fiber
- spinning
- spinning component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Artificial Filaments (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种制备聚醚砜纤维的设备，涉及树脂纺丝领域。本实用新型所述的一种制备聚醚砜纤维的设备，其包括熔融设备和纺丝组件，其中熔融设备为双螺杆挤出机3；其中纺丝组件为耐高温纺丝组件4，包括过滤件、计量件、分配装置及喷丝板。由本实用新型的设备其所制备的聚醚砜单纤维的细度为0.3～30dt，该设备使用工艺简单，易于操作，适合推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种制备纤维材料的设备，进一步地说，是涉及一种制备聚醚砜纤维的设备。
背景技术
聚醚砜树脂(polyether sulfone，PES)是非结晶性、琥珀色、透明的均聚物，具有综合的优异性能。聚醚砜的结构单元为：
PES树脂是一种具有优异阻燃性的耐热性特种高分子材料。它的耐热性突出，热变形温度为200～220℃，可在180～200℃长期使用。高温下抗蠕变性能好，在150℃、19.99MPa的应力作用下，其应变只有2.55％，在180℃以下的温度范围内其抗蠕变性是热塑性树脂中最优异的一种。在温度急剧变化的环境中仍能保持性能稳定等突出优点。制品透明，尺寸稳定，可耐150～160℃的热水或蒸气，其模量在100～200℃几乎不变，特别在100℃以上比任何一种热塑性树脂都好。耐老化性能也优异，在180℃使用寿命可达20年。PES树脂极限氧指数为38，具有自熄性，不添加任何阻燃剂即有优异的阻燃性。其耐化学药品性能好，除可耐稀硫酸、稀硝酸、浓、稀盐酸外，还可耐50％NaOH、50％KOH、液氨和氨水等无机酸碱，耐有机试剂的能力也优于一般工程塑料，如可耐各种烷烃、石油制品、醇类、苯、乙酸、氯仿和四氯化碳等。耐蒸汽和过热水(150～160℃)性能也极好，可经过多次蒸汽消毒。可化学镀镍和镀铜。耐r射线辐射性能也好。但耐紫外线性能差。在卫生标准方面，被美国FDA认可，也符合日本厚生省第434号和178号公告的要求。力学性能和电性能优良，其典型的物化性能为：相对密度1.37，拉伸强度84MPa，弯曲强度12.4MPa，悬臂梁冲击强度(缺口)85.3J/m，洛氏硬度M88，吸水率(24h)0.43％，热变形温度(1.82MPa)203℃，相对介电常数3.5，体积电阻率1017～1018Ω·cm3。
特种工程塑料聚醚砜在耐热性、耐化学药品性和机械性能等方面都是非常优越的，而且它是热塑性树脂，成型加工性好，故在有高性能、高可靠性要求的领域中的需求在不断增长。PES的主要应用领域有电器、电子，机械领域，汽车领域，热水领域，医疗器具、食品加工机械领域，膜分离领域。
目前PES树脂的制品仅限于特种(耐热型)工程塑料、涂料和滤膜。其工程塑料可用注射、挤出、模压、真空成型等方法加工，涂料和滤膜的加工则需配成溶液。类似纤维的品种只有尚处于实验阶段的超滤用的中空PES纤维，它是由溶液纺丝法湿法成型制成的直径(1mm左右)远大于普通纤维(直径为10～30μm)的过滤材料，其加工工艺与性能要求与普通纤维并不完全相同。国外关于聚醚砜熔纺的报道只有一篇[1]，其中研究了在PES中加入小于1％的不相容添加剂，PES才可稳定纺丝，所得纤维强度为2.1CN/dtex。国内关于聚醚砜熔融纺丝的研究报道也极少，只有天津纺院在熔融指数仪上作过实验研究。(《聚醚砜纤维研制》，于建明等，天津纺织工学院院报，1996，15②：14～17)
目前熔融法纺制聚醚砜纤维的困难主要在于：
1、聚醚砜树脂加工温度高。而目前使用的纺丝用的单螺杆挤出机及配套纺丝组件的使用温度限制在350℃以下，而PES的加工温度为330～370℃，熔融纺丝温度则更高，需在340～380℃。
2、熔体粘度大。PES加热熔融后，粘度较大，有熔体破裂倾向，可纺性差。而且通过提高纺丝温度来降低熔体粘度的方法由于热分解的存在而难以实现。
3.在纺丝工艺常用的熔融设备—单螺杆挤出机中进料困难。PES为无定型高分子材料，无熔点，在一个较宽的温度范围内发生软化。因此在达到充分熔融的条件下易发生环结阻料。
实用新型内容
针对以上现有技术中存在的问题，本实用新型旨在提供一种制备高性能聚醚砜纤维的设备。
传统的树脂纤维熔融纺丝法是将含水率达到纺丝要求的树脂用单螺杆挤出机加热熔融，经纺丝组件(包括过滤、计量、分配装置及喷丝板)以熔体细流的形式流出，再经冷却固化，形成纤维。
在本实用新型中，为了使PES树脂能顺利纺成纤维，需将含水率达到普通纺丝工艺要求的PES树脂用双螺杆挤出机加热熔融，再经耐高温的纺丝组件以熔体细流的形式流出，经冷却固化，形成纤维。
本实用新型所述的一种制备聚醚砜纤维的设备，其包括熔融设备和纺丝组件，其中熔融设备为双螺杆挤出机。选用双螺杆挤出机是因为用双螺杆挤出机熔融挤出可对树脂提供较大的熔体压力，产生较大的剪切速率，从而在一定程度上降低PES熔体粘度，提高其可纺性。另外，双螺杆机挤出机不同于单螺杆挤出机，它有自清洁作用，为强制进料，不会发生环结阻料，从而解决了PES这种无定型高分子材料在熔融设备中进料困难的问题。在本实用新型中所用的双螺杆挤出机可选用现有技术中所用的各种双螺杆挤出机。
以上所述的制备聚醚砜纤维的设备，其中纺丝组件为耐高温纺丝组件，包括通常组件中的过滤件、计量件、分配装置及喷丝板，其耐温温度至少达到400℃。
本实用新型的制备聚醚砜纤维的设备用于制备聚醚砜纤维时具体包括以下步骤：
①将聚醚砜树脂干燥；
②将以上聚醚砜树脂用双螺杆挤出机在330～390℃、优选为350～370℃的温度下加热熔融，再经耐温性至少为400℃的纺丝组件熔融纺丝，熔融纺丝温度为340～400℃，优选为350～370℃。
将上述纺出的丝按常规方法冷却固化后，经通常的卷绕机卷绕成形；平衡一段时间后，以平行牵伸机进行牵伸制得最终的本实用新型所述的聚醚砜纤维。
上述聚醚砜纤维的制备中，熔融挤出和纺丝的温度是根据聚醚砜树脂的熔融加工温度范围而定。其中纺丝组件的结构为通用的组件结构，一般包括计量泵、过滤网、喷丝板等。在本实用新型中纺丝组件选用耐温温度至少为400℃的材料制成。可采用的材料包括耐温金属材料、耐温非金属材料等，范围非常广泛。考虑到成本和材料获得的难易程度等因素一般可由不锈钢(1Gr18Ni9Ti)制作，也可由高强钢(40Gr)制作。
本实用新型的设备克服了现有技术中制备聚醚砜纤维困难的问题，成功制备出性能优良的聚醚砜纤维，且使用工艺简单，易于操作，适合推广。其所制备的聚醚砜单纤维的细度为0.3～30dt，优选为1.5～10dt。此处纤维细度即纤度，标准单位为dt(分特)，为10000米该纤维的克数。
以上所述的聚醚砜纤维，其由制备的纯聚醚砜织物的极限氧指数(LOI)大于等于30，优选为大于等于36。
附图说明
附图1是传统的树脂纤维熔融纺丝设备的示意图。
附图2为在本实用新型的制备聚醚砜纤维的熔融纺丝设备示意图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步描述本实用新型。本实用新型的范围不受这些实施例的限制，本实用新型的范围在权利要求书中提出。
图1所示：是将含水率达到纺丝要求的树脂用单螺杆挤出机1加热熔融，经纺丝组件2(包括过滤、计量、分配装置及喷丝板)以熔体细流的形式流出再经冷却固化，形成纤维。
图2所示：为了使PES树脂能顺利纺成纤维，需将含水率达到普通纺丝工艺要求的PES树脂用双螺杆挤出机3加热熔融，再经耐高温的纺丝组件4以熔体细流的形式流出，经冷却固化，形成纤维。
实施例1
以德国巴斯夫(BASF)公司生产的聚醚砜(E1010)为原料经真空干燥器干燥后(含水率＜100ppm)，采用同向双螺杆挤出机组(如图2之3，南京杰恩特公司生产的SHJ-18型)熔融挤出，熔融挤出温度在330-360℃(一段330℃，二段340℃，三段340℃，四段340℃，五段360℃)；之后经耐高温纺丝组件(如图2之4)在360℃纺丝，冷却固化后经卷绕机以500米/分钟的速度卷绕成形；然后以平行牵伸机进行牵伸，牵伸倍数为2.0。所述纺丝组件包括计量泵、过滤网、喷丝板等由不锈钢(1Gr18Ni9Ti)制得。
经过以上方法制得聚醚砜纤维的单丝纤度为5dtex，强度为2.7cN/dtex，断裂伸长为11％。按国家标准GB9997测得。
实施例2
以德国巴斯夫(BASF)公司生产的聚醚砜(E1010)为原料经真空干燥器干燥后(含水率＜100ppm)，采用同向双螺杆挤出机组(南京杰恩特公司生产的SHJ-18型)熔融挤出，熔融挤出温度在330-350℃(一段330℃，二段340℃，三段340℃，四段340℃，五段350℃)；之后经纺丝组件在350℃纺丝，冷却固化后经卷绕机以300米/分钟的速度卷绕成形；然后以平行牵伸机进行牵伸，牵伸倍数为1.5。所述纺丝组件包括计量泵、过滤网、喷丝板等由不锈钢(1Gr18Ni9Ti)制得。
经过以上方法制得聚醚砜纤维经同上标准测定，单丝纤度为20dtex，强度为2.1cN/dtex，断裂伸长为20％。
实施例3
以德国巴斯夫(BASF)公司生产的聚醚砜(E2010)为原料经真空干燥器干燥后(含水率＜50ppm)，采用同向双螺杆挤出机组(南京杰恩特公司生产的SHJ-18型)熔融挤出，熔融挤出温度在330-370℃(一段330℃，二段340℃，三段340℃，四段350℃，五段370℃)；之后经纺丝组件在370℃纺丝，冷却固化后经卷绕机以600米/分钟的速度卷绕成形；然后以平行牵伸机进行牵伸，牵伸倍数为2.4。所述纺丝组件包括计量泵、过滤网、喷丝板等由不锈钢(1Gr18Ni9Ti)制得。
经过以上方法制得聚醚砜纤维的单丝纤度为1.5dtex，强度为2.9cN/dtex，断裂伸长为10％。
实施例4
将实施例1所得聚醚砜纤维经加捻制成细度为40Ne/l、捻度为377捻/m的单纱，在SL7900全自动梭织打样机(台湾本盟)上织成平纹织物(一上一下)，经密260根/10m，纬密230根/10m，幅宽50cm。根据国标GB/T5454-1997测得该织物的LOI为37。
实施例5
将实施例3所得聚醚砜纤维与纯毛纱线在环锭纺纱机上纺成包芯纱，聚醚砜纤维包覆在纯毛纱线上，聚醚砜纤维在包芯纱中的含量为60％，纺得包芯纱捻度为880捻/m，成纱纤度为16.5tex。在SL7900全自动梭织打样机(台湾本盟)上织成平纹织物(一上一下)，经密160根/10m，纬密140根/10m，幅宽50cm，纺织过程顺利。
Claims (2)
1.一种制备聚醚砜纤维的设备，其包括熔融设备和纺丝组件，其特征在于所述熔融设备为双螺杆挤出机(3)。
2.根据权利要求1所述的制备聚醚砜纤维的设备，其特征在于所述纺丝组件包括过滤件、计量件、分配装置及喷丝板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200520132811 CN2856072Y (zh) | 2005-11-15 | 2005-11-15 | 一种制备聚醚砜纤维的设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200520132811 CN2856072Y (zh) | 2005-11-15 | 2005-11-15 | 一种制备聚醚砜纤维的设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2856072Y true CN2856072Y (zh) | 2007-01-10 |
Family
ID=37599378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200520132811 Expired - Fee Related CN2856072Y (zh) | 2005-11-15 | 2005-11-15 | 一种制备聚醚砜纤维的设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2856072Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103088439A (zh) * | 2011-11-01 | 2013-05-08 | 北京中纺优丝特种纤维科技有限公司 | 一种使用单螺杆挤出机的聚醚砜纤维熔融纺丝方法 |
| CN103088446A (zh) * | 2011-11-01 | 2013-05-08 | 北京中纺优丝特种纤维科技有限公司 | 一种聚醚砜纤维的制备方法 |
-
2005
- 2005-11-15 CN CN 200520132811 patent/CN2856072Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103088439A (zh) * | 2011-11-01 | 2013-05-08 | 北京中纺优丝特种纤维科技有限公司 | 一种使用单螺杆挤出机的聚醚砜纤维熔融纺丝方法 |
| CN103088446A (zh) * | 2011-11-01 | 2013-05-08 | 北京中纺优丝特种纤维科技有限公司 | 一种聚醚砜纤维的制备方法 |
| CN103088446B (zh) * | 2011-11-01 | 2015-10-28 | 北京中纺优丝特种纤维科技有限公司 | 一种聚醚砜纤维的制备方法 |
| CN103088439B (zh) * | 2011-11-01 | 2016-02-24 | 北京中纺优丝特种纤维科技有限公司 | 一种使用单螺杆挤出机的聚醚砜纤维熔融纺丝方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1313658C (zh) | 一种聚醚砜纤维及其制备方法和应用 | |
| CN103290497B (zh) | 一种产业用功能型锦纶66纤维及其制备方法 | |
| CN102634866B (zh) | 一种自增强聚乳酸纤维及其制备方法 | |
| CN103147162A (zh) | 芯层采用再生聚酯的皮芯型聚酯短纤维及其制备方法 | |
| CN103668540B (zh) | 一种pbat纤维及其制备方法 | |
| CN101718006B (zh) | 一种聚醚醚酮单纤维丝的制造方法 | |
| CN103305942A (zh) | 制备中间相沥青基条形碳纤维的喷丝板与方法 | |
| CN101781805A (zh) | 生物可降解共聚酯全牵伸丝的一步法制备方法 | |
| CN109943914B (zh) | 一种柔软吸湿卷曲短纤维及其制备方法和应用 | |
| CN101200817A (zh) | 聚苯硫醚复合长丝一步法成套设备和生产方法 | |
| CN109234820B (zh) | 一种聚乳酸短纤维的制备方法 | |
| CN1683612A (zh) | 由回收的聚酯瓶片料直接制造纤维的生产方法 | |
| CN2856072Y (zh) | 一种制备聚醚砜纤维的设备 | |
| CN108560080A (zh) | 一种超弹性锦纶皮芯纤维及其制备和应用 | |
| CN101187074A (zh) | 聚苯硫醚复合短纤维一步法成套设备和生产方法 | |
| CN100491610C (zh) | 一种可降解脂肪族/芳香族共聚物纤维的制备方法 | |
| CN103305940B (zh) | 制备中间相沥青基中空碳纤维的喷丝板与方法 | |
| CN103590140A (zh) | 一种仿麻型多重多异复合短纤及其制造方法 | |
| CN112251827A (zh) | 一种h型皮芯结构聚乳酸丝束及其制备方法 | |
| CN2579917Y (zh) | 九孔异型纤维用喷丝板 | |
| CN1811023A (zh) | 一种聚酯单丝的制造方法及其应用 | |
| CN106521704A (zh) | 一种聚酮‑聚甲醛复合纤维的制备方法 | |
| CN110295402A (zh) | 一种聚苯硫醚纤维的制备方法 | |
| CN114592253B (zh) | 一种聚乳酸长丝及其制备方法 | |
| CN114232109B (zh) | 一种基于无损溶解湿法制备聚醚酮酮纤维的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING CTA YOUTH HIGH-TECH FIBER CO., LTD. Effective date: 20121123 Owner name: CTA HIGH-TECH FIBER CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: BEIJING INSTITUTE OF FASHION TECHNOLOGY Effective date: 20121123 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100029 CHAOYANG, BEIJING TO: 312071 SHAOXING, ZHEJIANG PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20121123 Address after: 312071 Zhejiang Province, Shaoxing City Paojiang New District Sanjiang road and Zhenyuan Southwest Branch Patentee after: CTA High-Tech Fiber Co., Ltd. Patentee after: CTA Youth High-Tech Fiber Co., Ltd. Address before: 100029 Beijing city Chaoyang District Heping Street North Sakura Road No. 2 Patentee before: Beijing Institute of Fashion Technology |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070110 Termination date: 20141115 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |