聚苯硫醚短纤维、其生产方法及含有其的过滤毡技术

本发明专利技术公开一种聚苯硫醚短纤维、其生产方法及含有其的过滤毡，该聚苯硫醚短纤维是由0.5～1.25dtex的细纤度聚苯硫醚短纤维与1.75～3.0dtex的粗纤度聚苯硫醚短纤维形成，且任意相邻的100根聚苯硫醚短纤维中细纤度聚苯硫醚短纤维的根数为30～90根。本发明专利技术的聚苯硫醚短纤维具有分散均一性的优点。由本发明专利技术的聚苯硫醚短纤维制得的过滤毡在保持其压损的同时具有更加优良的过滤效果，如捕集效率超过了99.995%，并且减少了加工程序，降低了能耗以及成本。本发明专利技术的过滤毡缝制成袋状后，适合用作对煤炭锅炉、垃圾焚烧炉等的排气进行集尘的袋滤器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚苯硫醚短纤维、其生产方法及含有其的过滤毡。
技术介绍
中国国内大部分城市，大气中PM2.5浓度的超标已经成为不争的事实，这将成为急需解决的环境问题之一，为此国家颁布了一系列的环境政策。从2013年开始，各个省份逐渐对排放采取更加严格的要求，20mg/m3以下的排放呈现普及化的要求。但是由于过滤材料应用环境恶劣（排放烟气温度高、烟气中SO2，NOx含量高），过滤材料寿命面临严峻的考验。PPS作为耐化学品，耐高温性优良的化学纤维，在锅炉排放过滤中被广泛的应用。目前构成过滤材料中的PPS异纤度短纤维是在短纤生产结束后，通过开棉混棉制得的，这种方法混合的均一性差，最终制得的滤毡不仅过滤效果差，并且成本也高。如中国公开专利CN103409835A公开了一种细旦聚苯硫醚短纤维的生产方法，该细旦PPS短纤维纤度为0.9dtex～1.3dtex，是一种单纯的细纤度纤维。如果需要制得一种粗细混的滤毡，还需要在后加工的混棉阶段，与粗纤维均匀混合后才能制得，这种方法混合的均一性差，最终制得的滤毡不仅过滤效果差，并且成本也高。又如中国公开专利CN102335533A公开了一种过滤材料及其用途，该过滤材料的过滤面层是由含有10～90wt％平均直径在10μm以下的耐热性纤维与含有10～90wt％平均直径在10～20μm耐热性纤维混合组成的纤维网，该过滤材料的过滤性能确实良好，而且压损也能够保持较小值，但由于构成该过滤材料粗细纤度耐热纤维的混合是在开棉阶段进行的，导致粗细耐热纤维混合不均一，最终会导致过滤材料均一性有局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种分散均一性优异的聚苯硫醚短纤维及其生产方法。本专利技术的另一目的在于提供一种捕集效率高的含有聚苯硫醚短纤维的过滤毡。本专利技术的聚苯硫醚短纤维是由0.5～1.25dtex的细纤度聚苯硫醚短纤维与1.75～3.0dtex的粗纤度聚苯硫醚短纤维形成，且任意相邻的100根聚苯硫醚短纤维中细纤度聚苯硫醚短纤维的根数为30～90根。本专利技术的有益效果是：本专利技术的聚苯硫醚短纤维解决了以往聚苯硫醚短纤维粗细混时均一性差的问题，本专利技术的聚苯硫醚短纤维具有分散均一性的优点。由本专利技术的聚苯硫醚短纤维制得的过滤毡与以往的过滤毡相比，在保持其压损的同时具有更加优良的过滤效果，如捕集效率超过了99.995%，并且减少了加工程序，降低了能耗以及成本。具体实施方式本专利技术的聚苯硫醚短纤维是由0.5～1.25dtex的细纤度聚苯硫醚短纤维与1.75～3.0dtex的粗纤度聚苯硫醚短纤维形成，且任意相邻的100根聚苯硫醚短纤维中细纤度聚苯硫醚短纤维的根数为30～90根。一般工艺得到异纤度混的聚苯硫醚短纤维是在短纤生产结束后，通过开棉混棉制得的，然而，短纤维的纺丝用喷丝板孔数一般在1000孔左右，一束短纤集束如果开棉不好的话，依旧会集束在一起，那么相邻的1000根短纤维中都不会出现异纤度的纤维，导致异纤度短纤维中粗、细纤度的短纤维分散不均匀。而本专利技术的异纤度聚苯硫醚短纤维是生产短纤时就得到的两种粗细混短纤维，而且其纤度的粗细比例控制在一定的范围内，细纤度PPS短纤维的纤度为0.5～1.25dtex，粗纤度PPS短纤维的纤度为1.75～3.0dtex。如果细纤度PPS短纤维的纤度小于0.5dtex，则喷丝板吐出困难且容易断丝，生产性差；如果细纤度PPS短纤维的纤度大于1.25dtex，则粗细纤维的直径比过小，过滤效果变差；如果粗纤度PPS短纤维的纤度小于1.75dtex，纤维平均强度减小，最终导致制得滤毡的强度较弱；如果粗纤度PPS短纤维的纤度大于3.0dtex，不仅会导致过滤效果降低，且粗细比例过大，剩余拉伸比例差别过大，拉伸困难。而且本专利技术任意相邻的100根PPS短纤维中细纤度PPS短纤维的根数为30～90根，不会像一般工艺连相邻的1000根短纤维中都不会出现异纤度的短纤维，细纤度短纤维保持在30～90%，即对于最终滤毡的捕集效率更好，也不会使得滤毡强度过小。上述细纤度聚苯硫醚短纤维和粗纤度聚苯硫醚短纤维的根数比为30：70～90：10。粗细纤度PPS短纤维的根数比是通过喷丝板粗细孔比例控制，细纤度PPS短纤维的根数比例过高时，纤维强度偏低，导致最终过滤毡的强度低，使用寿命缩短；粗纤度PPS短纤维的根数比例过高时，强度虽提高，但制成的滤毡往往过滤效果（捕集效率等）不佳。本专利技术聚苯硫醚短纤维的截面为圆形、椭圆形、三角形、Y型、扁平形或十字型。聚苯硫醚短纤维的异型度越高，采用其制得的过滤材料的过滤效果越明显，但是异型度越高的话，相应地生产难度就提高。考虑到过滤效果以及生产难易度，该聚苯硫醚短纤维的截面优选圆形。本专利技术聚苯硫醚短纤维的平均强度高于3.5cN/dtex，这里的平均强度是指粗细纤度的聚苯硫醚短纤维按照孔的比例相加所测试出的强度平均值。如果PPS短纤维的平均强度过低的话，滤毡强度也会相对降低，使滤毡使用寿命减少。本专利技术的聚苯硫醚短纤维的生产方法如下：采用一个喷丝板上含有大孔、小孔的喷丝孔，且大孔与小孔的直径比为1.5～5.0，再经过吐出、吸引、拉伸、热定型、卷曲加工、干燥、切断，最后制成聚苯硫醚短纤维成品。如果大孔与小孔的直径比小于1.5的话，小孔的直径就会偏大，那么所生成的细纤度短纤维的直径变粗,制得的过滤毡对于细粒子的捕集效果不好；如果大孔与小孔的直径比大于5.0的话，那就表明小孔的直径必须控制在很小的范围内,这样的情况下小孔是无法喷出的,纺丝很困难。在吐出过程中将喷丝板由圆心均等切分为四块时，每块细孔的数量、粗孔的数量分别相同。优选均等切分为8块，更加优选16块，其中均等分出的数量越多，对于PPS纤维粗细均一性分散就越好，但是加工难度提高。上述每块中细孔与粗孔的数量比为30：70～90：10。上述拉伸过程中采用两段拉伸或多段拉伸方式，拉伸倍率为2.5～4.0倍。上述热定型过程中热定型的温度为120～240℃。将本专利技术制得的聚苯硫醚短纤维作为过滤层，过滤层的制备为直接将PPS短纤维开棉-梳理-铺网，由于在原棉阶段聚苯硫醚短纤维已经呈现分散的状态，所以后加工时，无需混棉过程。由于过滤层中具有粗细混合均匀的PPS短纤维，由其制得的过滤毡能够捕集到大小粒子，这样就提高了捕集效率，而且也减少了加工程序。本专利技术的聚苯硫醚短纤维也可以作为非过滤层，聚苯硫醚短纤维中的粗纤度聚苯硫醚短纤维可以起到增强整个过滤毡强度的作用。根据JISL1096，本专利技术过滤毡的克重为300～1000g/m2。在测试压力为125Pa时，该过滤毡的通气度为7～20cc/cm2.s。本专利技术的过滤毡缝制成袋状后，适合用作对煤炭锅炉、垃圾焚烧炉等的排气进行集尘的袋滤器。通过以下实施例及比较例更详细地说明本专利技术，但本专利技术不受这些实施例的限制，过滤毡各物性的测试方法如下。【粗、细纤度短纤维的根数比】将一束集束在一起的短纤维（约100根）单根之间分开，每一根在显微镜下测试其宽度，宽度在规定的范围内判断细纤度短纤维、粗纤度短纤维，在100根中分别数出细、粗纤度短纤维的根数,再算出其根数的比值。【短纤维强度、伸度】使用ORIENTEC公司生产的坦锡伦UCT-100型，取长度2CM的样品，在拉伸速度2mm/min的条件下进行拉伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚苯硫醚短纤维，其特征在于：该聚苯硫醚短纤维是由0.5～1.25dtex的细纤度聚苯硫醚短纤维与1.75～3.0dtex的粗纤度聚苯硫醚短纤维形成，且任意相邻的100根聚苯硫醚短纤维中细纤度聚苯硫醚短纤维的根数为30～90根。

【技术特征摘要】
1.聚苯硫醚短纤维，其特征在于：该聚苯硫醚短纤维是由0.5～1.25dtex的细纤度聚苯硫醚短纤维与1.75～3.0dtex的粗纤度聚苯硫醚短纤维形成，且任意相邻的100根聚苯硫醚短纤维中细纤度聚苯硫醚短纤维的根数为30～90根。2.根据权利要求1所述的聚苯硫醚短纤维，其特征在于：所述细纤度聚苯硫醚短纤维和粗纤度聚苯硫醚短纤维的根数比为30：70～90：10。3.根据权利要求1或2所述的聚苯硫醚短纤维，其特征在于：该聚苯硫醚短纤维的截面为圆形、椭圆形、三角形、Y型、扁平形或十字型。4.根据权利要求1或2所述的聚苯硫醚短纤维，其特征在于：该聚苯硫醚短纤维的平均强度高于3.5cN/dtex。5.权利要求1所述的聚苯硫醚短纤维的生产方法，其特征在于：采用一个喷丝板上含有大孔、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，
申请(专利权)人：东丽纤维研究所中国有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32