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耐熱性無紡布的制作方法

文檔序號(hào):1752715閱讀:599來源:國(guó)知局

專利名稱::耐熱性無紡布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種由聚苯硫醚纖維構(gòu)成的耐熱性無紡布。
背景技術(shù)
:聚苯硫醚(以下簡(jiǎn)記作PPS)纖維具有較高的耐熱性、耐潮熱性、耐藥性、難燃性、可以在非常嚴(yán)酷的環(huán)境下使用這樣的特征。因此,由PPS纖維構(gòu)成的無紡布以往用于工業(yè)藥品用的過濾器、袋濾器、電池隔板等用途,特別是期待在需要耐熱性、耐藥性的嚴(yán)酷的環(huán)境下使用。作為基本性能,PPS具有可承受這樣的嚴(yán)酷的環(huán)境的性能,但另一方面,在使PPS成形為纖維狀而將其無紡布化的情況下,存在尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性較差,纖維或無紡布的熱收縮較大的問題。例如,利用熔噴法制成的PPS纖維無紡布的構(gòu)成纖維較細(xì),可以期待良好的過濾性能,但存在抗拉強(qiáng)度較低,尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性較差這樣的問題。因而,為了獲得可承受實(shí)際應(yīng)用的PPS纖維無紡布,在形成無紡布之后,需要通過在后工序中進(jìn)行尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定化處理而降低熱收縮。以往,在PPS纖維無紡布中,作為改善尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性的方法提出了各種方案。例如,在日本特開昭57-16954公報(bào)中公開有這樣的方法,即,在利用針刺法對(duì)長(zhǎng)纖維網(wǎng)(web)處理之后,使其熱收縮而呈螺旋狀的巻縮,通過化合來改善尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性。在日本特開平l-292161公報(bào)中公開有使未巻縮的長(zhǎng)纖維30%以上熱粘接而在400°C以下使其不熔融化的方法。另外,在日本特開2005-154919公報(bào)中公開有在將PPS纖維布化之后,以?;瘻囟纫陨系臏囟仁蛊潆p軸延伸的方法。但是,由于分別需要熱處理工序、不熔融化工序、延伸工序,因此,存在生產(chǎn)工序復(fù)雜、生產(chǎn)效率降低而成本易于升高這樣的問題。另外,作為源自PPS原料的改善方法,提出了向PPS中添加支化聚合物、共聚物來改善尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性的方法(美國(guó)專利第4458189i兌明書,專利第2890470號(hào)7>才艮等),^f旦存在需要特殊的原料這樣的問題。另一方面,針對(duì)改善PPS纖維自身的尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性的方法也提出了各種方案。例如,提出了對(duì)PPS氧化處理而使聚合物不熔化的方法(日本特開昭63-182413公報(bào),曰本特開平3-104923/>才艮等),但存在通過氧化處理獲得的纖維非常脆這樣的問題,或者存在因使用氧化劑而制造工序復(fù)雜這樣的問題。另外,在日本特開昭58-31112公報(bào)中記載有,通過高速紡絲技術(shù)獲得的PPS纖維的結(jié)晶溫度小于120°C且熔點(diǎn)為285°C,其耐熱性和尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良。該P(yáng)PS纖維的熔點(diǎn)較高的結(jié)晶部為核心而耐熱性升高,非晶部有助于提高尺寸穩(wěn)定性,但存在纖維構(gòu)造與結(jié)晶度的關(guān)聯(lián)并不明確,而且熱收縮率較大等問題。如上所述,以往提出的任一種PPS纖維均無法用作將纖維網(wǎng)照原樣地?zé)釅航佣傻募徴承蜔o紡布用的纖維。因而,期望一種制造方法筒單、且高生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)效率良好、生產(chǎn)穩(wěn)定性優(yōu)良、熱收縮率極小的PPS纖維無紡布。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的課題在于提供一種耐熱性無紡布,在形成無紡布之后不需要在用于尺寸穩(wěn)定化的后工序中進(jìn)行熱處理,且由制造容易、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐藥性等物理特性優(yōu)良的PPS纖維構(gòu)成。本發(fā)明人等為了解決上述課題而進(jìn)行深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn),具有特定范圍的結(jié)晶度且具有特定的熔化特性的PPS纖維的熱收縮率較小,尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性優(yōu)良。還發(fā)現(xiàn),由這樣的PPS纖維構(gòu)成的無紡布即使在后工序中不進(jìn)行熱處理,尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性也優(yōu)良,具有耐熱性、耐藥性、難燃性等。本發(fā)明人等還針對(duì)將無紡布做成多層構(gòu)造進(jìn)行了各種研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),例如,將由尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性優(yōu)良的PPS纖維構(gòu)成的無紡布層作為上下層、利用熔噴法獲得的PPS微細(xì)纖維作為中間層進(jìn)行層疊一體化而成的3層構(gòu)造無紡布、或者在由尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性的PPS纖維構(gòu)成的無紡布上層疊利用熔噴法獲得的PPS微細(xì)纖維而成的2層構(gòu)造無紡布除了上述特征之外,還具有良好的過濾性及阻隔性。本發(fā)明即是基于上述觀點(diǎn)做成的。即,本發(fā)明如下所述。1.一種耐熱性無紡布,其特征在于,由PPS纖維構(gòu)成,該P(yáng)PS纖維的30wt。/。以上的結(jié)晶度為25~50%。2.根據(jù)上述技術(shù)方案l所述的耐熱性無紡布,其特征在于,上述PPS纖維在85~240°C的范圍內(nèi)不具有在利用差熱分析計(jì)以每l分鐘20°C的升溫速度測(cè)定時(shí)求出的熔化峰值。3.根據(jù)上述技術(shù)方案1或2所述的耐熱性無紡布,其特征在于,上述PPS纖維是纖維直徑為150pm的長(zhǎng)纖維。4.根據(jù)上述技術(shù)方案l~3中任一項(xiàng)所述的耐熱性無紡布,其特征在于,上述無紡布是利用熱粘接一體化接合而成的紡粘型無紡布。5.根據(jù)上述技術(shù)方案或2所述的耐熱性無紡布,其特征在于,上述無紡布是對(duì)至少1層以上的由纖維直徑為3501im且結(jié)晶度為25~50%的PPS長(zhǎng)纖維構(gòu)成的層、與至少l層以上的由纖維直徑為0.1~3nm且結(jié)晶度為10~50%的PPS微細(xì)纖維構(gòu)成的層進(jìn)行層疊一體化而成的。6.根據(jù)上述技術(shù)方案l或2所述的耐熱性無紡布,其特征在于,在上述無紡布中,具有由纖維直徑為350pm且結(jié)晶度為25~50。/。的PPS長(zhǎng)纖維構(gòu)成的層作為上下層,具有由纖維直徑為O.l~3!im且結(jié)晶度為10~50Q/。的PPS^f鼓細(xì)纖維構(gòu)成的層作為中間層,而且,上下層與中間層被層疊一體化。7.根據(jù)上述技術(shù)方案l~6中任一項(xiàng)所述的耐熱性無紡布,其特征在于,在上述耐熱性無紡布中,180。C條件下的收縮率為3%以下,單位面積重量的抗拉強(qiáng)度為0.2(N/cm)/(g/m2)以上。下面,詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明是一種由PPS纖維構(gòu)成的無紡布,即一種保持作為PPS本來的特性的耐熱性、耐藥性、難燃性且大幅度改善了尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性的耐熱性無紡布。本發(fā)明的耐熱性無紡布由PPS纖維構(gòu)成,構(gòu)成無紡布的PPS纖維的30wtQ/Q以上的結(jié)晶度為2550%。更優(yōu)選為構(gòu)成無紡布的PPS纖維的40wt%以上、特別優(yōu)選為60wt%以上的結(jié)晶度為25~50%。在結(jié)晶度為25~50%的范圍這樣的、結(jié)晶性較高的PPS纖維占構(gòu)成無紡布的纖維的30wtQ/。以上、優(yōu)選為40wt。/Q以上、特別優(yōu)選為60wt。/。以上時(shí),結(jié)晶度較高的PPS纖維自身的熱收縮性的降低效果較大地發(fā)揮作用,結(jié)果,作為無紡布整體可獲得充分的尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性。因而,通過以層狀使用結(jié)晶度較高的PPS纖維而使無紡布形成多層構(gòu)造,可獲得尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性良好的無紡布。例如,將結(jié)晶度較高的PPS纖維層作為上下層、結(jié)晶度較低的PPS微細(xì)纖維層作為中間層而成的多層構(gòu)造無紡布是本發(fā)明的優(yōu)選方式。本發(fā)明人等基于對(duì)PPS纖維的結(jié)晶度與PPS纖維的沸水收縮率的關(guān)系進(jìn)行各種研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn),沸水收縮率很大程度依賴于結(jié)晶度。即發(fā)現(xiàn),如圖1所示,在結(jié)晶度小于25%時(shí),沸水收縮率非常大,為50%以上,但在結(jié)晶度大于25%時(shí),沸水收縮率急劇降低,在結(jié)晶度為30%以上時(shí),沸水收縮率為幾%。因而,通過將PPS纖維的結(jié)晶度控制在特定范圍,可以降低沸水收縮率,降低由PPS纖維構(gòu)成的無紡布的熱收縮率。在本發(fā)明的耐熱性無紡布中,PPS纖維的30wt。/。以上的結(jié)晶度為25~50%,優(yōu)選為結(jié)晶度為30~40%。在結(jié)晶度小于25%時(shí),纖維自身的熱收縮率較大,網(wǎng)在熱粘接時(shí)引起收縮,無法獲得滿意的無紡布。在結(jié)晶度大于50%時(shí),結(jié)晶性過高,熱粘接性降低,無法獲得高強(qiáng)度的無紡布。另外,結(jié)晶度的測(cè)定方法見后述。為了將PPS纖維的結(jié)晶度控制在特定范圍,可以通過使聚合物條件、紡絲階段的紡絲速度、加熱、延伸條件適當(dāng)化而獲得規(guī)定范圍的結(jié)晶度。特別是,可以通過提高紡絲速度、促進(jìn)在紡絲部的延伸而獲得特定范圍的結(jié)晶度。該結(jié)晶度控制方法由本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)。在本發(fā)明中,PPS長(zhǎng)纖維的纖維直徑優(yōu)選為1~50pin,更優(yōu)選為l-30(xm,特別優(yōu)選為215pm。在纖維直徑為上述范圍時(shí),可獲得均勻且高強(qiáng)度的無紡布。在本發(fā)明中,不需要在以往為了尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定化而進(jìn)行的后工序中進(jìn)行熱處理。但是,也可以在不損失本發(fā)明穩(wěn)定化處理,進(jìn)一步謀求尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定化,這樣的耐熱性無紡布也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。通過在形成纖維之后,對(duì)PPS纖維進(jìn)行尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定化處理,可以將結(jié)晶度提高到20~50%,從而可以付與優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性。通常,考慮到降低纖維的高伸長(zhǎng)率,PPS纖維的尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定化處理可在PPS纖維的玻化溫度、即85。C~240。C的范圍內(nèi)花時(shí)間充分地進(jìn)^f亍。但是,通過該尺寸穩(wěn)定化處理,根據(jù)處理溫度而形成在PPS纖維的熔點(diǎn)(285~300°C)以下熔化的不穩(wěn)定的結(jié)晶,因此,無法有效地保持PPS本來具有的耐熱性,從耐熱性方面考慮不佳。另外,利用由差熱分析計(jì)進(jìn)行測(cè)定,不穩(wěn)定的結(jié)晶被檢測(cè)出85~240。C范圍的熔化峰值,例如,在處理溫度為160。C的情況下,表現(xiàn)為160。C附近的熔化峰值。并且,通過進(jìn)行該尺寸穩(wěn)定化處理,易于產(chǎn)生纖維間缺少熱粘接性、無法獲得高強(qiáng)度的無紡布這樣的問題。在本發(fā)明中,從獲得充分的耐熱性的方面考慮,優(yōu)選為使用差熱分析計(jì)、以1分鐘20。C的升溫速度測(cè)定時(shí)求出的熔化峰值不在85~240。C的范圍內(nèi)。在本發(fā)明中,作為這樣特征在于特定范圍的結(jié)晶度和熔化峰值的PPS纖維的尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性和熱粘接'性優(yōu)良的理由在于,通過具有特定范圍的結(jié)晶度,PPS分子的凝集能密度升高,因此,分子間的約束力增大,妨礙熱量的緩和產(chǎn)生的收縮,而且,通過不進(jìn)行熱處理,獲得適度地具有有助于熱粘接的非晶部分的構(gòu)造。本發(fā)明的PPS纖維的沸水收縮率優(yōu)選為20%以下,更優(yōu)選為10%以下,特別優(yōu)選5%以下。本發(fā)明的PPS纖維的強(qiáng)度為2cN/dtex以上,更優(yōu)選為2.5cN/dtex以上,特別優(yōu)選為3cN/dtex以上。本發(fā)明的PPS纖維可以是長(zhǎng)纖維、短纖維中的任一種,但從生產(chǎn)效率的方面考慮,優(yōu)選為通過紡粘法獲得的長(zhǎng)纖維。本發(fā)明的耐熱性無紡布在180。C下的收縮率優(yōu)選為3%以下,更優(yōu)選為1%以下,特別優(yōu)選為0.5%以下。另夕卜,單位面積重量的抗拉強(qiáng)度優(yōu)選為0.2(N/cm)/(g/m2)以上,更優(yōu)選為0.4(N/cm)/(g/m2)以上。在收縮率和抗拉強(qiáng)度為上述范圍時(shí),可獲得優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性、強(qiáng)度、過濾性能及阻隔性能。本發(fā)明的耐熱性無紡布并不特別限定為該構(gòu)造,可列舉紡粘型無紡布、SM層疊無紡布、SMS層疊無紡布、4層以上的多層構(gòu)造無紡布、短纖維無紡布。其中,從生產(chǎn)效率、高功能化方面考慮,優(yōu)選為紡粘型無紡布、SM層疊無紡布、SMS層疊無紡布、3層以上的多層構(gòu)造無紡布。另外,S是紡粘型的意思,M是熔噴型的意思。在本發(fā)明中,從無紡布的形狀穩(wěn)定化、表面絨毛穩(wěn)定化、強(qiáng)度付與、柔軟性等方面考慮,將使用至少1層由結(jié)晶度為25~50。/。的PPS纖維構(gòu)成的網(wǎng)與由微細(xì)纖維構(gòu)成的層進(jìn)行層疊一體化而成的多層構(gòu)造無紡布、或者將在上下層中使用由結(jié)晶度為25~50Q/。的PPS纖維構(gòu)成的網(wǎng)與由微細(xì)纖維構(gòu)成的層進(jìn)行層疊一體化而成的多層構(gòu)造無紡布為優(yōu)選方式。作為多層構(gòu)造無紡布的優(yōu)選方式,可列舉以下方式。(i)至少l層以上的由纖維直徑為3~50pm且結(jié)晶度為925~50%的PPS纖維構(gòu)成的層、與至少l層以上的由纖維直徑為0.1~3ium且結(jié)晶度為10~50。/。的PPS微細(xì)纖維構(gòu)成的層被層疊一體化而成的多層構(gòu)造無紡布。(ii)具有由纖維直徑為350^im且結(jié)晶度為2550%的PPS纖維構(gòu)成的層作為上下層、具有由纖維直徑為O.l~3jLim且結(jié)晶度為10~500/。的PPS微細(xì)纖維構(gòu)成的層作為中間層、且上下層與中間層被層疊一體化而成的多層構(gòu)造無紡布。在多層構(gòu)造無紡布中,PPS長(zhǎng)纖維的纖維直徑優(yōu)選為350拜,結(jié)晶度優(yōu)選為25~50%。在多層構(gòu)造無紡布中,PPS微細(xì)纖維的纖維直徑優(yōu)選為0.1~3(xm,更優(yōu)選為0.23nm,特別優(yōu)選為0.3~3|am。這樣的PPS微細(xì)纖維可以通過日本特公平3-80905號(hào)公報(bào)中所述的熔噴法等容易地制造。另外,被層疊的微細(xì)纖維層可以是單層,也可以被層疊多層。PPS微細(xì)纖維的纖維直徑可在上述范圍內(nèi)根據(jù)作為基體材料的無紡布的纖維直徑、無紡布的用途適當(dāng)選擇,但在纖維直徑為0.13^im時(shí),可獲得良好的過濾性能、阻隔性能。在本發(fā)明的耐熱性無紡布中,作為接合方式可列舉熱粘接方式、射流噴網(wǎng)法、針刺法等,但從生產(chǎn)效率的方面考慮,優(yōu)選為熱粘接方式。另外,熱粘接可以是整個(gè)表面,也可以是局部。多層構(gòu)造無紡布的微細(xì)纖維層的PPS纖維的結(jié)晶度優(yōu)選為10~50%,更優(yōu)選為15~30%。在結(jié)晶度小于10%時(shí),微細(xì)纖維層的軟化點(diǎn)變低,結(jié)果,在熱粘接工序中,易于產(chǎn)生微細(xì)纖維自長(zhǎng)纖維層滲出而在中間層的纖維附著在熱壓接輥上、無法穩(wěn)定地生產(chǎn)這樣的問題。在結(jié)晶度大于50%時(shí),中間層與上下層的熱粘接力易于降低,存在產(chǎn)生多層構(gòu)造的層間剝離的傾向,而且存在多層構(gòu)造無紡布的強(qiáng)度降低的傾向。接著,作為制造本發(fā)明的耐熱性無紡布的工藝的1個(gè)方式,說明通過紡粘法獲得的無紡布。對(duì)于PPS聚合物的粘度,在負(fù)載為5kg及溫度為315.6。C的條件下利用ASTM-D1238-82法測(cè)定的熔融流量(MFR)優(yōu)選為10-700(g/10min)的范圍,更優(yōu)選為50~500(g/10min)的范圍。另外,PPS聚合物優(yōu)選為線狀。在MFR為上述范圍時(shí),在紡絲工序中形成纖維的變形追隨性良好,斷線較少,而且PPS聚合物的分子量足夠高,因此,可獲得在實(shí)用上強(qiáng)度足夠的纖維。另外,在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi),也可以向PPS聚合物中添加原料著色劑、氧化鈦、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑等任意的添加劑。列舉紡絲工序的1個(gè)例子,在利用通常的擠壓機(jī)將PPS聚合物熔融之后,將該熔融物經(jīng)過計(jì)量泵輸送到溫度為300380。C的、具有許多個(gè)細(xì)孔的噴絲頭中,將其熔融擠出而做成絲狀物,然后,通過用牽引裝置(例如,噴射器裝置)使其延伸,可獲得PPS纖維網(wǎng)。使用熱壓接輥,連續(xù)地?zé)嵴辰訉⒃撐催M(jìn)行尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定化處理的PPS纖維網(wǎng)一體化接合,從而可以獲得本發(fā)明的耐熱性無紡布。熔融紡絲時(shí)的紡絲溫度優(yōu)選為290~380°C,更優(yōu)選為300~370°C,特另ij優(yōu)選為300~340°C。在紡絲溫度為上述范圍時(shí),可以在穩(wěn)定的熔融狀態(tài)下獲得不存在不均勻及著色且強(qiáng)度滿意的纖維。對(duì)于采用的噴絲頭的形狀并沒有特別的限制,可以采用圓形、三角形、多邊形、扁平等形狀,通常,噴嘴直徑優(yōu)選為0.1~l.Omm左右的圓形。ii在規(guī)定的紡絲溫度下自噴嘴被擠出的熔融聚合物自噴射器裝置的出口與空氣流一同噴出而成為延伸纖絲群,并且,被捕捉在設(shè)置于其下方的移動(dòng)式的多孔性接受器(例如,金屬制或樹脂制的勻速行進(jìn)的網(wǎng)狀物等)上而作為網(wǎng)。在此,噴射器裝置是指這樣的裝置,即,將由加壓空氣產(chǎn)生的高速空氣流作為推進(jìn)力,具有以高速引出熔融紡絲后的纖絲而將其細(xì)化、且使纖絲跟隨該高速空氣流的功能。自噴射器被擠出的纖絲的速度、即紡絲速度是纖絲單絲的細(xì)化指標(biāo),速度越高單絲的細(xì)化程度越高,可獲得強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良的纖維。紡絲速度優(yōu)選為600015000m/min。在紡絲速度小于6000m/min時(shí)存在這樣的情況,即,纖絲未充分延伸,因此,強(qiáng)度及尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性不充分,而且,在熱粘接時(shí)網(wǎng)發(fā)生收縮。在紡絲速度為600015000m/min時(shí),結(jié)晶度為25~50%,可穩(wěn)定地獲得強(qiáng)度及尺寸相對(duì)于熱量的穩(wěn)定性優(yōu)良的高品質(zhì)的無紡布。此時(shí),在自噴射器噴出的纖絲群存在易于凝固且被捕捉的網(wǎng)的展寬較窄、作為薄片的均勻性及品質(zhì)有所欠缺這樣的傾向時(shí),在纖絲相互遠(yuǎn)離的狀態(tài)下設(shè)法將其噴出而捕捉特別有效。因此,例如可以采用如下方法在噴射器的下方設(shè)置沖撞構(gòu)件,使纖絲沖撞于沖撞構(gòu)件,使纖絲摩擦起電而使其開纖的方法,或者在噴射器的下方,通過電暈放電強(qiáng)制地使該纖絲帶電而使其開纖的方法等。在捕捉網(wǎng)時(shí),由于跟隨該纖絲群而碰到接受器的空氣流的原因,有時(shí)暫時(shí)堆積的網(wǎng)被吹動(dòng)而散亂,為了防止該現(xiàn)象,優(yōu)選釆用自接受器的下方吸引空氣的方法。PPS長(zhǎng)纖維可以是單層,也可以重疊多層使用。接著,在本發(fā)明的耐熱性無紡布中,對(duì)制造多層構(gòu)造無紡布的工藝的l個(gè)例子說明如下。由PPS長(zhǎng)纖維構(gòu)成的層可通過上述紡粘方法來制造。為了將層疊的PPs微細(xì)纖維的纖維直徑與結(jié)晶度調(diào)整為規(guī)定范圍,例如,通過采用以負(fù)載5kg、溫度315.6。C的條件按照ASTM-D1238—82;去溯寸定的溶鬲蟲;危量(MFR)為100~1000(g/10min)的聚合物,可以在通常的熔噴紡絲條件下進(jìn)行調(diào)整。多層構(gòu)造無紡布可通過層疊由PPS長(zhǎng)纖維構(gòu)成的層與由PPS微細(xì)纖維構(gòu)成的層而使其一體化來獲得。另外,將通過熔噴法獲得的PPS微細(xì)纖維直接噴在由PPS長(zhǎng)纖維構(gòu)成的層上而將其層疊時(shí),可利用微細(xì)纖維進(jìn)入到長(zhǎng)纖維層中這樣的效果來防止層間剝離,進(jìn)而強(qiáng)化長(zhǎng)纖維層,可獲得高強(qiáng)度的無紡布,因此優(yōu)選。通過將如上述那樣獲得的網(wǎng)連續(xù)地?zé)嵴辰佣鴮⑵湟惑w化接合,可以獲得本發(fā)明的耐熱性無紡布。熱粘"f妻優(yōu)選在200270。C的加熱條件下、以壓接面積率為3%以上的條件進(jìn)行,通過熱粘接可以將纖維相互間良好地粘接。這種情況下的熱粘接是短時(shí)間的瞬間熱量付與,PPS纖維的結(jié)晶構(gòu)造不會(huì)發(fā)生變化。作為熱粘接的方法,可以使用加熱的平板進(jìn)行熱壓接,但是使網(wǎng)通過一對(duì)壓延輥之間而將其熱壓接的方法的生產(chǎn)率優(yōu)良,因此優(yōu)選。壓延輥的溫度及壓力應(yīng)根據(jù)供給來的網(wǎng)的單位面積重量、速度等條件適當(dāng)選擇,總體來講也存在無法決定的方面,但在謀求獲得的無紡布的強(qiáng)度這一方面優(yōu)選溫度為210~260°C,壓接面積率為3%以上,壓力至少是線壓為50N/cm以上。作為壓延輥,可以使用其表面平滑的、雕刻有花紋的輥(例如,長(zhǎng)方形型、點(diǎn)狀孔隙型、網(wǎng)紋花紋、Y形花紋、粗斜花紋、人字花紋、四邊形花紋、橫棱花紋碎白點(diǎn)、斜碎白點(diǎn)花紋),或者使用通過組合這些同種類輥、組合不同種類輥而得到的多個(gè)旋轉(zhuǎn)輥。在良好地發(fā)揮無紡布強(qiáng)度的方面,熱壓接部的面積優(yōu)選為無紡布的整個(gè)面積的3%以上。在本發(fā)明中,通過使PPS纖維的結(jié)晶度處于特定范圍內(nèi),可以將PPS纖維自身的熱收縮率抑制得較低,其結(jié)果,可以大幅度地降低由PPS纖維構(gòu)成的無紡布的熱收縮率。例如,由結(jié)晶度為30%的PPS長(zhǎng)纖維構(gòu)成的紡粘型無紡布在180。C下的干熱收縮率為0.1%,顯示出極為優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定效果。為了將PPS纖維結(jié)晶度控制在特定范圍,可以通過在紡絲工序中以適當(dāng)?shù)臈l件使PPS纖維延伸而完成,可利用簡(jiǎn)便的裝置獲得優(yōu)良的效果,在制造方面極為經(jīng)濟(jì)。并且,在本發(fā)明中,通過將由PPS纖維構(gòu)成的無紡布的構(gòu)造做成多層構(gòu)造,可以進(jìn)一步提高過濾性能。例如,可以應(yīng)用紡粘型(S)/熔噴型(M)/、或者紡粘型(S)/熔噴型(M)/紡粘型(S)的SMS層疊無紡布等的多層構(gòu)造,通過使多層構(gòu)造進(jìn)行各種變化,可以除了過濾性能之外,改變抗拉強(qiáng)度、阻隔性等。圖l是表示PPS纖維的沸水收縮率與結(jié)晶度的關(guān)系的圖。具體實(shí)施例方式下面,列舉實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明,〗旦本發(fā)明并不被它們有任何的限定。另外,測(cè)定方法、評(píng)價(jià)方法等如下。(1)熔融流量(MFR)在負(fù)載5kg、負(fù)載315.6。C的條件下,按照ASTM-D1238-82法進(jìn)行測(cè)定。單位是g/10min。(2)纖維直徑以顯微鏡的倍率2500倍拍攝試驗(yàn)材料的任意10處,測(cè)定50點(diǎn)的纖維直徑,求出它們的平均值。(3)單絲強(qiáng)度使用拉伸試驗(yàn)機(jī),以試驗(yàn)材料長(zhǎng)度100mm、拉伸速度200mm/min的條件求出應(yīng)力、伸長(zhǎng)率曲線,將以最大應(yīng)力除以試驗(yàn)材料的細(xì)度而得到的值作為單絲的強(qiáng)度(cN/dtex)。(4)結(jié)晶度使用差熱分析計(jì)(TA儀器(INSTRUMENT)公司DSC2920),以下述條件測(cè)定5.0mg的試驗(yàn)材料,算出結(jié)晶度(%)。另外,使完全結(jié)晶的熔化熱量為146.2J/g。測(cè)定環(huán)境氮?dú)?50ml/min,升溫速度2CTC/min;測(cè)定范圍30~350°C;結(jié)晶度={[(熔化部的熱量[J/g])-(冷結(jié)晶部的熱量[J/g])]/146.2}x100(5)熔化峰值使用差熱分析計(jì)(TA儀器公司DSC2920),以下述條件測(cè)定5.0mg的試驗(yàn)材料,求出熔化峰值。測(cè)定環(huán)境氮?dú)?50ml/min,升溫速度20°C/min;測(cè)定范圍30~350°C。(6)沸水收縮率將施加相當(dāng)于0.05cN/dtex的負(fù)載而測(cè)定的長(zhǎng)度Lo的實(shí)驗(yàn)材料以無張力狀態(tài)在沸水中浸漬3分鐘之后,將其從沸水中取出,使用下式,由再次施加上述負(fù)載而測(cè)定的長(zhǎng)度I^算出沸15水收縮率(%)。沸水收縮率={(Lo-/LQ}xi00(7)無紡布的單位面積重量(g/m2)按照J(rèn)ISL-1906進(jìn)行測(cè)定。(8)無紡布的抗拉強(qiáng)度按照J(rèn)ISL-1906進(jìn)行測(cè)定,將MD方向和CD方向的平均值作為無紡布的抗拉強(qiáng)度,以換算成每單位面積重量的數(shù)值(N/mm)/(g/m2)表示。(9)無紡布的干熱收縮率使用熱風(fēng)烘箱(塔巴依愛斯佩克有限公司(TABAIESPEC,Corp.):HIGH-TEMPOVENPHH-300),在熱風(fēng)空氣環(huán)境下,以18(TCx30分鐘的條件使10cm的角試驗(yàn)材料3點(diǎn)暴露,測(cè)定無紡布的面積收縮率(%)。實(shí)施例1以320。C將熔融流量(MFR)為70g/10min的線狀PPS聚合物(Polyplastics公司制FORTRON)熔融,自噴嘴直徑為0.25mm的噴絲頭將其擠出,一邊用噴射器吸引,一邊以紡絲速度7000m/min使其延伸,將其捕捉、堆積在移動(dòng)的多孔質(zhì)帶狀體上而做成PPS長(zhǎng)纖維網(wǎng)。在加熱為250。C的網(wǎng)紋花紋印花(壓4妄面積比率14.4%)輥與平輥之間,以線壓300N/cm將獲得的網(wǎng)局部熱壓接,做成耐熱性無紡布。將構(gòu)成該無紡布的纖維及無紡布的特性表示于表1中。另外,PPS纖維的熔化峰值不存在于8524(TC的范圍內(nèi)。實(shí)施例2及3在實(shí)施例l中,除了使紡絲速度為8000m/min(實(shí)施例2)、11000m/min(實(shí)施例3)之外,與實(shí)施例l同樣地做成耐熱性l中。另夕卜,PPS纖維的熔化峰值不存在于85~240°C的范圍內(nèi)。實(shí)施例4以320。C將熔融流量(MFR)為70g/10min的線狀PPS聚合物(Polyplastics公司制FORTRON)熔融,自噴嘴直徑為0.25mm的噴絲頭將其擠出,一邊用噴射器吸引,一邊以紡絲速度8000m/min使其延伸,將其捕捉、堆積在移動(dòng)的多孔質(zhì)帶狀體上而做成單位面積重量為30g/n^的PPS長(zhǎng)纖維網(wǎng)。接著,在紡絲溫度為340。C、加熱空氣溫度為390。C的條件下,通過熔噴法將熔融流量(MFR)為670g/lOmin的線狀PPS聚合物(Polyplastics公司制FORTRON)紡絲,將平均纖維直徑為0.7iam的^效細(xì)纖維啦文成單位面積重量為10g/1112的無規(guī)則網(wǎng),使其朝向上述做成的PPS長(zhǎng)纖維網(wǎng)垂直地噴出,獲得由微細(xì)纖維層及長(zhǎng)纖維層構(gòu)成的層疊網(wǎng)。另外,從熔噴噴嘴到長(zhǎng)纖維網(wǎng)的上表面的距離為100mm。在獲得的層疊網(wǎng)的微細(xì)纖維層上,與上述同樣地將PPS長(zhǎng)纖維網(wǎng)開纖,調(diào)制出由長(zhǎng)纖維層/微細(xì)纖維層/長(zhǎng)纖維層構(gòu)成的三層層疊網(wǎng)。在加熱為250。C的網(wǎng)紋花紋印花(壓4妄面積比率14.4%)輥與平輥之間,以線壓300N/cm將該三層層疊網(wǎng)局部熱壓4^,做成多層構(gòu)造的耐熱性無紡布。將構(gòu)成該無紡布的纖維及無紡布的特性表示于表l中。另外,PPS長(zhǎng)纖維的熔化峰值不存在于85~24(TC的范圍內(nèi)。比專交例1除了使紡絲速度為5000m/min之外,在與實(shí)施例l相同的條件下做成PPS長(zhǎng)纖維網(wǎng)。在加熱為260。C的網(wǎng)紋花紋印花(壓接面積比率14.4%)輥與平輥之間,以線壓300N/cm將該網(wǎng)局17表1<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>7工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的耐熱性無紡布的尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐藥性、難燃性、強(qiáng)度等物理特性優(yōu)良,因此,不僅可以用于一般工業(yè)用材料、難燃性包覆材料等,也可用于不可使用以往的聚酯系、聚酰胺系、聚烯烴系的層疊無紡布的用途。特別適合要求耐藥性、耐熱性的過濾器相關(guān)用途、電池隔板等用途。另外,通過做成多層構(gòu)造,可以進(jìn)一步提高抗拉強(qiáng)度、過濾性能、阻隔性能。權(quán)利要求1.一種耐熱性無紡布,其特征在于,由聚苯硫醚纖維構(gòu)成,該聚苯硫醚纖維的30wt%以上的結(jié)晶度為25~50%。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的耐熱性無紡布,其特征在于,上述聚苯硫醚纖維在85240。C的范圍內(nèi)不具有在利用差熱分析計(jì)以1分鐘20。C的升溫速度測(cè)定時(shí)求出的熔化峰值。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐熱性無紡布,其特征在于,上述聚苯硫醚纖維是纖維直徑為1~50(xm的長(zhǎng)纖維。4.根據(jù)權(quán)利要求l~3中任一項(xiàng)所述的耐熱性無紡布,其特征在于,上述無紡布是利用熱粘接一體化接合而成的紡粘型無紡布。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐熱性無紡布,其特征在于,上述無紡布是將至少l層以上的由纖維直徑為3~50(im且結(jié)晶度為25~50%的聚苯硫醚長(zhǎng)纖維構(gòu)成的層、與至少l層以上的由纖維直徑為O.l~3pm且結(jié)晶度為10~50%的聚苯硫醚微細(xì)纖維構(gòu)成的層進(jìn)行層疊一體化而成的。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐熱性無紡布,其特征在于,在上述無紡布中,具有由纖維直徑為350^m且結(jié)晶度為25~50%的聚苯硫醚長(zhǎng)纖維構(gòu)成的層作為上下層,具有由纖維直徑為0.1~3jim且結(jié)晶度為1050%的聚苯硫醚微細(xì)纖維構(gòu)成的層作為中間層,而且,上下層與中間層被層疊一體化。7.根據(jù)權(quán)利要求l~6中任一項(xiàng)所述的耐熱性無紡布,其特征在于,在上述耐熱性無紡布中,180"條件下的收縮率為3%以下,單位面積重量的抗拉強(qiáng)度為0.2(N/cm)/(g/m2)以上。全文摘要本發(fā)明提供一種耐熱性無紡布。該耐熱性無紡布的特征在于,由聚苯硫醚纖維構(gòu)成,該聚苯硫醚纖維的30wt%以上的結(jié)晶度為25~50%。并且,通過做成將由聚苯硫醚長(zhǎng)纖維構(gòu)成的層、和由聚苯硫醚微細(xì)纖維構(gòu)成的層進(jìn)行層疊一體化而成的多層構(gòu)造,可以謀求進(jìn)一步提高性能。文檔編號(hào)D04H1/42GK101512057SQ20078003192公開日2009年8月19日申請(qǐng)日期2007年9月21日優(yōu)先權(quán)日2006年9月21日發(fā)明者前田昌彥,清水俊行申請(qǐng)人:旭化成纖維株式會(huì)社
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