PPS 纤维主要通过熔融纺丝法制得。熔融纺丝是将高聚物熔体经纺丝喷丝头流出的熔体细流冷凝后而形成初生纤维的方法。熔融纺丝法适用于能熔化、易流动、不易分解的高聚物。由于 PPS 树脂为热塑性材料,熔点高达 285℃左右,在 200℃以下几乎不溶于任何溶剂,很难采用湿法纺丝,因此只能采用熔融纺丝法制备 PPS 纤维。其纺丝工艺技术路线如图 1 所示。
图 1 纺丝工艺流程图
初生纤维强度低、硬脆、结构性能不稳定,不能用于纺织加工,需要对初生纤维进行后处理才能满足进一步纺织加工要求。纤维后处理主要有拉伸、热定型、卷曲和加捻等几道工序。拉伸可改变初生纤维内部结构,提高纤维的断裂强度和耐磨性,减少纤维的伸长率;热定型可调节纺丝过程中高聚物内部分子间作用力,提高纤维的稳定性和力学性能;卷曲可改变纤维的加工性,令纤维蓬松有弹性;加捻可以增加纤维间的抱合力。后加工工艺流程如图 2 所示。
美国 Phillips Fibers 公司于1973年首先实现了PPS纤维的工业化生产。随后日本的东丽、帝人和吴羽等公司分别推出了各自的 PPS 纤维制品,日本大和纺织公司首次将 PPS纤维用于制备工业滤布,引起广泛关注。近年来不断有学者从 PPS 纤维成型、理论结构形态、纺丝温度、牵伸条件、纤维后加工的热处理等多个方面,探索了改善纤维纺丝加工条件及纤维力学性能的方法并取得显著成果。
国内对 PPS 纤维研究始于上世纪 80 年代末,四川纺织工业研究所在 1993 年制备得到了单丝纤度在 6~7dtex、断裂强度为 2.8~3.5cN/dtex的PPS纤维,并在2004年开发了一种线型高分子量PPS的熔融纺丝和拉伸热定型方法,制得 PPS单丝纤度为 2.7dtex、断裂
强度为3.4cN/dtex。2006年江苏瑞泰科技有限公司通过技术转让建立了 PPS 短纤维生产线,实现了 PPS 短纤维的规模化生产。闫明凯等人通过不断调整 PPS 熔融纺丝加工工艺及后处理条件,制备得到了断裂强度 4.6cN/dtex 的 PPS 纤维。
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