PPS基熔融纺丝纤维制备方法优化

（一）切粒干燥

PPS切粒的含水率会严重影响纺丝过程能否顺利进行，因此，PPS切粒在进行熔融纺丝前，需要进行干燥预处理[183]。本章利用真空干燥箱对PPS/层状纳米颗粒纳米复合材料切粒进行干燥处理，将PPS基纳米复合材料切粒在120oC下恒温干燥8h，以达到去除切粒中所含水分的目的，避免纺丝过程中水分蒸发，造成丝条断头、条干不均、纤维质量恶化等问题。同时，为了保证PPS熔融纺丝过程顺利，喷丝头不被堵塞，熔体流动速率稳定适宜，本章选取层状纳米颗粒含量较低的PPS基纳米复合材料切粒进行熔融纺丝，纳米颗粒含量为0.5%、1%和3%。

（二）熔融纺丝工艺流程

本章利用小型混炼机及自制的牵伸卷绕装置对纯PPS 树脂及不同含量的PPSBMx 和PPSBGx纳米复合材料切粒进行熔融纺丝，熔融纺丝前需用干燥处理过的PPS树脂切粒冲洗小型混炼机腔体，避免杂质混入影响纺丝，纺丝装置如图6-1所示。PPS基复合材料切粒从喂料口投入，在腔体中高温熔融并经双螺杆剪切向前运动，最终从喷丝头喷出，喷出的PPS熔体先经过自制牵伸装置牵伸，然后经卷绕装置收集。

(www.xing528.com)

图6-1　熔融纺丝装置

（三）PPS基熔融纺丝工艺参数

本章前期对PPS纺丝工艺参数进行了大量的探索性实验，包括喂料口温度、加热区温度、喷丝头温度、螺杆转速、牵伸区温度和牵伸倍数等工艺参数；喂料口需加装水冷却循环装置，避免温度太高造成PPS在喂料口发生软化粘连，堵塞切粒进入加热区，从而导致纺丝无法顺利进行；加热区温度应控制在290~310℃，温度太高则PPS氧化程度加深，纤维质量恶化，温度太低，PPS黏度太大，难以从喷丝头喷出；喷丝头温度应控制在比加热区温度高5~10℃，温度不宜太高，否则PPS在喷丝过程中氧化降解产生大量气泡使牵伸过程中易断头而难以纺丝；本装置因没有计量泵装置来调节纺丝速度，所以，利用螺杆转速来调节纺丝速度，螺杆转速不宜过高，否则较高的剪切力会损伤PPS分子链，使纤维质量恶化；牵伸区温度应控制在（110±5）℃，温度太低，长丝难以牵伸，温度过高，长丝容易熔断与加热板粘连，因自制牵伸装置的稳定性不佳，不能使用过高的牵伸倍数，目前，牵伸倍数为1.5倍时运行最稳定，调节卷绕装置的卷绕速度使其配合牵伸装置实现顺利收集熔融纺丝纤维。

基于以上对PPS熔融纺丝纤维工艺参数的多次实验性探索，本章PPS熔融纺丝的工艺参数设置如下：喂料口加水冷却装置控制在70℃以下，加热区的一区、二区、三区温度分别为290℃，295℃和300℃，螺杆转速为18r/min，熔体压力控制在288N左右，喷丝头温度为305℃，喷丝孔为圆形，直径为0.5mm，牵伸装置的加热区温度为（110±5）℃，牵伸倍数设为1.5倍。