本發(fā)明涉及一種高性能聚苯硫醚纖維構(gòu)造體及其生產(chǎn)方法和用途。
背景技術(shù)：
隔膜布是水電解槽的主要核心材料，水電解制氫、制氧設(shè)備又廣泛用于軍事、石化、鋼鐵等制造領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)主要的堿性水電解制氫設(shè)備廠家仍然使用石棉布作為隔膜。但是，隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)和技術(shù)進(jìn)步，在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，人們也逐漸認(rèn)識(shí)到石棉隔膜存在一些問(wèn)題。石棉本身并無(wú)毒害，它的最大危害來(lái)自于它的纖維，這是一種非常細(xì)小、肉眼幾乎看不見(jiàn)的纖維，當(dāng)這些細(xì)小的纖維釋放以后，會(huì)長(zhǎng)時(shí)間浮游于空氣中，容易被人體吸入。因此，國(guó)際社會(huì)都會(huì)加大對(duì)新型隔膜材料的研發(fā)力度，在我國(guó)隔膜布一直是水電解設(shè)備的主要核心材料，為適應(yīng)日益激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，把產(chǎn)品推向國(guó)際市場(chǎng)，用新一代非石棉隔膜布取代石棉隔膜布已勢(shì)在必得。目前，正在采用聚苯硫醚纖維制得的隔膜布來(lái)代替石棉隔膜布，雖然解決了污染、氣密性低等問(wèn)題，但如果由于織造的PPS隔膜布使用的纖維纖度不合適以及單紗與股線捻度之間的配比不恰當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致制得的隔膜的孔徑大小不均一、氣密性不好。
如中國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利CN101372752公開(kāi)了一種采用普通聚苯硫醚纖維制成的非制造布，然后通過(guò)70～130℃，90～98%的H2SO4進(jìn)行磺化處理20～40分鐘，再用30%的氫氧化鉀處理，最后得到耐高溫堿性水電解槽隔膜。該發(fā)明由于非織造布的吸液率相對(duì)較強(qiáng)，經(jīng)過(guò)強(qiáng)酸處理后，在清洗過(guò)程中需要消耗大量寶貴的水資源和化學(xué)藥品，清洗時(shí)間也較長(zhǎng)，且工藝操作復(fù)雜，易對(duì)環(huán)境造成污染。同時(shí)安全性也差，不宜進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。
如中國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利CN103938337A公開(kāi)了一種采用普通2.2T聚苯硫醚纖維制成的高密機(jī)織布，然后通過(guò)等離子親水加工的方法賦予聚苯硫醚隔膜的親水性能，最后得到耐高溫耐堿的聚苯硫醚隔膜，該發(fā)明由于使用的單纖維纖度及單紗與股線捻度之間的配比不適當(dāng)，導(dǎo)致制得的隔膜的氣密性不好。除此之外，由于采用等離子體親水加工方法加工的PPS隔膜布，親水效果不太好、而且時(shí)效性短，導(dǎo)致該隔膜無(wú)法真正滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要。
又如中國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利CN101195944公開(kāi)了一種采用聚醚醚酮纖維、聚苯硫醚纖維、聚丙烯纖維中的一種、兩種或三種為原料織造而成的機(jī)織物作為無(wú)石棉環(huán)保節(jié)能型隔膜布，雖然該隔膜布的氣密性滿(mǎn)足了石棉隔膜的標(biāo)準(zhǔn)要求，但由于上述化學(xué)纖維的吸水性差，導(dǎo)致制得的隔膜布親水性差，無(wú)法真正滿(mǎn)足使用要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種氣密性更高、親水性更好的高性能聚苯硫醚纖維構(gòu)造體。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、省能源、對(duì)環(huán)境無(wú)污染的高性能聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：本發(fā)明的聚苯硫醚纖維構(gòu)造體是由橫截面直徑為0.1～12μm的聚苯硫醚纖維形成的機(jī)織物，該聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的最大孔徑為20μm以下。
本發(fā)明聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的平均孔徑優(yōu)選為5μm以下，其中優(yōu)選6μm以下的孔占纖維構(gòu)造體全部孔的90%以上。
構(gòu)成所述機(jī)織物的單紗支數(shù)優(yōu)選為21～60s。
構(gòu)成所述機(jī)織物的紗線捻系數(shù)優(yōu)選為180～350。
本發(fā)明的聚苯硫醚纖維構(gòu)造體中聚苯硫醚紗線的捻回?cái)?shù)與聚苯硫醚單紗的捻回?cái)?shù)的比值優(yōu)選為0.2～1.0。
本發(fā)明聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的氣密性?xún)?yōu)選在400mmH2O以上。
本發(fā)明聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的面電阻優(yōu)選為60 mΩ.cm2以下。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明由于使用細(xì)度為0.1～12μm的聚苯硫醚纖維、以及單紗捻回?cái)?shù)與股線捻回?cái)?shù)之間的比值適當(dāng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的孔徑不均一、氣密性低的缺陷，可以使制得的PPS機(jī)織物的孔徑小且分布均勻，這就使得本發(fā)明的聚苯硫醚纖維構(gòu)造體不僅具有氣密性高、親水性好的特點(diǎn)，還具有工藝簡(jiǎn)單、省能源、對(duì)環(huán)境無(wú)污染的特點(diǎn)。本發(fā)明聚苯硫醚纖維構(gòu)造體可應(yīng)用于電解裝置用隔膜、高溫液體過(guò)濾、絕緣材料中。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明聚苯硫醚纖維構(gòu)造體是由橫截面直徑為0.1～12μm的聚苯硫醚纖維形成的機(jī)織物，該聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的最大孔徑為20μm以下。由于機(jī)織物的孔徑均一，而且在所有組織結(jié)構(gòu)中，緊密性是最好的。在所有的織物組織中，平紋織物的交織點(diǎn)最多,緊密度最大，所以選平紋機(jī)織物。如果聚苯硫醚纖維的橫截面直徑小于0.1μm，由于纖維太細(xì)，在梳理過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)纖維梳理不開(kāi)，出現(xiàn)棉結(jié)的現(xiàn)象，制得的紗線疵點(diǎn)多，從而導(dǎo)致織造的PPS布面的疵點(diǎn)多，最后就會(huì)影響所制得布帛的厚度、孔徑，從而致使布帛的孔徑、厚度不均勻，導(dǎo)致布帛的氣密性差；如果聚苯硫醚纖維的橫截面直經(jīng)大于12μm，由于纖維的直徑過(guò)粗，導(dǎo)致布帛的孔徑大，布帛的氣密性差，最終導(dǎo)致制備的氫氣、氧氣純度不好；考慮到PPS布帛氣密性以及后加工過(guò)程中的親水加工效果等綜合因素，聚苯硫醚纖維的橫截面直徑優(yōu)選6～8μm。
本發(fā)明的聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的最大孔徑為20μm以下，如果PPS纖維構(gòu)造體的最大孔徑大于20μm的話，則纖維構(gòu)造體的孔徑過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致其使用在制氫設(shè)備中時(shí)，氫氣、氧氣氣泡易穿過(guò)纖維構(gòu)造體的空隙，導(dǎo)致其氣體純度不純。聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的最大孔徑為20μm以下，為了使聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的孔徑均一、孔徑的尺寸分布聚集、集中，聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的最大孔徑優(yōu)選15μm以下，為了使得纖維構(gòu)造體的孔徑更均一、孔徑的尺寸分布更聚集、更集中，聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的最大孔徑優(yōu)選12μm以下。
本發(fā)明聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的平均孔徑為5μm以下，其中6μm以下的孔占纖維構(gòu)造體全部孔的90%以上。聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的平均孔徑控制在上述范圍內(nèi)的話，就能保證氣密性高，這樣氣體分子、氣泡就難于通過(guò)，從而阻止陽(yáng)極側(cè)氣體和陰極側(cè)氣體的混合,以保證氣體的純度且安全性好。若聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的平均孔徑大于5μm，由于機(jī)織物的孔徑過(guò)大，機(jī)織物在制氫設(shè)備中使用時(shí)，起不到隔離的作用，最終導(dǎo)致制備的氫氣、氧氣純度低，達(dá)不到客戶(hù)的使用要求。為了保證本發(fā)明機(jī)織物的氣密性使用要求，同時(shí)提高氣體的發(fā)生效率，并提高生成氣體的純度，在平均孔徑5μm以下范圍內(nèi)的前提下，優(yōu)化織造條件，提高孔徑的均勻性，使孔徑在6μm以下的孔占全部孔的90%以上，優(yōu)選95%以上。
構(gòu)成聚苯硫醚機(jī)織物的單紗支數(shù)選為21～60s、捻系數(shù)α為200～310。單紗的支數(shù)在上述范圍可以保證所制得的PPS布帛孔徑小且均一、氣密性高，還可以使得機(jī)織物在后道的親水加工效果好。如果單紗支數(shù)過(guò)少的話，紗線太粗，導(dǎo)致機(jī)織物的孔徑大，機(jī)織物的氣密性小，最終導(dǎo)致制備的氫氣、氧氣純度不好；如果單紗支數(shù)過(guò)多的話，勢(shì)必需要很細(xì)的紗線，這樣就會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程困難。另外，單紗的捻系數(shù)在上述范圍內(nèi)可以保證所制得的PPS紗線蓬松感適中，使得機(jī)織物的孔徑小且均一、氣密性高，還可以使得機(jī)織物在后道的親水加工效果好。如果紗線的捻系數(shù)過(guò)小的話，紗線的捻度太低，導(dǎo)致紗線的強(qiáng)力低，制得的布帛的強(qiáng)力就會(huì)變低；如果紗線的捻系數(shù)過(guò)大的話，紗線的捻度太高，就會(huì)導(dǎo)致紗線內(nèi)部纖維間的空隙變小，相對(duì)于紗線間的空隙來(lái)說(shuō)過(guò)小，所以導(dǎo)致整個(gè)機(jī)織物的孔徑大小不均一，氣密性降低。
構(gòu)成所述聚苯硫醚機(jī)織物的紗線捻系數(shù)為180～350，若紗線的捻系數(shù)過(guò)低的話，則導(dǎo)致單纖維的捻回角小，纖維間的抱合力減小，紗線的強(qiáng)度降低，導(dǎo)致在織造過(guò)程中由于紗線的強(qiáng)力低，難以織造；若紗線的捻系數(shù)過(guò)高的話，則導(dǎo)致纖維間的抱合力過(guò)大，紗線的強(qiáng)力降低，且容易在織造過(guò)程中易出現(xiàn)小辮子，從而會(huì)導(dǎo)致織造的機(jī)織物的孔徑不均一。
本發(fā)明的聚苯硫醚紗線的捻回?cái)?shù)與聚苯硫醚單紗的捻回?cái)?shù)的比值為0.2～1.0，紗線捻回?cái)?shù)與單紗捻回?cái)?shù)的比值在上述范圍內(nèi)可以保證機(jī)織物的孔徑均一，還可以使得機(jī)織物在親水加工過(guò)程中，接上的親水基團(tuán)數(shù)目多，就會(huì)使機(jī)織物的含液率增加，在機(jī)織物表層形成的水膜較厚，可以有效地阻止氣泡穿過(guò)，使得氣體純度增加。如果聚苯硫醚紗線的捻回?cái)?shù)與單紗捻回?cái)?shù)的比值過(guò)小的話，紗線的捻度勢(shì)必就會(huì)降低，導(dǎo)致聚苯硫醚紗線的強(qiáng)度低，制得的聚苯硫醚機(jī)織物的強(qiáng)力就會(huì)變低，從而就會(huì)導(dǎo)致機(jī)織物容易被穿破；如果聚苯硫醚的紗線捻回?cái)?shù)與單紗捻回?cái)?shù)的比值過(guò)大的話，會(huì)導(dǎo)致紗線內(nèi)部纖維間的空隙變小，從而導(dǎo)致整個(gè)機(jī)織物的孔徑大小不均一，氣密性低下導(dǎo)致機(jī)織物的孔徑不均一，而且使得接上去的親水基團(tuán)數(shù)目少。
本發(fā)明聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的氣密性在400mmH2O以上。將該聚苯硫醚纖維構(gòu)造體應(yīng)用于水電解槽時(shí)，在滿(mǎn)足400mm以上H2O壓力下,保持2min不透氣的條件下，可以基本滿(mǎn)足實(shí)際水電解槽中隔膜布的氣密性使用要求，且同時(shí)考慮到隔膜布能具有優(yōu)異的氣密性、離子的通過(guò)效率以及隔膜布的加工性。如果氣密性小于400mmH2O壓力，無(wú)法滿(mǎn)足隔膜基本需求，生成的氣體純度受影響。
本發(fā)明聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的面電阻為60 mΩ.cm2以下，優(yōu)選面電阻為10 mΩ.cm2以下。如果聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的面電阻大于60 mΩ.cm2的話，導(dǎo)致布帛的阻抗大，增加電能的消耗，而且生產(chǎn)成本也增加。
本發(fā)明的高性能聚苯硫醚纖維構(gòu)造體是應(yīng)用在制氫設(shè)備中，主要作用是離子可以通過(guò)，氣體分子不可以通過(guò)。由于不同客戶(hù)對(duì)制的氫氣、氧氣的純度要求不一樣，所以對(duì)布帛的孔徑大小及氣密性要求也不一樣，這和布帛的類(lèi)型及組織無(wú)關(guān)，只要?dú)怏w分子間不相互穿透即可滿(mǎn)足客戶(hù)要求。
本發(fā)明的高性能聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：
（1）棉紡工藝：將橫截面直徑為0.1～12μm的聚苯硫醚纖維經(jīng)過(guò)開(kāi)清棉-梳棉-并條-粗紗，將粗紗經(jīng)過(guò)牽伸制得支數(shù)為20～60s、捻系數(shù)α為200～310的聚苯硫醚單紗，再經(jīng)過(guò)絡(luò)筒-并線-加捻-熱定型制得股數(shù)為1～6股的聚苯硫醚紗線；
（2）織造工藝：將制得的聚苯硫醚紗線經(jīng)過(guò)整經(jīng)-穿綜-插筘-織造，制得覆蓋系數(shù)為2400～2900的聚苯硫醚機(jī)織物；機(jī)織物的覆蓋系數(shù)是表征織物緊密程度的參數(shù)，覆蓋系數(shù)越高，織物越緊密，通氣度和孔徑就越小，如果平紋機(jī)織物的覆蓋系數(shù)低于2400，由于織物緊度不夠，導(dǎo)致織物的氣密性低，這樣機(jī)織物就難于阻擋氣體的通過(guò)，從而不能保證氣體的純度以及生產(chǎn)過(guò)程的安全性；如果平紋機(jī)織物的覆蓋系數(shù)高于2900，對(duì)織機(jī)有較高的要求，織造困難。機(jī)織物的覆蓋系數(shù)優(yōu)選2600～2800；
（3）后加工工藝：將制得的聚苯硫醚機(jī)織物進(jìn)行精煉、水洗、干燥、180～200℃下熱定型，最終制得成品。
上述精煉、熱定型的最佳實(shí)驗(yàn)條件如下：
a.使用的精煉劑: YK30 12g/L、YS66 3.0g/L、YK37 2.0g/L、
b.精煉槽溫度：1槽40～50℃、2槽70～80℃、3槽95～105℃、
c.速度：10～14m/min、
d.熱定型溫度：180℃～210℃、
e.熱定型速度：10～14m/min。
本發(fā)明的聚苯硫醚纖維構(gòu)造體的生產(chǎn)方法還包括等離子體或/和磺化親水加工，該加工可以是在精煉后進(jìn)行的，對(duì)精煉后的PPS機(jī)織物進(jìn)行親水加工，如等離子加工、磺化加工，這樣就可以在PPS纖維表面接上親水基團(tuán)，可以增加PPS機(jī)織物的潤(rùn)濕速度，同時(shí)還可以增加PPS機(jī)織物的含液率，使得在使用過(guò)程中，氣體的生產(chǎn)效率提高且純度高。上述等離子親水加工方法，包括常壓等離子體加工、低壓等離子體加工，常壓等離子體加工的方法包括輝光放電、無(wú)聲放電、電暈放電，其中輝光放電包括直流電流、高頻電流、微波輻射，低壓等離子加工處理的氣體可以為氧氣、氬氣、氮?dú)獾?，考慮到加工的可能性、加工的穩(wěn)定性、加工的效率，等離子親水加工優(yōu)選常壓等離子體輝光直流放電，常壓等離子體輝光直流放電的條件為，電壓5～15v、電流12～18A、接上的氧元素的含量占所測(cè)到的元素含量的15～25%。等離子體加工后，在PPS纖維的表面有凹凸的小坑生成，這樣可以增加PPS機(jī)織物的毛細(xì)效應(yīng)及吸水性，除此之外，在PPS纖維的表層接上親水基團(tuán)，親水基團(tuán)為硫酸根、羧酸根、碳酸根、羥基、羰基等，接上的這些親水基團(tuán)的作用可以增加PPS纖維的吸水速度，還可以提高氫氣、氧氣的純度。
磺化親水加工方法的條件是，溫度80～140℃、時(shí)間1～10min、磺化處理液可以為氯磺酸、濃硫酸（85%～98%），最后的PPS纖維磺化率為5～30%，磺化親水加工后，在PPS纖維的表層接上親水基團(tuán)，親水基團(tuán)為硫酸根等，接上的這些親水基團(tuán)的作用可以增加PPS纖維的吸水速度，還可以提高氫氣、氧氣的純度。
采用等離子體和磺化加工時(shí)還可以采用如下方法：先將PPS紗線進(jìn)行等離子體處理，使得PPS紗線物理刻蝕，使得在纖維的表層形成凹凸的坑，增加了PPS纖維的比表面積，然后將等離子加工后的PPS紗線織造成PPS織物，再將PPS織物經(jīng)過(guò)磺化親水加工處理，這樣可以增加接上親水基團(tuán)的數(shù)目，使得親水效果更好。
通過(guò)以下實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于實(shí)施例，實(shí)施例中的各物性由下面方法測(cè)定。
【覆蓋系數(shù)】
機(jī)織物的覆蓋系數(shù)的計(jì)算公式如下： ，
其中：NW：織物的經(jīng)向密度（根/英寸）；
DW：織物中經(jīng)向長(zhǎng)絲的細(xì)度（dtex）；
Nf：織物的緯向密度（根/英寸）；
Df：織物中緯向長(zhǎng)絲的細(xì)度（dtex）。
【平均孔徑】
根據(jù)ASTMF316-03標(biāo)準(zhǔn)，采用毛細(xì)管流動(dòng)氣孔計(jì)測(cè)量織物孔徑，將織物樣品放在樣品室中，用表面張力為19.1dynes/cm的斯維克酮液（silwick silicone Fluid）潤(rùn)濕。樣品室的底部夾件具有直徑2.54cm、厚度為3.175mm的多孔金屬盤(pán)插件，樣品室的頂部夾件具有3.175mm直徑的孔洞，織物孔徑的值是兩次測(cè)量的平均值。
【氣密性】
根據(jù)中國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JCT 211-2009 ?隔膜石棉布?標(biāo)準(zhǔn)。4.5.2氣密性能測(cè)試。
【吸水率】
根據(jù)GB/T21655.1-2008標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試經(jīng)過(guò)親水處理前后的吸水率。
【吸水速度】
根據(jù)JIS L1907-2010纖維制品的吸水性試驗(yàn)方法中7.1.1滴下法進(jìn)行測(cè)試。
【面電阻】
根據(jù)中華人民共和國(guó)電子工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SJ/T 10171.5-91堿性蓄電池隔膜面電阻的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置的測(cè)試PPS隔膜面電阻的設(shè)備，設(shè)備的設(shè)置參數(shù)如下：
（1）低溫恒溫槽控制裝置
a.低溫恒溫槽控制裝置的溫度范圍-5～100℃，溫控偏差±0.05
（該儀器為上海庚庚儀器設(shè)備有限公司,型號(hào)為：DC0506）；
b.工作溫度60℃，液體介質(zhì)一般選用二甲基硅油。
（2）電池內(nèi)阻測(cè)試儀
a.規(guī)格型號(hào)：AT526(常州安柏精密儀器有限公司)；
b.測(cè)試電阻準(zhǔn)確度：0.5%、電壓：0.01%；
c.測(cè)試范圍：電阻0.0005毫歐～33歐、電壓：0.00001～120v的直流電壓；
d．內(nèi)阻儀配件：1m 測(cè)試探針 ATL502A；1m 測(cè)試線 ATL502；1.8Mrs232通行電纜 ATL108；保險(xiǎn)絲（在電源插座內(nèi)）0.5A SB。
（3）測(cè)試電阻槽的設(shè)置參數(shù)
a.槽的材質(zhì):PTFE材料；
b.電極材料純銀（99.9999%）；
c.兩電極間的距離：23mm；
d.PPS隔膜的面積長(zhǎng)*寬=4cm*2cm；
e.使用的KOH堿液：溫度:60℃;質(zhì)量濃度:Wt 30%。
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的實(shí)驗(yàn)藥品
a.KOH Wt 30% (氫氧化鉀：優(yōu)級(jí)純)；
b.配堿液使用的水為二級(jí)超純?nèi)ルx子水。
（5）測(cè)試環(huán)境:溫度為20℃、濕度為60% RH的恒溫恒濕環(huán)境。
【接枝率的計(jì)算】
用0.1mon/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定磺化后的PPS機(jī)織物（酚酞作指示劑），根據(jù)所消耗的NaOH的量計(jì)算機(jī)織物的接枝率，接枝率的計(jì)算公式如下：接枝率%=（0.01V*108）/1000W*100%，其中：V為消耗NaOH的毫升數(shù)，W為參加滴定的磺化后PPS隔膜布的質(zhì)量，108是聚苯硫醚單體的相對(duì)分子質(zhì)量。
實(shí)施例1
將橫截面直徑為4μm的圓形PPS纖維，通過(guò)清綿-梳綿-并條-粗紗-細(xì)紗-絡(luò)筒-熱定型過(guò)程, 制得支數(shù)為60s、捻度為90T/10cm、捻系數(shù)為280PPS單紗，將制得的PPS單紗通過(guò)絡(luò)筒-并紗-加捻-熱定型的棉紡工藝進(jìn)行紡紗，制得的股數(shù)為2股，捻度為76T/10cm、捻系數(shù)為337的PPS紗線，其中PPS紗線的捻回?cái)?shù)與單紗的捻回?cái)?shù)的比值為0.84，將制得的PPS紗線作為經(jīng)紗和緯紗通過(guò)織機(jī)進(jìn)行織造，制得經(jīng)向密度為113根/英寸、緯向密度為65根/英寸的平紋坯布，然后將制得的坯布進(jìn)行精煉、水洗、干燥、180℃下熱定型，再進(jìn)行磺化親水加工。最終制得覆蓋系數(shù)為2497、厚度為0.30mm、最大孔徑為16μm、平均孔徑為4.2μm，其中6μm以下的孔占機(jī)織物全部孔的90%以上，面電阻R為1.36mΩ.cm2，經(jīng)緯向強(qiáng)力分別為625N/3cm、378N/3cm的PPS纖維構(gòu)造體。評(píng)價(jià)本發(fā)明PPS纖維構(gòu)造體的各物性，并參見(jiàn)下表1。
實(shí)施例2
將橫截面直徑為7μm的圓形PPS纖維，通過(guò)清綿-梳綿-并條-粗紗-細(xì)紗-絡(luò)筒-熱定型過(guò)程, 制得支數(shù)為60s、捻度為90T/10cm、捻系數(shù)為280的PPS單紗，將制得的PPS單紗通過(guò)絡(luò)筒-并紗-加捻-熱定型的棉紡工藝進(jìn)行紡紗，制得的股數(shù)為4股，捻度為54T/10cm、捻系數(shù)為310的PPS紗線，其中PPS紗線的捻回?cái)?shù)與單紗的捻回?cái)?shù)的比值為0.60，將制得的PPS紗線作為經(jīng)紗和緯紗通過(guò)織機(jī)進(jìn)行織造，制得經(jīng)向密度為90根/英寸、緯向密度為60根/英寸的平紋坯布，然后將制得的坯布進(jìn)行精煉、水洗、干燥、180℃下熱定型，再進(jìn)行磺化親水加工。最終制得覆蓋系數(shù)為2976、厚度為0.40mm、最大孔徑為16μm、平均孔徑為4.4μm，其中6μm以下的孔占機(jī)織物全部孔的91%以上，面電阻R為1.43mΩ.cm2，經(jīng)緯向強(qiáng)力分別為900N/3cm、570N/3cm的PPS纖維構(gòu)造體。評(píng)價(jià)本發(fā)明PPS纖維構(gòu)造體的各物性，并參見(jiàn)下表1。
實(shí)施例3
將橫截面直徑為8μm的圓形PPS纖維，通過(guò)清綿-梳綿-并條-粗紗-細(xì)紗-絡(luò)筒-熱定型過(guò)程, 制得支數(shù)為60s、捻度為90T/10cm、捻系數(shù)為280PPS單紗，將制得的PPS單紗通過(guò)絡(luò)筒-并紗-加捻-熱定型的棉紡工藝進(jìn)行紡紗，制得的股數(shù)為6股，捻度為44T/10cm、捻系數(shù)為337的PPS紗線，其中PPS紗線的捻回?cái)?shù)與單紗的捻回?cái)?shù)的比值為0.49，將制得的PPS紗線作為經(jīng)紗和緯紗通過(guò)織機(jī)進(jìn)行織造，制得經(jīng)向密度為66.3根/英寸、緯向密度為39根/英寸的平紋坯布，然后將制得的坯布進(jìn)行精煉、水洗、干燥、180℃下熱定型，再進(jìn)行磺化親水加工。最終制得覆蓋系數(shù)為2560、厚度為0.64mm、最大孔徑為17μm、平均孔徑為4.9μm，其中6μm以下的孔占機(jī)織物全部孔的92%以上，面電阻R為1.52mΩ.cm2，經(jīng)緯向強(qiáng)力分別為991N/3cm、654N/3cm的PPS纖維構(gòu)造體。評(píng)價(jià)本發(fā)明PPS纖維構(gòu)造體的各物性，并參見(jiàn)下表1。
實(shí)施例4
將橫截面直徑為8μm的圓形PPS纖維，通過(guò)清綿-梳綿-并條-粗紗-細(xì)紗-絡(luò)筒-熱定型過(guò)程, 制得支數(shù)為40s、捻度為57T/10cm、捻系數(shù)為220PPS單紗，將制得的PPS單紗通過(guò)絡(luò)筒-并紗-加捻-熱定型的棉紡工藝進(jìn)行紡紗，制得的股數(shù)為4股，捻度為57T/10cm、捻系數(shù)為300的PPS紗線，其中PPS紗線的捻回?cái)?shù)與單紗的捻回?cái)?shù)的比值為1.0，將制得的PPS紗線作為經(jīng)紗和緯紗通過(guò)織機(jī)進(jìn)行織造，制得經(jīng)向密度為66.8根/英寸、緯向密度為43.7根/英寸的平紋坯布，然后將制得的坯布進(jìn)行精煉、水洗、干燥、180℃下熱定型，再進(jìn)行等離子體親水加工。最終制得覆蓋系數(shù)為2743、厚度為0.62mm、最大孔徑為18μm、平均孔徑為4.5μm，其中6μm以下的孔占機(jī)織物全部孔的93%以上，面電阻R為1.62mΩ.cm2，經(jīng)緯向強(qiáng)力分別為1014N/3cm、711N/3cm的PPS纖維構(gòu)造體。評(píng)價(jià)本發(fā)明PPS纖維構(gòu)造體的各物性，并參見(jiàn)下表1。
實(shí)施例5
將橫截面直徑為9μm的圓形PPS纖維，通過(guò)清綿-梳綿-并條-粗紗-細(xì)紗-絡(luò)筒-熱定型過(guò)程, 制得支數(shù)為20s、捻度為48T/10cm、捻系數(shù)為260PPS單紗，將制得的PPS單紗通過(guò)絡(luò)筒-并紗-加捻-熱定型的棉紡工藝進(jìn)行紡紗，制得的股數(shù)為2股，捻度為40T/10cm、捻系數(shù)為309的PPS紗線，其中PPS紗線的捻回?cái)?shù)與單紗的捻回?cái)?shù)的比值為0.83，將制得的PPS紗線經(jīng)過(guò)等離子體親水加工后，將其分別作為經(jīng)紗和緯紗通過(guò)織機(jī)進(jìn)行織造，制得經(jīng)向密度為68.3根/英寸、緯向密度為45.2根/英寸的平紋坯布，然后將制得的坯布進(jìn)行精煉、水洗、干燥、180℃下熱定型，再進(jìn)行磺化親水加工。最終制得覆蓋系數(shù)為2758、厚度為0.61mm、最大孔徑為19μm、平均孔徑為3.3μm，其中6μm以下的孔占機(jī)織物全部孔的95%以上，面電阻R為2.01mΩ.cm2，經(jīng)緯向強(qiáng)力分別為1031N/3cm、846N/3cm的PPS纖維構(gòu)造體。評(píng)價(jià)本發(fā)明PPS纖維構(gòu)造體的各物性，并參見(jiàn)下表1。
實(shí)施例6
將橫截面直徑為10μm的圓形PPS纖維，通過(guò)清綿-梳綿-并條-粗紗-細(xì)紗-絡(luò)筒-熱定型過(guò)程, 制得支數(shù)為40s、捻度為81T/10cm、捻系數(shù)為300PPS單紗，將制得的PPS單紗通過(guò)絡(luò)筒-并紗-加捻-熱定型的棉紡工藝進(jìn)行紡紗，制得的股數(shù)為2股，捻度為80T/10cm、捻系數(shù)為280的PPS紗線，其中PPS紗線的捻回?cái)?shù)與單紗的捻回?cái)?shù)的比值為0.99，將制得的PPS紗線經(jīng)過(guò)等離子體親水加工后，將其分別作為經(jīng)紗和緯紗通過(guò)織機(jī)進(jìn)行織造，制得經(jīng)向密度為66.3根/英寸、緯向密度為39.0根/英寸的平紋坯布，然后將制得的坯布進(jìn)行精煉、水洗、干燥、180℃下熱定型，再進(jìn)行磺化親水加工。最終制得覆蓋系數(shù)為2560、厚度為0.64mm、最大孔徑為16μm、平均孔徑為3.0μm，其中6μm以下的孔占機(jī)織物全部孔的94%以上，面電阻R為2.2mΩ.cm2，經(jīng)緯向強(qiáng)力分別為900N/3cm、602N/3cm的PPS纖維構(gòu)造體。評(píng)價(jià)本發(fā)明PPS纖維構(gòu)造體的各物性，并參見(jiàn)下表1。
實(shí)施例7
將橫截面直徑為11μm的圓形PPS纖維，通過(guò)清綿-梳綿-并條-粗紗-細(xì)紗-絡(luò)筒-熱定型過(guò)程, 制得支數(shù)為60s、捻度為90T/10cm、捻系數(shù)為280PPS單紗，將制得的PPS單紗通過(guò)絡(luò)筒-并紗-加捻-熱定型的棉紡工藝進(jìn)行紡紗，制得的股數(shù)為2股，捻度為76T/10cm、捻系數(shù)為337的PPS紗線，其中PPS紗線的捻回?cái)?shù)與單紗的捻回?cái)?shù)的比值為0.84，將制得的PPS紗線經(jīng)過(guò)等離子體親水加工后，將其分別作為經(jīng)紗和緯紗通過(guò)織機(jī)進(jìn)行織造，制得經(jīng)向密度為113根/英寸、緯向密度為60根/英寸的平紋坯布，然后將制得的坯布進(jìn)行精煉、水洗、干燥、180℃下熱定型，再進(jìn)行磺化親水加工。最終制得覆蓋系數(shù)為2426、厚度為0.35mm、最大孔徑為18μm、平均孔徑為4.3μm，其中6μm以下的孔占機(jī)織物全部孔的91.5%以上，面電阻R為2.4mΩ.cm2，經(jīng)緯向強(qiáng)力分別為640N/3cm、400N/3cm的PPS纖維構(gòu)造體。評(píng)價(jià)本發(fā)明PPS纖維構(gòu)造體的各物性，并參見(jiàn)下表1。
實(shí)施例1～7中制得的PPS纖維構(gòu)造體可應(yīng)用于電解裝置用隔膜、高溫液體過(guò)濾、絕緣材料中。
比較例1
將橫截面直徑為13μm的圓形PPS纖維，通過(guò)清綿-梳綿-并條-粗紗-細(xì)紗-絡(luò)筒-熱定型過(guò)程, 制得支數(shù)為20s、捻度為56T/10cm、捻系數(shù)為190PPS單紗，將制得的PPS單紗通過(guò)絡(luò)筒-并紗-加捻-熱定型的棉紡工藝進(jìn)行紡紗，制得的股數(shù)為2股，捻度為60T/10cm、捻系數(shù)為435的PPS紗線，其中PPS紗線的捻回?cái)?shù)與單紗的捻回?cái)?shù)的比值為1.07，將制得的PPS紗線作為經(jīng)紗和緯紗通過(guò)織機(jī)進(jìn)行織造，制得經(jīng)向密度為67根/英寸、緯向密度為46根/英寸的平紋坯布，然后將制得的坯布進(jìn)行精煉、水洗、干燥、180℃下熱定型，再進(jìn)行等離子體親水加工。最終制得覆蓋系數(shù)為2745、厚度為0.50mm、最大孔徑為30μm、平均孔徑為5.2μm，其中6μm以下的孔占機(jī)織物全部孔的80%以上，面電阻R為4.8mΩ.cm2，經(jīng)緯向強(qiáng)力分別為1280N/3cm、903N/3cm的PPS纖維構(gòu)造體。評(píng)價(jià)該P(yáng)PS纖維構(gòu)造體的各物性，并參見(jiàn)下表1。
比較例2
將橫截面直徑為14μm的圓形PPS纖維，通過(guò)清綿-梳綿-并條-粗紗-細(xì)紗-絡(luò)筒-熱定型過(guò)程, 制得支數(shù)為20s、捻度為56T/10cm、捻系數(shù)為310PPS單紗，將制得的PPS單紗通過(guò)絡(luò)筒-并紗-加捻-熱定型的棉紡工藝進(jìn)行紡紗，制得的股數(shù)為4股，捻度為40T/10cm、捻系數(shù)為400的PPS紗線，其中PPS紗線的捻回?cái)?shù)與單紗的捻回?cái)?shù)的比值為0.71，將制得的PPS紗線作為經(jīng)紗和緯紗通過(guò)織機(jī)進(jìn)行織造，制得經(jīng)向密度為45根/英寸、緯向密度為30根/英寸的平紋坯布，然后將制得的坯布進(jìn)行精煉、水洗、干燥、180℃下熱定型，再進(jìn)行等離子體親水加工。最終制得覆蓋系數(shù)為2577、厚度為0.80mm、最大孔徑為40μm、平均孔徑為8.3μm，其中6μm以下的孔占機(jī)織物全部孔的40%以上，面電阻R為3.41mΩ.cm2，經(jīng)緯向強(qiáng)力分別為1691N/3cm、1319N/3cm的PPS纖維構(gòu)造體。評(píng)價(jià)該P(yáng)PS纖維構(gòu)造體的各物性，并參見(jiàn)下表1。
表1