紡絲用聚苯硫醚切片干燥技術的研究
聚苯硫醚， 英文名稱為Polyphenylene sul鄄fide， 簡稱PPS， 是一種綜合性能優異的特種工程塑料， 具有機械強度高、耐高溫、耐化學藥品性能強、高阻燃等優點。鑒于上述優點， 將聚苯硫醚制成單絲后， 加工成過濾網材用于電廠或鍋爐除塵等， 可大大降低更換頻率， 延長使用時間， 降低成本。紡絲用PPS 切片在加工過程中會含有一定水分， 含水率過高紡絲過程中容易產生斷頭， 甚至造成紡絲無法正常進行。因此PPS 切片在紡絲前應進行干燥處理。但是由于PPS 大分子中—S—基團容易被氧化， 甚至導致大分子產生氧化交聯反應， 從而影響PPS纖維的成形， 無法正常紡絲。所以切片的干燥方式的選擇至關重要， 既要保證一定的含水率，又不能使雪佛龍菲利普斯Ryton R-7-120NA PPS 的結構發生改變， 所以本實驗選擇真空轉股干燥機來進行干燥， 既可以減少PPS樹脂的含水量， 改善含水的均勻性， 提高和控制雪佛龍菲利普斯Ryton R-7-120NA PPS樹脂的結晶度及軟化點， 又能避免PPS被氧化。本實驗通過研究不同的干燥工藝對切片含水率的影響， 尋求一套復合紡絲要求的*佳干燥工藝， 同時通過控制工藝條件使切片的表面結晶度變化在一定范圍內， 為后道紡絲提供上等的原料。
干燥溫度對雪佛龍菲利普斯Ryton R-7-120NA PPS 切片干燥效果的影響真空轉鼓干燥機的優點是干燥質量高， 更換品種容易， 干燥過程中特性黏度降小。根據生產實踐得知， 干燥溫度對切片干燥過程影響很大。一般是干燥溫度愈高， 為達到工藝要求含水率所需時間愈短， 干燥的效果也愈好，但過高的干燥溫度會使PPS 切片的黏度降增大，甚至使切片顏色變黃， 影響紡絲質量。據資料知， 干燥溫度通常選取（130 ± 5） ℃， 鑒于本實驗采用真空轉鼓干燥機， 可以使干燥溫度偏低， 故選取干燥溫度在105 ～ 145 ℃之間進行試驗， 干燥時間為16 h。
當干燥溫度低于135 ℃時， 隨著干燥溫度的提高， 干燥速率加快， 故干燥效果提高， 切片的含水率由0. 0069％下降至0. 0020％， 切片的色澤基本無變化； 當干燥溫度超過135 ℃后， 切片的含水率趨于平衡， 但是切片色澤變黃嚴重。因此， 干燥溫度越高，達到工藝要求含水率所需時間愈短， 且趨于平衡的含水率越低。但是干燥溫度過高， PPS 切片有變黃的現象， 說明高聚物出現氧化反應， 所以， 選擇干燥溫度要盡量避免上述現象的發生。另外， 實驗中真空轉股干燥機采用導熱油加熱，真空度為0. 088 MPa。因此， 綜合各方面的因素考慮， *佳干燥溫度選擇在115 ～ 125 ℃之間時， 得到的切片的含水率較低， 品質較好。
干燥時間對雪佛龍菲利普斯Ryton R-7-120NA PPS干燥效果的影響
在本干燥實驗過程中， 視干燥介質(熱空氣) 的溫度、濕度、流速及與物料的接觸方式在整個干燥過程中均保持恒定， 即恒定干燥。切片的干燥效果主要受干燥速率的影響。隨著干燥時間的延續， 水分被不斷汽化， 濕物料的質量減少，隨著干燥時間的延長， 物料的自由含水量趨近于零。干燥速率就是單位時間內汽化的水份質量。
當干燥溫度為125 ℃、真空度0. 088 MPa， 干燥時間低于20 h 時， 隨著干燥時間的延長， 雪佛龍菲利普斯Ryton R-7-120NA PPS切片的含水率急劇下降，切片的色澤基本無變化； 當干燥時間超過20 h后， 切片的含水率趨于平衡， 但是當干燥時間超過24 h 后， 切片的顏色開始變黃。因此， 選擇合適的干燥時間對于整個生產過程非常重要。干燥時間太短， 達不到工藝所要求的含水率； 干燥時間太長， 切片的質量不容易控制， 并且耗電，耗汽量增加， 成本加大， 設備的生產能力降低，合理的干燥時間應該選擇趨于平衡水分后1 ～ 2h， 使之有一個切片之間和切片內部含水率的均衡過程， 以控制切片的含水率*低， 且較均勻。因此， 綜合以上各個因素， 選擇*佳干燥時間為20 ～ 22 h。
干燥溫度對雪佛龍菲利普斯Ryton R-7-120NA PPS 切片結晶度的影響PPS 切片的冷結晶溫度（Tc） 為125 ℃， 根據結晶原理， 干燥溫度在結晶溫度附近， 隨著PPS 切片中水分的去除， 同時伴隨著高聚物結晶的發生， 在一定的干燥溫度下， PPS 切片的結晶速度與干燥時間成正比。在玻璃化溫度Tg 和熔點Tm 之間， 干燥溫度越高， 越容易結晶， 但是過高的結晶度會使PPS 切片熔點提高， 不易熔融， 在后道紡絲中必須提高紡絲溫度， 這樣螺桿擠壓機容易發生故障， 不利于紡絲過程的進行。要適當控制PPS 切片在干燥過程中結晶度的增加， 使其具有適合后序紡絲的結晶度要求。因此， 在PPS 切片的干燥過程中干燥溫度不宜太高。
在冷結晶溫度附近干燥時， 熱焓值有所增加， 隨著干燥溫度的升高，結晶速率有所提高， 結晶度增大， 當干燥溫度超過135 ℃時， 結晶度大于13. 73。但對于紡絲來說， 切片的結晶度不宜太大， 因此干燥溫度的選擇應該考慮結晶度的變化。所以干燥溫度不宜高于135 ℃。
通過對雪佛龍菲利普斯Ryton R-7-120NA PPS切片干燥過程中切片的含水率與干燥溫度和干燥時間的分析試驗， 得到PPS切片*佳干燥工藝為： 真空度在0. 088 MPa 時，干燥溫度： 120 ～ 125 ℃， 干燥時間： 20 ～ 22 h，干切片的含水率： 小于0. 0030％。在實驗過程中發現， 干燥后的切片很容易再吸收水分， 含水率上升。使切片的含水率達不到要求， 因此防止干切片在貯存過程中重新吸濕是相當重要的問題， PPS 干切片應在低于70 ℃時出料， 避免與空氣接觸被氧化變黃。在實際生產中建議采用干燥的惰性氣體N2 保護。