一种新型聚丙烯熔喷布配方及其加工工艺组成比例

本发明专利技术公开了一种新型聚丙烯熔喷布配方，其特征在于，其组成及重量百分比为：石墨烯材料：2~15％；高碳烷烃：0.001~0.1％；聚丙烯颗粒：80％~87％；助剂：1％~6％；钛白粉：5％~9％。所述石墨烯材料包括石墨烯、氧化石墨烯中的一种，或者组合。所述助剂包括偶联剂、分散剂和抗氧化剂中的任意一种或多种的组合。所述分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的任意一种。所述偶联剂包括钛酸酯类，所述钛酸酯类包括钛酸丁酯、钛酸异丙酯。本发明专利技术具有抗菌性和电荷吸附性，过滤效果好，容尘量大，使用安全性高；熔喷布品质及性能优良，其制备方法熔融条件温和，生产难度低。

A new type of PP melt blown fabric formula and its processing technology

【技术实现步骤摘要】
一种新型聚丙烯熔喷布配方及其加工工艺
本专利技术涉及熔喷布
，具体为一种新型聚丙烯熔喷布配方及其加工工艺。
技术介绍
熔喷法始于20世纪50年代，是一种依靠高速、高温气流喷吹聚合物熔体使其得到迅速拉伸而制备超细纤维的方法。聚丙烯凭借着原料来源丰富，合成方法简单，可加工性能好以及力学性能优良等优点，已成为熔喷工艺中最常见且最受欢迎的品种之一。通过熔喷技术生产的聚丙烯熔纤维很细，而且得到的熔喷布具有很大的比表面积，孔隙小而孔隙率大，因此过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性等应用特性是其他工艺生产的非织造布所难以实现的。一般来说，聚丙烯熔喷布广泛用于过滤材料、医疗卫生材料、吸油材料、擦拭布、保暖材料、电池隔膜材料及隔音材料等领域。为了扩大聚丙烯熔喷布的使用范围，通常会通过添加无机填料实现改变聚丙烯纤维的综合性能。但其在具体应用时会存在如下问题：(1)添加无机填料的分散问题。不同尺寸的无机填料对聚合物性能影响较为明显，一般是颗粒尺寸越小，则越能提高聚合物的综合性能，但填料过小时会存在团聚问题。一旦无机填料在纤维中发生团聚，纤维团聚处的韧性极差。(2)无机填料添加量的控制问题。添加过少，则不能提高纤维的性能，添加过多则会影响纤维本身的性能。因此，如何通过添加无机填料实现纤维综合性能的有效提高，是熔喷工艺的研究热点。现有熔喷工艺制备石墨烯/聚丙烯复合母粒和熔喷布的相关技术中，为了混合均匀，大量使用了多种助剂和添加剂，多种助剂和添加剂会最终残留在石墨烯/聚丙烯复合母粒中。这在不同程度上影响了石墨烯/聚丙烯复合母粒的加工性能，并导致熔喷布产品品质下降，性能降低。同时，石墨烯作为二维材料，虽然厚度尺寸为纳米量级，但片层尺寸范围为数微米至数百微米，因此对于熔喷工艺来说，片层尺寸过大的石墨烯会在熔喷布生产过程中形成团聚和堆积，不仅损害熔喷布的品质，并发生严重的喷头堵塞问题，影响生产。熔喷布，熔喷布以聚丙烯为主要原料，纤维直径可以达到1-5微米，这些具有独特的毛细结构的超细纤维增加单位面积纤维的数量和表面积，从而使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性，可用于空气、液体过滤材料、隔离材料、吸纳材料、口罩材料、保暖材料及擦拭布等领域。熔喷布是将高聚物树脂通过螺杆挤出机挤压熔融塑化后，通过计量泵精确计量送给喷丝组件在高速高压热空气流的作用下拉成超细纤维，并在收集装置上形成的非织造布。由于熔喷布具有很细、比表面积大、孔隙小且孔隙率大，因此，其具有良好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性等特性而被广泛应用于医用和工业口罩、保暖材料、过滤材料、医疗卫生材料、吸油材料、电池隔板以及隔音材料等领域，同时功能性的熔喷布因其具有多功能性(例如抗菌、驻极、远红外等)已成为研究热点。现有的熔喷布结构在过滤使用过程中，传统的熔喷布结构对于雾霾等污染物的过滤效果并不理想，部分熔喷布在制作时采用加入石墨烯材料，成为熔融的一体结构，使用时不能进行拆装更换，使用后直接废弃，造成浪费。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术提供一种新型聚丙烯熔喷布配方及其加工工艺。本专利技术的技术方案是提供一种新型聚丙烯熔喷布配方，其特征在于，其组成及重量百分比为：石墨烯材料：2~15％；高碳烷烃：0.001~0.1％；聚丙烯颗粒：80％~87％；助剂：1％~6％；钛白粉：5％~9％。进一步的，所述石墨烯材料包括石墨烯、氧化石墨烯中的一种，或者组合。进一步的，所述助剂包括偶联剂、分散剂和抗氧化剂中的任意一种或多种的组合。进一步的，所述分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的任意一种。进一步的，所述偶联剂包括钛酸酯类，所述钛酸酯类包括钛酸丁酯、钛酸异丙酯。进一步的，所述石墨烯材料的粒径≤6μm。进一步的，所述石墨烯材料的粒径优选为2.2μm。一种新型聚丙烯熔喷布加工工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：（1）将聚丙烯颗粒、石墨烯材料、高碳烷烃、钛白粉、助剂按重量份数准备完毕；（2）将聚丙烯颗粒、石墨烯材料、高碳烷烃、钛白粉、助剂逐一混料进行搅拌混合；（3）将混合完成的原料加热成熔体，加热温度187~194℃；（4）将熔体进行过滤工序，将杂质过滤，得到过滤后的熔体；（5）将熔体加入聚合物之后，进行纺丝工序，得到熔喷纤维线；（6）将熔喷纤维线纺织成布，可得到各种不同规格的熔喷布；进一步的，所述步骤（4）中，过滤采用复合滤网，所述复合滤网包括多层过滤细网组成，表面所述过滤细网层目逐层增高。进一步的，所述步骤（5）中，所述纺丝工序将定量熔体输送，通过喷头喷射，通过高压热气流的喷吹形成熔喷纤维线。本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种新型聚丙烯熔喷布配方及其加工工艺具有如下优点：1耐光性、耐气候性、耐热性好，具有超高的分散性，能适用于熔喷无纺布的超细纤维；2石墨烯均匀分散，有效避免了石墨烯材料团聚而发生的喷头堵塞问题，适用于熔喷工艺，制作熔喷布；3具有抗菌性和电荷吸附性，过滤效果好，容尘量大，使用安全性高；4与聚丙烯树脂相容性高，与其他添加剂协同性好，着色能力强，色差小，能有效减少纺丝过程中的断丝、滴丝现象5熔喷布品质及性能优良，其制备方法熔融条件温和，生产难度低。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1：本专利技术的一种新型聚丙烯熔喷布配方，其特征在于，其组成及重量百分比为：石墨烯材料：3％；高碳烷烃：0.02％；助剂：1％；钛白粉：5％。聚丙烯颗粒：余量；所述石墨烯材料包括石墨烯、氧化石墨烯中的一种，或者组合。所述助剂包括偶联剂、分散剂和抗氧化剂中的任意一种或多种的组合。所述分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的任意一种。进一步的，所述偶联剂包括钛酸酯类，所述钛酸酯类包括钛酸丁酯、钛酸异丙酯。进一步的，所述石墨烯材料的粒径优选为2.2μm。一种新型聚丙烯熔喷布加工工艺，所述工艺包括如下步骤：（1）将聚丙烯颗粒、石墨烯材料、高碳烷烃、钛白粉、助剂按重量份数准备完毕；（2）将聚丙烯颗粒、石墨烯材料、高碳烷烃、钛白粉、助剂逐一混料进行搅拌混合；（3）将混合完成的原料加热成熔体，加热温度187℃；（4）将熔体进行过滤工序，将杂质过滤，得到过滤后的熔体；（5）将熔体加入聚合物之后，进行纺丝工序，得到熔喷纤维线；（6）将熔喷纤维线纺织成布，可得到各种不同规格的熔喷布；所述步骤（4）中，过滤采用复合滤网，所述复合滤网包括多层过滤细网组成，表面所述过滤细网层目逐层增高。所述步骤（5）中，所述纺丝工序将定量熔体输送，通过喷头喷射，通过高压热气流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型聚丙烯熔喷布配方，其特征在于，其组成及重量百分比为：/n石墨烯材料：2~15％；/n高碳烷烃：0.001~0.1％；/n聚丙烯颗粒：80％~87％；/n助剂：1％~6％；/n钛白粉：5％~9％。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型聚丙烯熔喷布配方，其特征在于，其组成及重量百分比为：
石墨烯材料：2~15％；
高碳烷烃：0.001~0.1％；
聚丙烯颗粒：80％~87％；
助剂：1％~6％；
钛白粉：5％~9％。


2.根据权利要求1所述的一种新型聚丙烯熔喷布配方，其特征在于：所述石墨烯材料包括石墨烯、氧化石墨烯中的一种，或者组合。


3.根据权利要求1所述的一种新型聚丙烯熔喷布配方，其特征在于：所述助剂包括偶联剂、分散剂和抗氧化剂中的任意一种或多种的组合。


4.根据权利要求3所述的一种新型聚丙烯熔喷布配方，其特征在于：所述分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的任意一种。


5.根据权利要求3所述的一种新型聚丙烯熔喷布配方，其特征在于：所述偶联剂包括钛酸酯类，所述钛酸酯类包括钛酸丁酯、钛酸异丙酯。


6.根据权利要求1或2所述的一种新型聚丙烯熔喷布配方，其特征在于：所述石墨烯材料的粒径≤6μm。


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【专利技术属性】
技术研发人员：张莉慧，
申请(专利权)人：嘉兴市阿福纺织品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33