一种低有害物质挥发的PP纤维及其加工成型方法技术

本发明专利技术提供了一种低有害物质挥发的PP纤维及其加工成型方法，所述的低有害物质挥发的PP纤维，是通过材料改性技术和成型技术相结合的方法在PP颗粒中添加改性剂和脱挥技术相结合的方法降低原料中的有害挥发物的含量，同时在纤维制备过程中通过装有除油剂的装置除去成型过程中带来的挥发性成分来实现的，主体为聚丙烯纤维。其加工成型方法主要包括：含有改性成分的低有害物质挥发的聚丙烯母粒的加工成型，以及采用熔融法皮芯结构复合纺丝制备低有害物质挥发的PP纤维的加工成型。本发明专利技术制备的低有害物质挥发的PP纤维，制备工艺简单，可以很好的满足纤维在汽车内饰领域的应用，有效解决现有汽车内饰用PP纤维有害物质释放超标问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低有害物质挥发的PP纤维及其加工成型方法


[0001]本专利技术涉及汽车内饰用新材料及其加工成型领域，具体是一种低有害物质挥发的PP纤维及其加工成型方法。

技术介绍

[0002]在汽车产业快速发展的今天，特别是随着新能源汽车产业的快速发展，轻量化的汽车内饰材料是汽车产业的首选，在所有树脂中聚丙烯是最轻的，因此在汽车内饰领域应用越来越大。但是现有汽车用PP纤维普遍存在着VOC释放超标问题，VOC释放的来源有，一是丙烯在聚合的过程中残留的未完全参与反应的小分子物质。二是在合成聚丙烯中添加了抗老化剂、增韧剂等成分，使得制备出的PP在一定温度下会释放出甲醛、丙烯醛、苯、甲苯等有害物质。三是聚丙烯在纺丝成型的过程中由于化学油剂在纤维上的残留也会造成有害释放超标。
[0003]为了有效应对汽车内饰用PP纤维造成的有害物质挥发超标问题，各大汽车厂商都在想办法减少化学纤维的使用，但是每辆汽车还是使用大量的化学纤维，特别是PP纤维，它广泛应用到汽车的地毯、顶棚、后备箱、门里板、手扣盒、座椅等部位。PP纤维是替代酚醛树脂加工麻纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、再生纤维无纺布等增强材料的最理想材料。PP纤维可以根据不同产品用途，利用生产工艺参数的调节，使产品具有较高强度和较大伸长率。比如在生产玻璃纤维复合材料时需要PP短纤维的伸长率大一些，进而弥补玻璃纤维伸长率低的缺点，这样就会使得在玻纤板模压成形时不出现劈裂现象。而加工麻纤维复合材料时，要求PP短纤维强度大一些，来提高麻纤维复合材料的强力，进而扩大麻纤维复合材料的应用场景。因此在低有害物质挥发的PP纤维制备过程中就需要一种新型的技术方案来实现产品的制备。
[0004]总之，利用一种低有害物质挥发的PP纤维代替传统PP纤维应用到汽车内饰产品具有十分重要的意义，它可以有效解决现有汽车“毒仓”问题，给使用者带来更大的健康保证。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种低有害物质挥发的PP纤维及其加工成型方法，以解决
技术介绍
中的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低有害物质挥发的PP纤维，包括PP纤维主体，PP纤维主体中掺杂有经过挥脱处理和气味改性剂的低有害物质挥发的PP颗粒，低有害物质挥发的PP颗粒在成型过程中通过装有除油剂的装置去除掉纤维制备过程中带来的有害挥发物。
[0007]在上述技术方案的基础上，本专利技术还提供以下可选技术方案：在一种可选方案中：所述的低有害物质挥发的PP纤维五苯三醛的检测结果分别为：甲醛未检出～1.001μg/g、甲苯0.001～1.020μg/g、苯未检出～0.100μg/g、二甲苯0.001～1.010μg/g、苯乙烯未检出～0.120μg/g、乙醛未检出～1.030μg/g、丙烯醛未检出～0.100
μg/g。
[0008]在一种可选方案中：所述的低有害物质挥发的PP纤维细度为1.67dtex～8.22dtex、长度为30mm～75mm、断裂强度为3.2cN/dtex～5.8cN/dtex。
[0009]一种如上述所述的低有害物质挥发的PP纤维的加工成型方法，包括以下步骤：步骤1、低有害物质挥发的PP颗粒的加工成型：首先将气味改性剂和PP颗粒按照质量百分比（10%～30%）：（70%～90%）喂入搅拌机中进行混合，得到混料；然后将混料通过气流输送到造粒机经熔融混炼后由双螺杆挤出，挤出温度为200℃～220℃，最后将丝条首先通过温度为80℃～100℃热水浴进行缓慢冷却，然后进入温度为40℃～60℃温水浴冷却，最后进入到温度为5℃～10℃冷水浴进行冷却，冷却后经过切断从而制得低有害物质挥发的PP颗粒，步骤1中在造粒机上添加了挥脱装置，使得有害物质尽可能的挥发掉；步骤2、皮芯结构复合纤维的加工成型：PP颗粒加入熔融螺杆A中作为芯层，将低有害物质挥发的PP颗粒加入熔融螺杆B中作为皮层，皮层和芯层按照质量百分比（20%～80%）：（20%～80%）加入到纺丝机计量泵中，经喷丝板后的纤维依次经过油剂槽上油辊、三步牵伸机、一道定型机、除油剂装置、卷曲机定型后得到纤维丝束，然后经切断得到低有害物质挥发的PP纤维。具体的步骤如下；1、将熔融指数为70g/10min的PP颗粒加入到熔融螺杆A中作为芯层，熔融螺杆A各区温度为：1区165℃～175℃，2区175℃～185℃，3区185℃～195℃，4区190℃～255℃，熔融螺杆A的熔体温度为165℃～235℃、转数为35r/min～52r/min、电流为65安培～120安培；2、将熔融指数为30g/10min的低有害物质挥发的PP颗粒加入熔融螺杆B中作为皮层，熔融螺杆B的各区温度为：1区180℃～195℃、2区195℃～215℃、3区215℃～225℃、4区225℃～245℃，熔融螺杆B的熔体温度为200℃～245℃、转数为30r/min～45r/min、电流为90安培～150安培；3、按照质量百分比（20～80）：（20～80），将皮层和芯层分别加入到纺丝机计量泵中，纺丝机计量泵的工艺参数具体设定为，A1：8.5r/min～9.5r/min、A2：8.5r/min～9.5r/min、A3：8.5r/min～9.5r/min、A4：8.5r/min～9.5r/min。B1：8.5r/min～9.5r/min、B2：8.5r/min～9.5r/min、B3：8.5r/min～9.5r/min、B4：8.5r/min～9.5r/min，其中，A1、A2、A3、A4为A线计量泵代号，B1、B2、B3、B4为B线计量泵代号；4、经过复合纺丝机计量泵的熔体通过喷丝板获得的纤维成型后，首先经过油剂槽上油，上油的目的是保证整个纤维丝束平顺不漂移，另外上油也可减少丝束之间的摩擦，便于后续牵伸工序的进行，上述油剂槽上油辊的转数6.5转/分～7.3转/分；5、带有一定含油量的丝束，经过三步多辊牵伸机的作用后逐渐拉长拉细，最终使纤维的细度在1.67dtex～8.22dtex之间，牵伸浴的温度为90℃～125℃，第一道牵伸机的温度为90℃～100℃，转数为15r/min～25r/min，第二道牵伸机的温度为95℃～105℃，转数为50r/min～65r/min，第三道牵伸机的温度为108℃～125℃，转数为70r/min～85r/min；6、经过多道牵伸机牵伸后的纤维丝束，首先经过一道定型机，其目的是为了消除纤维丝束由于牵伸产生的内应力，然后经过装有混合溶液的装置去除纤维表面残留的易挥发的有害物质，目的是减少加工过程带来的纤维VOC释放，上述第一道定型机的温度为110℃～125℃；经过定型处理后的纤维丝束，进入卷曲机，使纤维丝束按照所需形成一定数目的
卷曲（一般为15～25个/25mm）和卷曲度(20%～50%)，以满足后续产品加工的需要，上述卷曲机的参数为：箱压为1.8kg/cm2～2.2kg/cm2，纤维丝束张力为60N～80N；具有一定数目的卷曲和卷曲度的纤维丝束再经过二道定型机，目的是为了使经过卷曲处理后的纤维丝束卷曲数和卷曲度稳定下来，上述热定型机加热分为两段：一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低有害物质挥发的PP纤维，其特征在于，包括聚丙烯纤维主体，所述聚丙烯纤维主体中掺杂有经过挥脱处理和气味改性剂的低有害物质挥发的PP颗粒，所述低有害物质挥发的PP颗粒在成型过程中通过除油剂装置去除掉纤维制备过程中带来的有害挥发物。2.根据权利要求1所述的低有害物质挥发的PP纤维，其特征在于，所述的低有害物质挥发的PP纤维五苯三醛的检测结果分别为：甲醛未检出～1.001μg/g、甲苯0.001～1.020μg/g、苯未检出～0.100μg/g、二甲苯0.001～1.010μg/g、苯乙烯未检出～0.120μg/g、乙醛未检出～1.030μg/g、丙烯醛未检出～0.100μg/g。3.根据权利要求1所述的低有害物质挥发的PP纤维，其特征在于，所述的低有害物质挥发的PP纤维细度为1.67dtex～8.22dtex、长度为30mm～75mm、断裂强度为3.2cN/dtex～5.8cN/dtex。4.一种低有害物质挥发的PP纤维的加工成型方法，其特征在于，用于如权利要求1～3任一所述的低有害物质挥发的PP纤维的加工成型，所述方法包括以下步骤：步骤1、低有害物质挥发的PP颗粒的加工成型：首先将气味改性剂和PP颗粒按照质量百分比（10%～30%）：（70%～90%）喂入搅拌机中进行混合，得到混料；然后将混料通过气流输送到造粒机经熔融混...

【专利技术属性】
技术研发人员：李全明，张万喜，
申请(专利权)人：吉林省新维材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：