聚丙烯纺粘纤维制造技术

技术编号:5430740 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本文公开了具有3.5-7.0的Mw/Mn、大于2.0的Mz/Mw和50-100dg/min的熔体流动速率(230/2.16)的减粘裂化聚丙烯的纺粘纤维。还公开了纺粘纤维的制备方法,包括将具有10-30dg/min的熔体流动速率(230/2.16)的聚丙烯与过氧化物减粘裂化试剂熔体共混使得该减粘裂化聚丙烯的所得的熔体流动速率为50-100dg/min;将该减粘裂化聚丙烯经过模块熔体挤出使得该减粘裂化聚丙烯的正在产生的长丝暴露于4500-7000Pa的纡库压力下;和形成具有少于6.0旦尼尔的纤维。可以由本文描述的纤维制成无纺织物和多层结构,它们可用于与过滤和吸附相关的制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由减粘裂化聚丙烯制成的纺粘纤维,此外还涉及纺粘纤维和无纺织物 的形成。
技术介绍
聚丙烯在纤维中的使用占全球由聚丙烯获得的终端用途制品的至少三分之一。纺 粘纤维是常用的并且可以用来制备可用于各种终端用途例如医用罩衫、消毒盖布、尿布及 其它过滤和液体吸收制品的织物。可用于制造纤维的聚丙烯的形成方法,和那些纤维的性 能是许多专利的主题,包括 US 3, 887, 534 ;US 4, 451, 589 ;US 4,707,524 ;US5, 726,103 和 US 6,235,664。纺粘聚丙烯的宽范围应用已经引起能够实现更高生产量的纺粘设备的开发。这增 加了对基础聚丙烯,通常是受控流变性(或"减粘裂化")聚丙烯的需求。虽然当前纺粘设 备能够以增加的生产量生产纺粘纤维,但是这些纤维必须仍保持能够形成具有所需程度的 软度和耐久性的织物。因此,需要具有窄旦尼尔(对于软度)和高纺丝张力(spintension) (对于更高生产量的韧性)的聚丙烯纤维。将合乎需要的是满足当今更高需求的由减粘裂 化聚丙烯制成的纺粘纤维和此种纺粘纤维的形成方法,
技术实现思路
专利技术概述专利技术人已经发现,通过产生具有较高熔体流动速率(对于增加的生产量),但仍具 有高分子量聚合物束(strand)的保留性(高Mz/Mw)的减粘裂化聚丙烯,可以以增加的生 产量制备由其得到的改进了的纺粘纤维。在一个实施方案中描述了小于6. 0旦尼尔的基本上由减粘裂化聚丙烯组成的纺 粘纤维,该减粘裂化聚丙烯具有3. 5-7. 0的Mw/Mn,大于2. 0,在另一个实施方案中,2. 0-3. 5 的 Mz/Mw 和 50-100dg/min 的熔体流动速率(230/2. 16)。在另一个实施方案中描述了纺粘纤维的制备方法,包括在一个实施方案中,提供 具有10-30dg/min的熔体流动速率(230/2. 16)的聚丙烯;将该聚丙烯与过氧化物减粘裂化 剂熔体共混以致该减粘裂化聚丙烯的所得的熔体流动速率为50-100dg/min ;将该减粘裂 化聚丙烯经过模块熔体挤出使得该减粘裂化聚丙烯的正在产生的长丝暴露于4500-7000Pa 的纡库压力(cabin pressure)下;和形成具有少于6. 0旦尼尔的纤维。本文公开的各种描述性元素和数值范围可以与描述本专利技术优选实施方案的其它 描述性元素和数值范围结合;此外,元素的任何数值上限可以与相同元素的任何数值下限 结合来描述优选的实施方案。专利技术详述本文所使用的术语"聚丙烯"是指丙烯均聚物(〃 hPP")和丙烯和乙烯 和/或(4-(1(^-烯烃的共聚物,其中乙烯和/或(;-(1(^-烯烃的量占丙烯共聚物的0. -5wt%,在另一个实施方案中,占0. 2-2wt%。此外,术语〃聚丙烯〃是指反应器 制造的聚合物,在离开其中制备它的反应器后还没有经将使聚合物主链的碳-碳键交联 和/或断裂的任何方式处理。在一个特定的实施方案中,聚丙烯是丙烯均聚物(仅包括丙 烯衍生的单元)。可用于制造本文描述的纺粘纤维的聚丙烯可以通过本领域中已知的任 何手段(催化剂和方法)制备,并在某些实施方案中具有4. 0或4. 2或4. 5至5或5. 5或 6.0或7.0的分子量分布(“MWD",Mw/Mn)。在还有的其它实施方案中,聚丙烯具有10 或12或14至18或20或24或28或30dg/min的熔体流动速率(〃 MFR",ASTM 1238, 230°C /2. 16kg),其中合乎需要的范围包括可以与任何下限组合的任何上限。在又一个实 施方案中,聚丙烯具有35,000-61, 000,在另一个实施方案中,37,500-58, 000的Mn ;并具有 在一个实施方案中大于477,000,在一个实施方案中,477,000-800, 000,在又一个实施方案 中,480,000-750, 000,在又一个实施方案中,490,000-700, 000的Mz值,其中合乎需要的范 围包括可以与任何下限组合的任何上限。重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)和z均分子量(Mz)的原理是本领域中公知的。 这些参数可以通过本领域中已知的手段例如通过色谱测定。使用配备有示差折光率(DRI) 检测器的高温尺寸排阻色谱(PL220,Polymer Laboratories)表征分子量(数均分子量和 z均分子量)。使用三个Polymer Laboratories PL凝胶10mm Mixed-B柱。标称流量是 1.0Cm7min,标称注射体积是300yL。在维持于160°C的烘箱中装入各种输送管线、柱和DRI 检测器。在经过滤的含大约lOOOppm 丁基化羟基甲苯(BHT)的1,2,4_三氯苯(TCB)中制 备聚合物溶液。使用相同溶剂作为SEC洗脱剂。通过将所需量的干燥聚合物溶解在合适体 积的SEC洗脱剂中以产生1. 5mg/ml的浓度来制备聚合物溶液。在160°C下加热样品混合物 同时连续搅拌2小时。在注射到GPC之前用2 iim过滤器使用Polymer Labs SP260 Sample Preparation Station离线将样品溶液过滤。用一系列窄MWD聚苯乙烯标准样品校准柱组 的分离效率,该分离效率反映样品预期的MW范围和柱组的排阻限度。使用十七个Mp在大 约580-大约10,000,000范围中的独立聚苯乙烯标准样品产生校准曲线。聚苯乙烯标准样 品是从PolymerLaboratories (Amherst,MA)获得的。为了保证内部一致性,在测定每种聚 苯乙烯标准样品的保留体积之前,对每一校准物试验校正流量以为流量标识物赋予共同峰 位置(取作正注射峰)。当分析样品时,如此赋予的流量标识物峰位置还用来校正流量;因 此,它是校准程序的关键部分。如下产生校准曲线(logMp相对保留体积)在每一 PS标准 样品的DRI信号中的峰处记录保留体积,并将这种数据组与二阶多项式拟合。通过使用以 下表1中的Mark-Houwink系数测定等效聚丙烯分子量表1 在一个实施方案中,纺粘纤维基本上由减粘裂化聚丙烯组成。"减粘裂化聚丙 烯"(本领域中还称为受控流变性或"CR")是已经用减粘裂化试剂处理以致该试剂使聚合物链分裂的聚丙烯。换言之,减粘裂化聚丙烯是减粘裂化试剂和聚丙烯的反应产物。具 体来说,减粘裂化聚丙烯是已经用减粘裂化试剂处理以致其MFR增加,在一个实施方案中, 增加至少10%,在另一个实施方案中,增加至少20%的减粘裂化聚丙烯。在一个实施方案 中,减粘裂化试剂是过氧化物,在另一个实施方案中,是有机过氧化物,其中至少甲基或更 高级烷基或芳基与该过氧化物的一个或两个氧原子键接。在又一个实施方案中,减粘裂化 试剂是空间受阻过氧化物,其中与每个氧原子连接的烷基或芳基至少是仲碳,在另一个实 施方案中,是叔碳。空间受阻过氧化物(“减粘裂化试剂")的非限制性实例包括2,5-双 (叔丁基过氧)_2,5- 二甲基己烷、2,5- 二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧)-己炔-3,4-甲 基-4-叔丁基过氧-2-戊酮、3,6,6,9,9-五甲基-3-(乙基乙酸酯)-1,2,4,5-四氧环壬烷 和a,a ‘-双_(叔丁基过氧)二异丙基苯,和它们的混合物和任何其它仲-或叔-受本文档来自技高网...

【技术保护点】
小于6.00旦尼尔的基本上由减粘裂化聚丙烯组成的纺粘纤维,该减粘裂化聚丙烯具有3.5-7.0的Mw/Mn、大于2.0的Mz/Mw和大于50dg/min的熔体流动速率(230/2.16)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:WM费里GC理查森
申请(专利权)人:埃克森美孚化学专利公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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