CN101481856B - 一种具有亲水功能的聚丙烯非织造布的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有亲水功能的聚丙烯非织造布的制备方法，包括：(1)将聚合度10-230的聚乙二醇与有机酸按摩尔比1∶1混合，在氮气保护下，加热至110-150℃，反应1-4小时，得到聚醚；(2)将步骤(1)得到的聚醚、聚丙烯和引发剂按重量比5-20∶79-94.8∶0.2-1加入到单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，于190-220℃下进行熔融接枝反应，反应时间为1-15min，挤出、切粒，即得亲水功能聚丙烯专用料；(3)采用常规纺丝成网非织造工艺制备聚丙烯亲水非织造布。本发明的亲水性非织造布具有较低的液体返渗性和初期透水性，并且浸水后，还具有良好的透水耐久性，该制备工艺简单易行，原料来源方便，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明属聚丙烯非织造布的制备领域，特别是涉及一种具有亲水功能的聚丙烯非织造布的制备方法。
背景技术
聚丙烯纺粘法非织造布大量用在个人卫生用品方面，应用中希望该非织造布有亲水的性能，这样水分能很容易的透过非织造布，而使非织造布表面保持干爽，使人体有舒适的感觉。由于聚丙烯是亲油性的，制成的非织造布有拒水性，这样的聚丙烯非织造布制成的个人卫生用品，水就不容易透过，迟留在表面，形成湿的表面层，又阻碍透气，人使用后不仅不舒服，而且容易产生皮炎。为了克服这些缺点，目前国内有的方法是用表面活性剂及亲水聚合物对非织造布进行表面处理，这种处理得到的非织造布接触到水分，亲水物质很快就溶解到水中而流失，很不实用，如申请号为200480009404.1的发明就属于这一类。在这种基础上为了提高耐水性能，开发了把亲水物质共混在聚丙烯内的方法，如：申请号为200410041378.2的发明是通过在聚丙烯基料上添加水溶性聚合物、表面活性剂和相容剂进行改性，这种方法得到的非织造布的亲水性能提高了很多。但由于是把水溶聚合物共混在聚丙烯内，时间长有向外迁移的的问题，个人卫生用品较长时间和水接触，迁移出的水溶性分子还有溶解于水的情况。
因此，为了解决上述存在的问题，本发明对亲水性非织造布进行了进一步的研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有亲水功能的聚丙烯非织造布的制备方法，本发明的亲水性非织造布具有较低的液体返渗性和初期透水性，并且浸水后，还具有良好的透水耐久性，该制备工艺简单易行，原料来源方便，适合工业化生产。
本发明的一种具有亲水功能的聚丙烯非织造布的制备方法，包括：
(1)将聚合度10-230的聚乙二醇与有机酸按摩尔比1∶1混合，在氮气保护下，加热至110-150℃，反应1-4小时，得到结构式为X-(CH2-CH2-O)n-H的聚醚；
(2)将步骤(1)得到的聚醚、聚丙烯和引发剂按重量比5-20∶79-94.8∶0.2-1加入到单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，于190-220℃下进行熔融接枝反应，反应时间为1-15min，挤出、切粒，即得亲水功能聚丙烯专用料；
(3)采用常规纺丝成网非织造工艺制备聚丙烯亲水非织造布，其中螺杆温度为265℃～295℃，喷丝板温度为296℃，喷丝板孔数为5006孔/米，接收距离为280cm，卷取速度52.9米/分钟。
所述步骤(1)中的聚醚的结构式为X-(CH2-CH2-O)n-H，其中聚合度n为10-230，X为含双键的活性基团，包括丙烯酰基、甲基丙烯酰基、马来酰基、富马酰基或衣康酰基；
所述步骤(1)中的有机酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐(顺丁烯二酸酐)、富马酸(反丁烯二酸)或衣康酸(亚甲基丁二酸)；
所述步骤(2)中的引发剂选自过氧化二异丙苯、异丙苯过氧化氢、过氧化二特丁基、特丁基过氧化氢中的一种或几种的混合物。
本发明利用分子组装技术，通过合成一个可以和聚丙烯发生接枝反应的含双键的活性基团聚醚，由该合成的聚醚和聚丙烯进行接枝反应，使水溶性的聚醚通过共价键牢牢地和聚丙烯连接在一起，使聚丙烯专用料具有很好的亲水性，并且在制备过程中，没有加入水溶聚合物共混，因此，即使长时间使用后，也不会出现水溶性分子向外迁移的问题。
有益效果
(1)本发明的亲水性非织造布具有较低的液体返渗性和初期透水性，并且浸水后，还具有良好的透水耐久性；
(2)该制备工艺简单易行，原料来源方便，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
测定本发明亲水性非织造布的亲水性能的方法，具体如下：
(1)非织造布的液体返渗性：在市售的纸尿布上放置非织造布(10x10cm)，再在其上放置内任为70mm的圆筒，将100ml生理盐水注入园筒内，通过非织造布吸收入纸尿布.生理盐水完全被纸尿布吸收后，除去圆筒，其上叠放20张预先称量过的滤纸(东洋滤纸、NO.5)，对其施加5kg的载荷，放置5分钟后，测定滤纸的重量，求出重量增加量，以此作为液体返渗量(g)，返渗量小说明残留在非制造布表面的水少，都渗透到纸尿布内去了(1.5g或以下为允许范围，但优选为1.0g或以下)；
(2)非织遍布的初期透水性：将非织造布叠置于滤纸(东洋滤纸、NO.5)之上，由设置于距非织造布表面10mm高的滴定管滴下(约0.05ml)人工尿液，测定水滴由非织造布表面至消失的时间.消失时间短的说明表面亲水性好，水滴易透过，在非织造布表面的20个位置进行该测定，标出低于5秒的个数。该个数为18个或以上，则初期遣水性良好；
(3)非织造布的浸水后透水耐久性：将上述非织造布(10cmx10cm)置于无离子水中，浸泡24小时后，脱水，烘干，按照非织造布的初期透水性实验方法，对干燥后的非织造布样品上测定人工尿液水滴由非织造布表面至消失的时间，在非织造布表面的20个位置进行该测定，标出低于5秒的个数.该个数为18个或以上，的可以说透水耐久性良好。
实施例1
(1)聚合度为100的聚乙二醇和丙烯酸以摩尔比1∶1的比例混合，加入反应器中，在氮气保护下，加热至125℃，反应3小时，即获得丙烯酸聚乙二醇酯；
(2)把丙烯酸聚乙二醇酯和聚丙烯和异丙苯过氧化氢，按重量比为15∶84∶1的比例，一起加入到单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，于210℃温度下进行熔融接枝反应，反应时间为12分钟，挤出、切粒得到亲水功能聚丙烯专用料。
(3)将聚丙烯和亲水功能聚丙烯专用料，按95∶5的重量比混合，送入用常规的纺粘法设备的进料螺杆，螺杆温度为265℃～295℃，喷丝板温度为296℃，喷丝板孔数为5006孔/米，接受距离为280cm，卷取速度52.9米/分钟。
制得的非织造布经亲水性测定，其液体返渗性，20个数据全在1.0g以下；初期透水性20个全部低于5秒；浸水后透水耐久性也全部合格。
实施例2
(1)聚合度为40的聚乙二醇和马来酸酐以摩尔比1∶1的比例混合，加入反应器中，在氮气保护下，加热至150℃，反应1小时，即获得马来酸聚乙二醇酯；
(2)把马来酸聚乙二醇酯和聚丙烯和过氧化二特丁基，按重量比为20∶79.8∶0.2的比例，一起加入到单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，于190℃温度下进行熔融接枝反应，反应时间为11分钟，挤出、切粒得到亲水功能聚丙烯专用料；
(3)将聚丙烯和亲水功能聚丙烯专用料，按99∶1的重量比混合，送入用常规的纺粘法设备的进料螺杆，螺杆温度为265℃～295℃，喷丝板温度为296℃，喷丝板孔数为5006孔/米，接受距离为280cm，卷取速度52.9米/分钟。
制得的非织造布经亲水性测定，其液体返渗性，19个数据在1.0g以下，一个在1.5以下；初期透水性19个低于5秒，一个正好5秒；浸水后透水耐久性也和初期透水性一样。
实施例3
(1)聚合度为230的的聚乙二醇和甲基丙烯酸以摩尔比1∶1的比例混合，加入反应器中，在氮气保护下，加热至110℃，反应4小时，即获得甲基丙烯酸聚乙二醇酯；
(2)把甲基丙烯酸聚乙二醇酯和聚丙烯和过氧化二异丙苯，按重量比为18∶81.5∶0.5的比例，一起加入到单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，于220℃温度下进行熔融接枝反应，反应时间为4分钟，挤出、切粒得到亲水功能聚丙烯专用料；
(3)将聚丙烯和亲水功能聚丙烯专用料，按90∶10的重量比混合，送入用常规的纺粘法设备的进料螺杆，螺杆温度为265℃～295℃，喷丝板温度为296℃，喷丝板孔数为5006孔/米，接受距离为280cm，卷取速度52.9米/分钟。
制得的非织造布经亲水性测定，其液体返渗性，20个数据全在1.0g以下；初期透水性20个全部低于5秒；浸水后透水耐久性也全低于5秒。
实施例4
(1)聚合度为10的聚乙二醇和衣康酸以摩尔比1∶1的比例混合，加入反应器中，在氮气保护下，加热至130℃，反应2.5小时，即获得甲基丙烯酸聚乙二醇酯。
(2)把衣康酸聚乙二醇酯和聚丙烯和特丁基过氧化氢，按重量比为15∶84.7∶0.3的比例，一起加入到单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，于210℃温度下进行熔融接枝反应，反应时间为8分钟，挤出、切粒得到亲水功能聚丙烯专用料；
(3)将聚丙烯和亲水功能聚丙烯专用料，按96∶4的重量比混合，送入用常规的纺粘法设备的进料螺杆，螺杆温度为265℃～295℃，喷丝板温度为296℃，喷丝板孔数为5006孔/米，接受距离为280cm，卷取速度52.9米/分钟。
制得的非织造布经亲水性测定，其液体返渗性，20个数据全在1.0g以下；初期透水性20个全部低于5秒；浸水后透水耐久性也全低于5秒。
实施例5
(1)聚合度为10的聚乙二醇和富马酸以摩尔比1∶1的比例混合，加入反应器中，在氮气保护下，加热至140℃，反应2小时，即获得富马酸聚乙二醇酯。
(2)把富马酸聚乙二醇酯和聚丙烯和异丙苯过氧化氢，按重量比为12∶87.6∶0.4的比例，一起加入到单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，于220℃温度下进行熔融接枝反应，反应时间为9分钟，挤出、切粒得到亲水功能聚丙烯专用料；
(3)将聚丙烯和亲水功能聚丙烯专用料，按98∶2的重量比混合，送入用常规的纺粘法设备的进料螺杆，螺杆温度为265℃～295℃，喷丝板温度为296℃，喷丝板孔数为5006孔/米，接受距离为280cm，卷取速度52.9米/分钟。
制得的非织造布经亲水性测定，其液体返渗性，20个数据全在1.0g以下；初期透水性20个全部低于5秒；浸水后透水耐久性也全低于5秒。
Claims (3)
1.一种具有亲水功能的聚丙烯非织造布的制备方法，包括：
(1)将聚合度10-230的聚乙二醇与有机酸按摩尔比1∶1混合，在氮气保护下，加热至110-150℃，反应1-4小时，得到结构式为X-(CH2-CH2-O)n-H的聚醚，其中聚合度n为10-230，X为含双键的活性基团，包括丙烯酰基、甲基丙烯酰基、马来酰基、富马酰基或衣康酰基；
(2)将步骤(1)得到的聚醚、聚丙烯和引发剂按重量比5-20∶79-94.8∶0.2-1加入到单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，于190-220℃下进行熔融接枝反应，反应时间为1-15min，挤出、切粒，即得亲水功能聚丙烯专用料；
(3)采用常规纺丝成网非织造工艺制备聚丙烯亲水非织造布，其中螺杆温度为265℃～295℃，喷丝板温度为296℃，喷丝板孔数为5006孔/米，接收距离为280cm，卷取速度52.9米/分钟。
2.根据权利要求1所述的一种具有亲水功能的聚丙烯非织造布的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的有机酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、富马酸或衣康酸。
3.根据权利要求1所述的一种具有亲水功能的聚丙烯非织造布的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的引发剂选自过氧化二异丙苯、异丙苯过氧化氢、过氧化二特丁基、特丁基过氧化氢中的一种或几种的混合物。
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