CN102851788B - 一种es纤维及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以超细硅藻土为主要原料制作的ES纤维，其属于卫生材料领域。由本发明制成的该ES纤维的原料为：超细硅藻土、皮层树脂、芯层树脂、抗氧剂、偶联剂、加工助剂。本发明还涉及ES纤维的应用及其制备方法。本发明利用超细硅藻土具有体轻、质软、多孔、比表面积大及化学性质稳定等一系列优良特性所生产出的ES纤维质轻，并且由ES纤维可制成无纺布，该无纺布具有透气、吸附异味等优点，因此可广泛用作一次性卫生材料。

Description

一种ES纤维及其应用
技术领域
本发明涉及一种卫生材料，尤其涉及一种以超细硅藻土为主要原料制作的ES纤维，其制备方法及其应用。
背景技术
现有技术中的一次性吸收用品如纸尿裤或卫生巾的面层通常是采用ES纤维制成的无纺布。ES纤维是一种双组分皮芯结构的复合纤维，皮层组分熔点低且柔软性好，芯层组分则熔点高、强度高。采用ES纤维通过热风或热轧制成的无纺布较为柔软，使用较为舒适。
但是因为其纺丝过程的特殊性，一般情况下只是使用塑料材料来直接进行纺丝，而相关功能性添加物未见报道。随着人们生活水平的提高，对于功能性ES纤维所制成的功能性无纺布的要求越来越渴望。
硅藻土是生长在海、湖中的植物遗骸堆积，经过数百万年变迁而形成的。硅藻土表面有无数细孔，可吸附、分解空气中的异味，具有透气、调湿、吸附、防止细菌生长等功能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种具有透气、质轻、吸附性强功能的ES纤维。
本发明的另一个目的是提供上述ES纤维的制备方法。
本发明的另一个目的是涉及上述ES纤维的应用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种ES纤维，按总重量为100重量份计，制成该ES纤维的原料及其重量份组成为：
在上述ES纤维中，所述的超细硅藻土粒度在1000目以上。
在上述的ES纤维中，所述的皮层树脂为熔融指数为10～40g/10min的高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）的一种或一种以上的混合物。
在上述的ES纤维中，所述的芯层树脂为熔融指数为10～40g/10min的聚丙烯（PP）或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的一种或两种的混合物。
在上述的ES纤维中，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂如四-[β-（3，2-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（商品名1010）和亚磷酸酯类抗氧剂如（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（商品名168）中的一种或两种的复配物。
在上述的ES纤维中，所述的加工助剂为PE蜡、E蜡、含氟聚合物添加剂、稀土类润滑剂、乙撑双硬脂酰胺、芥酸酰胺、山梨酸酰胺中的一种或一种以上的复配物。
在上述的ES纤维中，所述偶联剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸镧、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种或一种以上的复配物。
上述ES纤维的制备方法，包括下述步骤：
（1）将超细硅藻土与偶联剂在高速混合机内进行混合后得到预处理填料；
（2）将所得预处理填料与芯层树脂、抗氧剂、加工助剂投入混合机内进行混合后，得到芯层混合物；
（3）将所得预处理填料与皮层树脂、抗氧剂、加工助剂投入混合机内进行混合后，得到皮层混合物；
（4）将上述处理后的芯层混合物和皮层混合物投入到ES纤维制备专用设备，通过挤出、喷丝、风冷、拉伸、浸液、二次拉伸、烘干、切断，而得到ES纤维。
将上述的ES纤维通过热风或者热轧的方式即可制得透气、质轻、吸附性强的热风或热轧无纺布，上述无纺布可用作一次性卫生材料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明巧妙的利用了超细硅藻土天然的多孔性的功能，制得的ES纤维及根据本发明制得的热风或热轧无纺布可以在满足使用要求的情况下，使纤维及无纺布的密度降低。并且通过合理的表面处理，采用经济的工艺路线，使超细硅藻土均匀分散于芯层及皮层树脂中，从而使得制得的纤维具有良好的透气及吸附性能。
具体实施方式
实施例1
在200升高速混合机中，按表1实施例1的配方，在低速（转速为475r/min）搅拌下依次加入5千克超细硅藻土（平均粒径为1微米）、0.1千克硬脂酸锌、0.04千克硅烷偶联剂，以高速（转速为950r/min）转动直至高速混合机内的物料温度达到120℃再降低转速以低速（475r/min）转动，再加入45千克的高密度聚乙烯（熔融指数为30g/10min），0.2千克抗氧剂四-[β-（3，2-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（商品名1010），0.2千克抗氧剂（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（商品名168），以上所有物料加完后，以高速(转速为950r/min)转动混合5分钟后装袋备用；同时在低速（转速为475r/min）搅拌下依次加入5千克超细硅藻土（平均粒径为1微米）、0.1千克硬脂酸锌、0.04千克硅烷偶联剂，以高速（转速为950r/min）转动直至高速混合机内的物料温度达到120℃再降低转速以低速（转速为475r/min）转动，再加入45千克的PP（熔融指数为30g/10min），0.2千克抗氧剂四-[β-（3，2-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（商品名1010），0.2千克抗氧剂（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（商品名168），以上所有物料加完后，以高速（转速为950r/min）转动混合5分钟后装袋备用。将进行上述处理后的芯层混合物和皮层混合物投入到ES纤维制备专用设备，通过挤出、喷丝、风冷、拉伸、浸液、二次拉伸、烘干、切断（上述挤出、喷丝、风冷、拉伸、浸液、二次拉伸、烘干、切断的相关工艺是现有技术公知的），而得到ES纤维ES-1。
将以上制得的ES-1纤维经热风或热轧无纺布生产线加工后即可得到高透气、高吸附且低密度的无纺布，其性能如表2所示。
实施例2
在200升高速混合机中，按表1实施例2的配方，在低速（转速为475r/min）搅拌下依次加入5千克超细硅藻土（平均粒径为1微米）、0.1千克硬脂酸锌、0.04千克硅烷偶联剂，以高速（转速为950r/min）转动直至高速混合机内的物料温度达到120℃再降低转速以低速（转速为475r/min）转动，再加入45千克的高密度聚乙烯（熔融指数为30g/10min），0.2千克抗氧剂四-[β-（3，2-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（商品名1010），0.2千克抗氧剂（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（商品名168），以上所有物料加完后，以高速（转速为950r/min）转动混合5分钟后装袋备用；同时在低速（转速为475r/min）搅拌下依次加入5千克超细硅藻土（平均粒径为1微米）、0.1千克硬脂酸锌、0.04千克硅烷偶联剂，以高速（转速为950r/min）转动直至高速混合机内的物料温度达到120℃再降低转速以低速（转速为475r/min）转动，再加入45千克的PET（熔融指数为30g/10min），0.2千克抗氧剂四-[β-（3，2-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（商品名1010），0.2千克抗氧剂（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（商品名168），以上所有物料加完后，以高速（转速为950r/min）转动混合5分钟后装袋备用。将进行上述处理后的芯层混合物和皮层混合物投入到ES纤维制备专用设备，通过挤出、喷丝、风冷、拉伸、浸液、二次拉伸、烘干、切断，而得到ES纤维ES-2。
将以上制得的ES-2纤维经热风或热轧无纺布生产线加工后即可得到高透气、高吸附且低密度的无纺布，其性能如表2所示。
实施例3
在200升高速混合机中，按表1实施例3的配方，在低速（转速为475r/min）搅拌下依次加入25千克超细硅藻土（平均粒径为1微米）、0.5千克硬脂酸锌、0.4千克硅烷偶联剂，以高速（转速为950r/min）转动直至高速混合机内的物料温度达到120℃再降低转速以低速（475r/min）转动，再加入25千克的高密度聚乙烯（熔融指数为30g/10min），0.2千克抗氧剂四-[β-（3，2-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（商品名1010），0.2千克抗氧剂（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（商品名168），以上所有物料加完后，以高速（转速为950r/min）转动混合5分钟后装袋备用；同时在低速（转速为475r/min）搅拌下依次加入25千克超细硅藻土（平均粒径为1微米）、0.5千克硬脂酸锌、0.4千克硅烷偶联剂，以高速（转速为950r/min）转动直至高速混合机内的物料温度达到120℃再降低转速以低速（转速为475r/min）转动，再加入25千克的PP（熔融指数为30g/10min），0.2千克抗氧剂四-[β-（3，2-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（商品名1010），0.2千克抗氧剂（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（商品名168），以上所有物料加完后，以高速（转速为950r/min）转动混合5分钟后装袋备用。将进行上述处理后的芯层混合物和皮层混合物投入到ES纤维制备专用设备，通过挤出、喷丝、风冷、拉伸、浸液、二次拉伸、烘干、切断，而得到ES纤维ES-3。
将以上制得的ES-3纤维经热风或热轧无纺布生产线加工后即可得到高透气、高吸附且低密度的无纺布，其性能如表2所示。
实施例4
在200升高速混合机中，按表1实施例1的配方，在低速（转速为475r/min）搅拌下依次加入25千克超细硅藻土（平均粒径为1微米）、0.5千克硬脂酸锌、0.4千克硅烷偶联剂，以高速（转速为950r/min）转动直至高速混合机内的物料温度达到120℃再降低转速以低速（转速为475r/min）转动，再加入25千克的高密度聚乙烯（熔融指数为30g/10min），0.2千克抗氧剂四-[β-（3，2-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（商品名1010），0.2千克抗氧剂（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（商品名168），以上所有物料加完后，以高速（转速为950r/min）转动混合5分钟后装袋备用；同时在低速（转速为475r/min）搅拌下依次加入25千克超细硅藻土（平均粒径为1微米）、0.5千克硬脂酸锌、0.4千克硅烷偶联剂，以高速（转速为950r/min）转动直至高速混合机内的物料温度达到120℃再降低转速以低速（转速为475r/min）转动，再加入25千克的PET（熔融指数为30g/10min），0.2千克抗氧剂四-[β-（3，2-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（商品名1010），0.2千克抗氧剂（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（商品名168），以上所有物料加完后，以高速（转速为950r/min）转动混合5分钟后装袋备用。将进行上述处理后的芯层混合物和皮层混合物投入到ES纤维制备专用设备，通过挤出、喷丝、风冷、拉伸、浸液、二次拉伸、烘干、切断，而得到ES纤维ES-4。
将以上制得的ES-4纤维经热风或热轧无纺布生产线加工后即可得到高透气、高吸附且低密度的无纺布，其性能如表2所示。
表1实施例1、2、3、4以及对比样1、2的配方（单位：千克）
表2实施例1、2、3、4以及对比样1、2所制得的无纺布性能
虽然参照其中的几个优选实施方式对本发明进行显示和描述，但是本发明的设计构思并不局限于此，在不脱离本发明精神和范围的情况下可对其形式和细节进行各种改变、删除和增加。但是应该指出的是，可能的变型仍落入权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种ES纤维，其特征在于：按总重量为100重量份计，制成该ES纤维的原料及其重量份组成为：
超细硅藻土5～50
皮层树脂20～70
芯层树脂20～70
抗氧剂0.2～1.0
加工助剂0.1～1.0
偶联剂0.1～5.0
其中超细硅藻土作为一种相关功能性添加物添加，使得ES纤维成为功能性ES纤维，其中超细硅藻土粒度在1000目以上，所述的加工助剂为PE蜡、E蜡、含氟聚合物添加剂、稀土类润滑剂、乙撑双硬脂酰胺、芥酸酰胺、山梨酸酰胺中的一种或一种以上的复配物。
2.根据权利要求1所述的ES纤维，其特征在于：所述的皮层树脂为熔融指数为10～40g/10min的高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）的一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的ES纤维，其特征在于：所述的芯层树脂为熔融指数为10～40g/10min的聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的一种或两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的ES纤维，其特征在于：所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或两种的复配物。
5.根据权利要求1所述的ES纤维，其特征在于：所述偶联剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸镧、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种或一种以上的复配物。
6.权利要求1所述的ES纤维的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）将超细硅藻土与偶联剂在高速混合机内进行混合后得到预处理填料；
（2）将所得预处理填料与芯层树脂、抗氧剂、加工助剂投入混合机内进行混合后，得到芯层混合物；
（3）将所得预处理填料与皮层树脂、抗氧剂、加工助剂投入混合机内进行混合后，得到皮层混合物；
（4）将上述处理后的芯层混合物和皮层混合物投入到ES纤维制备专用设备，通过挤出、喷丝、风冷、拉伸、浸液、二次拉伸、烘干、切断，而得到ES纤维。
7.根据权利要求1-5任一项所述的ES纤维在制备无纺布中应用，其特征是由权利要求1-5中任一项所述的ES纤维通过热风或者热轧制成无纺布。
8.根据权利要求7所述的ES纤维在制备无纺布中应用，其特征是该无纺布用作一次性卫生材料。
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