CN105040127A - 一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法 - Google Patents

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张初阳
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Abstract

本发明涉及一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法，聚丙烯微粉、助剂、溶剂油、混合、搅拌、静置、挤压成型、推压成型、表面处理、锟压、干燥、定型成膜、高温一次牵伸、锟压、高温二道牵伸、膜裂、开纤、卷曲热定型、切断、开松即得，制成膜裂的聚丙烯短纤维。该发明的膜裂聚丙烯短纤原纤化程度高，生产工艺流程简单。

Description

一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法
技术领域
本发明属于聚丙烯纤维的制备领域，特别涉及一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法。
背景技术
聚丙烯纤维的大分子链上仅含有碳原子和氢原子，产生的三废很少，充分燃烧的产物为水及二氧化碳，被称为是一种环保型纤维。比重最轻，疏水导湿性显著，化学性质稳定，不繁殖细菌，具有良好的卫生性，而且来源丰富，价格有竞争力。与其他用于过滤材料的纤维相比具有显著的优点，可广泛应用于空气和液体过滤净化处理，尤其是在空气过滤领域应用日益广泛。
一般来说，用作过滤的材料，纤维的细度越细，比表面积越大，吸附能力越强，而且形成的纤网的孔径小，过滤效率高，现有的熔喷聚丙烯纤维，或静电纺聚丙烯纤维，所涉及的工艺生产的产品均为超细纤维，形成的纤网密实，因而过滤阻力大，难以达到高效低阻的效果，但是膜裂聚丙烯纤维中不仅含有原纤化的超细纤维这种主体过滤纤维，还含有其他各种直径的纤维，较粗的纤维可以作为骨架纤维支撑纤网，保证纤网有一定的厚度，形成大孔径多通道，从而保证了在高效率的前提下，过滤阻力降到最低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法，本发明得到的聚丙烯膜裂纤维具有质量轻，原纤化程度高，耐化学腐蚀性的优点；本发明工艺流程简单，容易工业化。
本发明的一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法，包括：
(1)将聚丙烯微粉料、助剂及液体润滑剂混合后，搅拌、静置，然后进行预压成型、推压、锟压压延，得到聚丙烯基带；
(2)将上述聚丙烯基带干燥后，定型成膜，然后进行第一次牵伸、第二次牵伸，得到牵伸后的膜；
(3)将上述牵伸后的膜进行膜裂处理、开纤处理、卷曲热定型以确保获得良好的物理性能、切断、开松，即得聚丙烯膜裂纤维。
所述步骤(1)中润滑油与聚丙烯微粉料的质量比为11:17～4:9。
所述步骤(1)中的助剂提高成膜质量。
所述步骤(1)中助剂为抗粘连剂、抗氧化剂、滑爽剂、抗静电剂中的一种或几种；润滑油为硅油，矿物油，石蜡油等；聚丙烯微粉料的粒径大小为15～800μm。
所述步骤(1)中搅拌速率为1r/min-6r/min，搅拌的温度为20℃-30℃，搅拌时间为1-3h；静置时间为24-60h。
所述步骤(1)中预压成型在挤压机上完成，压力为0.2-0.6MPa，温度为20℃-30℃；推压在推压机上进行，制成柱状模料，压力在2.5-4.0MPa，推压的温度在60℃-100℃。
所述步骤(1)中锟压压延温度在25℃-45℃，线速度在0.3-1.0m/min；锟压压延为将柱状模料压延成聚丙烯基带。
所述步骤(2)中干燥温度为130-160℃；第一次牵伸温度为100-130℃；第二次牵伸温度为130-150℃。
步骤(2)中聚丙烯基带进行干燥，以除去其中的润滑剂。
所述步骤(2)中第一次牵伸后进行锟压，进一步去除油剂，并整理定型。
所述步骤(3)中开纤是通过布满针的开纤机，纤维原纤化；切断是根据产品的用途切断成所需的纤维长度；开松为自由式打击。
所述步骤(3)中膜裂处理为经过分割机进行膜裂处理；卷曲热定型为：热定型的温度在150℃-170℃，纤维在定型区的运行速度在3-5m/Min。
本发明中聚丙烯微粉、助剂及溶剂油混合、搅拌、静置、挤压成型、推压成型、表面处理、锟压、干燥、定型成膜、高温一次牵伸、锟压、高温二道牵伸、膜裂、开纤、卷曲热定型、切断、开松、成品，制成膜裂的聚丙烯短纤维。该发明的膜裂聚丙烯短纤原纤化程度高，生产工艺流程简单。
有益效果
本发明方法可制作出100％聚丙烯膜裂纤维，该纤维具有质量轻，原纤化程度高，平均直径在20～40μm，离散系数为0.09～0.82，除了浓硝酸，浓的苛性钠外，对酸和碱抵抗性能良好，制备工艺流程简单，比较容易实现。
附图说明
图1为本发明生产工艺流程图。
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。
实施例1
(1)准备原料：将聚丙烯微粉与矿物油(按质量比为33:17)以及800μg/g的抗粘连剂和抗静电剂进行混合，混合后的原料进行搅拌，搅拌速度为3r/min，搅拌的温度是25℃，匀速搅拌80min，使得原料充分混合。
(2)静置整理：将搅拌好的原料在室温下，静置48小时，使得润滑剂被聚丙烯微粉充分的吸收，制成下步加工的预制料。
(3)制胚膜：将预制料置入挤压机中进行预压成型，压力是0.5MPa，压制的温度25℃即可，制成预制模料。再将预制模料置入推压机中压制，温度80℃，压力为3MPa,制成柱状模料，在30℃的温度下锟压压延压制成聚丙烯基带。
(4)干燥：将制得的聚丙烯基带引入干燥机构干燥，温度在120℃，以除去胚膜中的溶剂油，为牵伸做好准备。
(5)牵伸成膜：将干燥后的聚丙烯基带引入牵伸机中牵伸，高温第一次牵伸温度在120℃，稍稍整理后，再进行高温第二次牵伸，温度在140℃。
(6)膜裂开纤：将牵伸后的聚丙烯膜经过切割机膜裂，然后经过开纤机开纤，制成具有一定原纤度的纤维束。
(7)卷曲热定型：开纤后的纤维经过热处理定型区，纤维在热定型区的运行速度在3m/min,热定型的温度在170℃左右，同时给予恒定的张力，以保证纤维不收缩，形状稳定。
(8)切断开松：卷曲定型后，进入切断机，按要求切成所需要的长度，然后经过开松机开松，即可得到聚丙烯膜裂纤维。
(9)本发明的聚丙烯纤维的原纤化程度高，平均直径在38μm，离散系数为0.11。

Claims (9)

1.一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法，包括：
(1)将聚丙烯微粉料、润滑油、助剂混合后，搅拌、静置，然后进行预压成型、推压、锟压压延，得到聚丙烯基带；
(2)将上述聚丙烯基带干燥后，定型成膜，然后进行第一次牵伸、第二次牵伸，得到牵伸后的膜；
(3)将上述牵伸后的膜进行膜裂处理、开纤处理、卷曲热定型、切断、开松，即得聚丙烯膜裂纤维。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中润滑油与聚丙烯微粉料的质量比为11:17～4:9。
3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中助剂为抗粘连剂、抗氧化剂、滑爽剂、抗静电剂中的一种或几种；润滑油为硅油，矿物油，石蜡油中的一种或几种；聚丙烯微粉料的粒径大小为15-800μm。
4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中搅拌速率为1r/min-6r/min，搅拌的温度为20℃-30℃，搅拌时间为1-3h；静置时间为24-60h。
5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中预压成型的压力为0.2-0.6MPa，温度为20℃-30℃；推压的压力在2.5-4.0MPa，推压的温度在60℃-100℃。
6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中锟压压延温度在25℃-45℃，线速度在0.3-1.0m/min。
7.根据权利要求1所述的一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中干燥温度为130-160℃；第一次牵伸温度为100-130℃；第二次牵伸温度为130-150℃。
8.根据权利要求1所述的一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中第一次牵伸后进行锟压。
9.根据权利要求1所述的一种聚丙烯膜裂纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中膜裂处理为经过分割机进行膜裂处理；卷曲热定型为：热定型的温度在150℃-170℃，纤维在定型区的运行速度在3-5m/Min。
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