CN107001732B - 本身作为用于微纤维制造过程的载体使用的聚乙烯共混物 - Google Patents

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Abstract

我们在这里公开了一种聚合物共混物，其包括第一聚乙烯；和第二聚乙烯，其中所述共混物具有45g/10min至60g/10min的熔体流动速率、0.910g/cm3至0.930g/cm3的密度和4至7的分子量分布(Mw/Mn)。也公开了所述聚合物共混物的制造方法和其用途。

Description

本身作为用于微纤维制造过程的载体使用的聚乙烯共混物
技术领域
本发明涉及共混的聚乙烯，其中构成组分聚乙烯通过制造聚乙烯的管式工艺来生产。另外，本发明涉及所述聚乙烯共混物作为用于聚酰胺微纤维制造过程的载体的用途，与通过管式工艺生产的未共混的聚乙烯相比时，显示在纤维稳定性和最大卷取速度方面的改善。
背景技术
本说明书中先前公开的文献的列出或讨论不应该必然地被看作承认该文献为现有技术的一部分或公知常识。
不管乙烯的简单结构，聚乙烯的领域是具有各种各样的聚乙烯和很多不同的制造方法的复杂的领域。高压釜工艺和管式工艺是两种特别重要的聚乙烯的制造方法，其涉及乙烯在高压(150-350MPa)下的反应以生成聚乙烯。
高压釜工艺(典型地在150-200MPa下进行)通常使用圆柱状高压釜，其用作绝热连续搅拌槽反应器(CSTR)。管式反应器典型地由排列为由180°弯管连接的一系列直管段的几百米的夹套高压管组成，并且涉及聚乙烯在高压(200-250MPa)下的反应。高压釜工艺和管式工艺的进一步的细节可以在Polyethylene chapter of Ullmann’s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry,第29卷,(2012),Wiley-VCH查找到。
通过管式工艺生产的聚乙烯与通过高压釜工艺制成的聚乙烯相比更便宜，这使其对于用于工业过程为有吸引力的。然而，通过管式工艺和高压釜工艺制成的聚乙烯的性能和应用不同。
通过高压反应器生产的聚乙烯均聚物具有高程度的长链分支。这能够容易地生产具有高分子量的聚乙烯并且使该聚乙烯尤其可用于挤出涂覆(extrusion coating)。相反地，管式反应器生产包含低得多程度的长链分支的聚乙烯均聚物。这些树脂良好地适用于电线和电缆的绝缘以及特定的包装膜市场，但不被认为适合用作制造微纤维时的载体。
聚乙烯已经用作用于微纤维制造(例如，聚酰胺微纤维制造)的载体。微纤维为具有小于12微米(例如，0.1-10微米)的直径的纤维。
复合纺丝(conjugate-spinning)方法可以用于生产微纤维。这可以通过分离或溶解技术来完成。分离技术涉及双组分单丝(bicomponent filament)的纺丝，虽然可以使用其它复合物(例如聚乙烯)，但典型地为包括尼龙6和聚酯的双组分单丝。在纺织之后，将织物暴露于溶剂/碱溶胀或者热/机械处理，以致两个不相容的组分分离，导致独立的聚酰胺/聚酯微丝(microfilament)。
在溶解技术中，将两种聚合物借由适当的喷丝头挤出以生产双组分单丝，所述双组分单丝包括包埋在另一种组分的“海”中的一种组分的数个独立的“岛”或者包埋在辐射型的另一种组分中的一种组分的数个部分(sector)。在无纺材料的纺织(weave)、编织(knit)或形成之后，将所述组分之一通过使用适当的溶剂的溶解来除去以生产微纤维。该方法可以通过以下来完成：将岛聚合物和海聚合物混合纺丝，即将海聚合物和岛聚合物混合，将聚合物在相同的挤出机中熔融并且借由喷丝头来挤出聚合物以生产纱线(yarn)；或者通过复合纺丝，其中将海聚合物和岛聚合物在不同的挤出机中熔融，然后将两种聚合物在喷丝头处组合为纱线。在不期望受限于理论的情况下，因为聚合物是热力学不相容的，熔融纺丝技术可以起效，导致从挤出机形成海岛纱线。
在海岛技术的情况下，当将海使用溶剂来溶解时，作为岛的聚合物残留并且形成最细的纤维。岛的数目、岛组分与海组分的比例、和所得微丝的截面形状可以改变，因为该方法能够生产超微纤维以及中空微纤维。
当前，通过高压釜工艺生产的聚乙烯用作用于上述溶解技术的聚酰胺微纤维制造的载体。尽管较便宜，但已经发现的是，通过管式工艺生产的聚乙烯由于差的纤维稳定性而不适合用于溶解技术。纤维稳定性意指在加工(聚乙烯和聚酰胺)期间的纤维厚度的均匀性。差的稳定性意指纤维厚度在加工期间波动，导致在挤出期间的纤维的破坏和生产延期。
发明内容
出人意料地已经发现，将使用管式工艺制造的具有限定的特性的两种聚乙烯共混得到了不经受与来源于管式工艺的未共混的聚乙烯相关的差的纤维稳定性的聚乙烯共混物。
本发明的第一方面涉及一种聚合物共混物，其包括：
第一聚乙烯；和
第二聚乙烯，其中
所述共混物具有45g/10min至60g/10min的熔体流动速率、0.910g/cm3至0.930g/cm3的密度和4至7的分子量分布(Mw/Mn)。
在本发明的实施方案中，所述第一聚乙烯可以具有0.910g/cm3至0.930g/cm3的密度和1g/10min至10g/10min的熔体流动速率；并且所述第二聚乙烯可以具有0.910g/cm3至0.920g/cm3的密度和45g/10min至60g/10min的熔体流动速率。
在本发明的进一步实施方案中，所述聚合物共混物可以在与聚酰胺以1:1重量比混合以形成第二聚合物共混物时具有95至200m/min的最大卷取速度，并且所述最大卷取速度使用具有水浴的Toyoseki MT/MTV机器、在熔融混合温度为260℃、负荷为224g且水浴温度为23℃的情况下来测量。
在本发明的实施方案中，所述第二聚乙烯的熔体流动速率可以大于所述第一聚乙烯的熔体流动速率；和/或所述第一聚乙烯的密度可以大于所述第二聚乙烯的密度。
在本发明的又进一步实施方案中，所述第一聚乙烯和所述第二聚乙烯可以是均聚物。
在特定实施方案中，所述聚合物共混物可以具有：
(a)50g/10min至55g/10min的熔体流动速率；和/或
(b)0.915g/cm3至0.918g/cm3的密度；和/或
(c)5至6的分子量分布(Mw/Mn)。
在本发明的进一步实施方案中，所述第一聚乙烯可以为聚合物共混物的1至20wt％；和/或所述第二聚乙烯可以为聚合物共混物的80至99wt％。
在本发明的进一步实施方案中，所述第一聚乙烯和所述第二聚乙烯可以通过用于制造聚乙烯的管式工艺来生产。
在本发明的又进一步实施方案中，所述第一聚乙烯可以具有：
(a)1.50至1.90的溶胀比(例如，溶胀比为1.60至1.80)；和/或
(b)5至8的分子量分布(Mw/Mn)(例如，分子量分布(Mw/Mn)为6至8)；和/或
(c)3g/10min至5g/10min的熔体流动速率；和/或
(d)0.915g/cm3至0.918g/cm3的密度。
在本发明的又进一步实施方案中，所述第二聚乙烯可以具有：
(a)50g/10min至55g/10min的熔体流动速率；和/或
(b)0.915g/cm3至0.918g/cm3的密度；和/或
(c)4至7的分子量分布(Mw/Mn)(例如，分子量分布(Mw/Mn)为5至6)。
在本发明的第二方面中，提供了一种根据本发明的第一方面的聚合物共混物的制造方法。
在本发明的第三方面中，提供了根据本发明的第一方面的聚合物共混物作为用于生产聚酰胺微纤维材料的载体材料的用途。
在本发明的第四方面中，提供了一种聚酰胺微纤维材料的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
(a)提供构造为将至少第一聚合物和第二聚合物以海岛构造的纤维形式挤出的聚合物挤出设备，其中所述第一聚合物提供所述纤维的海组分并且所述第二聚合物提供所述纤维的岛组分；和
(b)将所述第一聚合物和所述第二聚合物提供至所述聚合物挤出设备；
(c)将所述第一聚合物和所述第二聚合物熔融并且挤出以形成具有海岛构造的纤维；
其中：
所述第一聚合物为具有45g/10min至60g/10min的熔体流动速率、0.910g/cm3至0.930g/cm3的密度和4至7的分子量分布(Mw/Mn)的聚乙烯共混物；并且
所述第二聚合物为聚酰胺。
在本发明的实施方案中，所述第一聚合物可以为根据本发明的第一方面的聚乙烯共混物。
在本发明的又进一步实施方案中，所述聚酰胺微纤维材料可以形成为无纺材料。
在本发明的再进一步实施方案中，所述第一聚合物可以溶解以形成所述第二聚合物的微纤维。
在本发明的又再进一步实施方案中，所述第一聚合物和所述第二聚合物可以以10:1至1:10，例如5:1至2:1、如1:1的重量比共混。
附图说明
本发明现在将利用以下附图在以下进一步详细地描述。
图1显示用于从LDPE/聚酰胺材料制成微纤维的典型方法的示意图。
具体实施方式
如这里使用的，术语“聚合物共混物”意指聚合物树脂的混合物，所述聚合物树脂包括，但不限于，均聚物、共聚物(例如，嵌段、接枝、无规和交替共聚物)、三元聚合物等，以及认为形成基本上均质的混合物的固溶体形式的其共混物和改性物。任选助剂可以添加至聚合物共混物，如果共混物保持固溶体，则也认为这类共混物是聚合物共混物。在这里可以提及的方面和实施方案中，“聚合物共混物”是至少两种均聚物的混合物。
如这里使用的，术语“纺粘纤维”是指通过以下形成的小直径的基本上连续的纤维：将熔融的热塑性材料作为单丝从多个具有挤出的单丝的直径的喷丝头的细的、通常圆形的毛细管挤出，然后通过使用传统导丝辊缠绕系统(godet winding system)或借由空气阻力衰减(air drag attenuation)设备的拉深来使其迅速变细。如果使用导丝辊系统，则纤维直径可以经由后挤出拉深(post extrusion drawing)进一步降低。
如这里使用的，术语“可延长的”是指以下任意纤维：在施加偏置力时，可延长至至少约百分之200而不经历严重故障，优选延长至至少百分之400伸长率而不经历严重故障，并且更优选延长至至少百分之600伸长率而不经历严重故障，并且最优选延长至至少百分之800伸长率而不经历严重故障。
如这里使用的，非圆形截面纤维的“当量直径”为具有与纤维相同的截面面积的圆的直径。
如这里使用的，术语“无纺纤网”或“无纺材料”是指具有独立的纤维或夹层(interlay)的线(thread)的结构，但不为任意规则、重复的方式的纤网。无纺纤网过去已经通过各种方法来形成，所述方法包括，但不限于，气流成网法(air laying process)、熔喷法(meltblowing process)、纺粘法(spunbonding process)和梳理法(carding process)。
当在这里使用时，术语“包括”和“包含”以及其同义词意欲为本质上非限定性的。所述术语意欲涵盖术语“主要由……组成”和“由……组成”以及其同义词。意图是，术语“包括”和“包含”以及其同义词可以由术语“主要由……组成”和“由……组成”以及其同义词代替。
这里记载的聚合物共混物包括至少第一聚乙烯和第二聚乙烯，其中所得共混材料具有45g/10min至60g/10min的熔体流动速率、0.910g/cm3至0.930g/cm3的密度和4至7的分子量分布(Mw/Mn)。
聚乙烯(或聚合物)共混物可以具有0.910g/cm3至0.930g/cm3的密度，例如0.912g/cm3至0.925g/cm3的密度，例如0.914g/cm3至0.920g/cm3的密度，更特别地，0.915g/cm3至0.918g/cm3的密度。在以下方法部分中提供密度的测量方法。
聚乙烯共混物可以具有45g/10min至60g/10min，例如48g/10min至57g/10min，更特别地，50g/10min至55g/10min的熔体流动速率。在以下方法部分中提供熔体流动速率的测量方法。选择性地，如果对于熔融指数测量不存在充足的样品或者如果必须确定共混物的组分的熔体流动速率，可以使用如凝胶渗透色谱等的选择性分子量测量，并且分子量与熔体流动速率之间的已知相互关系可以用于确定共混物的熔体流动速率(参见，例如，A.Gijsels,Ind.Polym.Process,9,252(1994))。
聚乙烯共混物可以具有4至7，例如5至6的分子量分布(Mw/Mn)。分子量分布通过测量讨论中的聚合物的重均分子量和数均分子量，然后将前者除以后者来确定。如数均分子量那样，重均分子量通过ISO16014来测量。
聚乙烯共混物可以包括该聚乙烯共混物的1至20wt％(例如，1.5至5wt％)的第一聚乙烯和80至99wt％(例如，95至98.5wt％)的第二聚乙烯。当第一聚乙烯的量低于聚乙烯共混物的1wt％时，共混物不提供期望的效果，而如果存在大于20wt％第一聚乙烯，则聚合物共混物具有较低的熔体流动速率，降低了卷取速度。
本发明的聚合物共混物可以以任意适当的方式来制备，所述方式包括，但不限于，使用包括班伯里混合机(可购自Farrel Corp.,Ansonia,Conn.)的传统共混技术和装置或者适合用于制备小批量材料的例如Polylab Twin Screw Extruder(可购自ThermoElectron(Karlsruhe),Karlsruhe,Germany)等实验室挤出机，将期望组分以期望比例共混。市售规模的造粒挤出机也可以用于制备较大的共混物数量等。甚至可以依赖在用于最终混合至本发明的聚合物共混物中的纤维挤出装置中紧密地混合丸粒预混物(干式共混)来制备包括第一聚乙烯的丸粒和第二聚乙烯的丸粒的丸粒的预混物。如将会理解的，这样的对于纤维挤出装置的依赖需要仔细设计挤出机长度、温度曲线和喷射几何结构(flightgeometry)来确保纤维挤出之前的丸粒的充分混合。
聚乙烯共混物意欲用作用于聚酰胺微纤维装置的载体。与由管式工艺制成的未共混聚乙烯相比，该聚乙烯共混物具有更好的加工性能(例如纤维稳定性和卷取速度性能)。
聚乙烯共混物可以在与聚酰胺以1:1重量比混合以形成第二聚合物共混物时具有95至200m/min的最大卷取速度，并且最大卷取速度使用具有水浴的Toyoseki MT/MTV机器、在熔融混合温度为260℃、负荷为224g且水浴温度为23℃的情况下测量。
在特定实施方案中，第一聚乙烯和第二聚乙烯二者使用用于制造聚乙烯的管式工艺来制备。
将会领会的是，第一聚乙烯具有单独的密度和熔体流动速率。
第一聚乙烯的密度可以为0.910g/cm3至0.930g/cm3(例如，0.912g/cm3至0.925g/cm3，例如0.915g/cm3至0.918g/cm3)。第一聚乙烯的密度可以大于第二聚乙烯的密度。第一聚乙烯的熔体流动速率可以为1g/10min至10g/10min(例如，2g/10min至7g/10min或，更特别地，3g/10min至5g/10min)。
在特定实施方案中，第一聚乙烯的分子量分布(Mw/Mn)可以为5至8(例如，分子量分布(Mw/Mn)为6至8)。在特定实施方案中，第一聚乙烯的溶胀比可以为1.50至1.90(例如，溶胀比为1.60至1.80)。
优选的是，第一聚乙烯为均聚物。在以下实施例部分中记载了适当的第一聚乙烯。在特定实施方案中，第一聚乙烯不包含任何助剂或辅料。
第二聚乙烯也具有单独的密度和熔体流动速率性能。
第二聚乙烯的密度可以为0.910g/cm3至0.920g/cm3(例如，0.913g/cm3至0.919g/cm3或，更特别地，0.915g/cm3至0.918g/cm3)。第二聚乙烯的熔体流动速率可以为45g/10min至60g/10min(例如，50g/10min至55g/10min)。在本发明的特定实施方案中，第二聚乙烯的熔体流动速率可以大于第一聚乙烯的熔体流动速率。
在特定实施方案中，第二聚乙烯的分子量分布(Mw/Mn)可以为4至7(例如，分子量分布(Mw/Mn)为5至6)。
优选的是，第二聚乙烯为均聚物。在以下实施例部分中记载了适当的第二聚乙烯。在特定实施方案中，第二聚乙烯不包含任何助剂或辅料。
当在这里讨论时，“管式工艺”是指用于制造聚乙烯的高压工艺。该工艺的非限定性实例记载于Polyethylene chapter of Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialChemistry,第29卷,(2012),Wiley-VCH中。
聚酰胺微纤维材料的制造方法可以包括以下步骤：
(a)提供构造为将至少第一聚合物和第二聚合物以海岛构造的纤维形式挤出的聚合物挤出设备，其中第一聚合物提供纤维的海组分并且第二聚合物提供纤维的岛组分；
(b)将第一聚合物和第二聚合物提供至聚合物挤出设备；
(c)将第一聚合物和第二聚合物熔融并且挤出以形成具有海岛构造的纤维；和
(d)溶解第一聚合物以形成第二聚合物的微纤维，
其中：
第一聚合物为具有45g/10min至60g/10min的熔体流动速率、0.910g/cm3至0.930g/cm3的密度和4至7的分子量分布(Mw/Mn)的聚乙烯共混物；并且
第二聚合物为聚酰胺。
将会领会的是，第一聚合物是上文记载的聚乙烯共混物。
聚酰胺微纤维材料可以形成为无纺材料，和/或聚酰胺微纤维可以通过溶解聚乙烯共混物而释放以形成聚酰胺的微纤维。
如以上注意的，这里记载的纤维典型地合并为无纺材料。该合并可以通过以下方法来实现：将热和/或压力施加至纤维网，例如热斑点(thermal spot)(即，点)结合(bonding)。如记载于美国专利No.3,855,046中的，热点结合可以通过将纤维网经过由两个辊形成的加压辊隙(pressure nip)来完成，将所述辊之一加热并且在其表面上包含多个凸起点。合并方法也可以包括，但不限于，超声波结合，通气结合，树脂结合，和水刺法。水刺法典型地涉及使用高压水喷射处理纤维网，以在具有形成在纤维缠结的区域中的位点的期望要合并的区域中借由机械纤维缠结(摩擦)而使该网合并。如美国专利No.4,021,284和No.4,024,612中教导，纤维可以水刺处理。
第一聚合物和第二聚合物可以以10:1至1:10，例如5:1至2:1、如1:1的重量比共混。
实施例
材料
聚乙烯1(PE1)和聚乙烯2(PE2)使用下述方法从The Polyolefin Company(Singapore)Pte.Ltd获得，并且二者具有与关于第一聚乙烯报道的相一致的性能。
聚乙烯3(PE3)从The Polyolefin Company(Singapore)Pte.Ltd获得，并且通过管式工艺来生产。PE3具有与关于第二聚乙烯报道的相一致的性能，并且如下所述来获得。
用于这些实验的聚酰胺从Guangdong Xinhui Meida Nylon Co获得(等级：M32800(PA6))。
以下提供用于制成PE1-PE3的方法的进一步细节。
聚乙烯1
按照Polyethylene chapter of Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialChemistry，第29卷，(2012)，Wiley-VCH，PE1通过将引发剂溶解在异链烷烃中，接着在四个点处注入管式反应器中来制备。以下列出进一步的条件。
进给的乙烯气体的温度：170℃
平均反应温度：290℃
反应器入口的压力：170MPa
反应器的外壁中的制冷剂的温度：160℃
高压分离器的温度：200℃
链转移剂：丙烯
PE1具有3.4g/10min的熔体流动速率，1.72的溶胀比，0.918g/cm3的密度和7.2的分子量分布。如这里讨论来测量全部性能。
聚乙烯2
按照Polyethylene chapter of Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialChemistry，第29卷，(2012)，Wiley-VCH，PE2通过将引发剂溶解在异链烷烃中，接着在四个点处注入管式反应器中来制备。以下列出进一步的条件。
进给的乙烯气体的温度：170℃
平均反应温度：300℃
反应器入口的压力：230MPa
反应器的外壁中的制冷剂的温度：155℃
高压分离器的温度：180℃
链转移剂：丙烯
PE2具有1.2g/10min的熔体流动速率，1.58的溶胀比，0.920g/cm3的密度和6.9的分子量分布。如这里讨论来测量全部性能。
聚乙烯3
按照Polyethylene chapter of Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialChemistry，第29卷，(2012)，Wiley-VCH，PE3通过将引发剂溶解在异链烷烃中，接着在四个点处注入管式反应器中来制备。以下列出进一步的条件。
进给的乙烯气体的温度：170℃
平均反应温度：300℃
反应器入口的压力：180MPa
反应器的外壁中的制冷剂的温度：175℃
高压分离器的温度：180℃
链转移剂：丙烯
PE3具有50g/10min的熔体流动速率，0.917g/cm3的密度和5.3的分子量分布。如这里讨论来测量全部性能。
分析方法
熔体流动速率
在190℃的温度和2.16kg的负荷下通过利用Toyoseiki Melt Indexer F-B01使用ASTM D1238，程序A-用挤出塑性计测量热塑性塑料的熔体流动速率的标准测试方法来测量熔体流动速率。使用的调节时间为6分钟并且孔口尺寸为2.095mm内径和8.0mm长度。
溶胀比
除了在挤出物长度为20mm时收集挤出物以外，使用以上关于熔体流动速率给出的相同条件进行溶胀比测量。为了计算溶胀比，测量挤出物的中点的直径并且将其除以孔口的内径(在此情况下，孔口的内径为2.095mm)。
例如，挤出物的中点的直径为通过千分尺测量的3.25mm。因此，溶胀比＝3.25/2.095＝1.55。
PE3的熔体流动速率水平太高，所以对于操作者来说不可以在用于溶胀比测量的长度为20mm时切割挤出物。
密度测试
将密度测试用样品通过压缩模塑来制备。在使试样进行压缩之前，将试样预加热至150℃，然后进行碰撞以除去任何气泡。各试样具有30mm×25mm×1mm的尺寸并且使用Tester Sangyo Co.Ltd,型号：SA-303经历150℃的模塑温度和50kg/cm3的模塑压力5分钟。试样然后使用Tester Sangyo Co.Ltd,型号：SA-302经历23℃的冷却温度和20kg/cm3的冷却压力3分钟。接着，将试样在蒸馏水中在100℃下退火1小时，之后将试样在标准实验室环境(23℃，50％相对湿度)中调节16小时。
通过以上过程生产的试样的密度然后使用ASTM D792–用位移法测定塑料的密度和比重(相对密度)的标准测试方法来测试，使用测试方法A–用于在水中测试固体塑料。
使用来自Ohaus Corporation，型号：DV215D(Balance)&77402-00(Density Kit)的仪器来进行测试。
重均分子量和分子量分布
重均分子量和数均分子量以及分子量分布使用以下来测量：
·ISO16014-4，第4部分：高温法-使用体积排阻色谱法的聚合物的平均分子质量和分子质量分布的测定(样品制备和样品的测试)；和
·ISO16014-1，第1部分：总则-使用体积排阻色谱法的聚合物的平均分子质量和分子质量分布的测定(数据处理的步骤和结果的计算)。
使用Tosoh Corporation，型号：HLC-8121GPC/HT,TSK Gel GMH 6-HT并且利用差示折射计作为检测器来进行分析。使用的温度为140℃，载体为邻二氯苯并且流速为1.0mL/min。
实施例1-4和比较例1
低密度聚乙烯(LDPE)的制备
将表1中列出的共混的LDPE通过将各LDPE的丸粒以所述表中提供的比例干式共混来制备。干式共混的材料然后供给至挤出机的料斗并且熔融混合，使用在180℃的温度下操作且提供2.0kg/hr的挤出丸粒的孔径为2mm(模具开口的尺寸)且螺杆直径为20mm的Labtech Engineering machine(型号：LBE20-30/C(L/D:32))，将所得共混的聚合物然后挤出以产生丸粒形式的实施例1至4的聚合物共混物。相似的方法用于比较例1。
聚酰胺纤维的形成
将各共混的LDPE在90℃的烘箱中干燥至少3小时并且将聚酰胺在120℃的烘箱中干燥至少3小时。将共混的LDPE和聚酰胺以1:1的重量比手动干式共混。干式共混的LDPE/聚酰胺混合物然后倾入料斗，从而使用孔口直径2mm且螺杆直径为20mm的LabtechEngineering，型号：LBE 20-30/C(L/D：32)而挤出为丸粒，其中料斗的熔融温度为240℃并且将共混的LDPE以2.5kg/hr的速度挤出。
收集的丸粒然后在供给至用于纤维制造的具有水浴的Toyoseiki MT/MTVMachine(孔径0.8mm；温度为260℃；压缩负荷为224克且水浴温度为23℃)中之前在100℃的烘箱中干燥至少2小时。将纤维在低速度下沿着辊缠绕至用于收集的络纱机(winder)。卷取速度然后缓慢地增加(54m/min的增量)直至纤维破坏。最大卷取速度是在纤维破坏之前达到的最后的卷取速度(参见表1)。
将各实施例的丸粒的一些如上所述测定以测定实施例1-4的共混的聚合物丸粒和比较例1的未共混的聚合物丸粒的MFR、密度和MWD(参见表2)。
表1：
Figure GDA0001311401570000141
测试条件(关于卷取速度):
机器：具有水浴的Toyoseiki MT/MTV机器
温度：260℃
负荷：224g
水浴温度：23℃
表2：
MFR(g/10min) 密度(g/cm<sup>3</sup>) MWD
实施例1 45 0.916 6.0
实施例2 42 0.916 5.7
实施例3 37 0.916 6.0
实施例4 32 0.915 6.0
比较例1 49 0.917 5.8
测试条件如上文中定义。
实施例5和比较例2
共混的LDPE的形成
以下实施例利用工业规模的设备。
将PE3在管式反应器中聚合，然后供给至下游的聚合物分离器，然后供给至主挤出机。将PE1利用侧挤出机供给至180℃的主挤出机。调节侧挤出机的供给速度直至得到目标组合物。在主挤出机中，将两种LDPE(PE1和PE3)在120℃下共混以提供实施例5的LDPE。相似的过程用于制成不包含PE1的比较例2。
实施例5的物性如下：MFR：54g/10min；密度：0.917g/cm3；和MWD：5.6。
比较例2的物性如下：MFR：50g/10min；密度：0.917g/cm3；和MWD：5.3。
聚酰胺纤维的形成
将实施例5的共混的LDPE在70℃的烘箱中干燥至少24小时并且将聚酰胺在120℃的真空烘箱(66.67P)中干燥至少24小时。将共混的LDPE和聚酰胺以1:1的重量比手动干式共混。干式共混的LDPE/聚酰胺混合物然后倾入料斗，从而在熔融温度为250℃，输出为250g/hr，气隙为15mm且水浴温度为5℃的情况下使用孔径为0.8mm的Musashino KikaiFibre Spinning Machine而挤出为纤维。
将纤维在低速度下沿着辊缠绕至用于收集的络纱机。卷取速度然后缓慢地增加(10m/min的增量)直至纤维破坏。最大卷取速度是在纤维破坏之前达到的最后的卷取速度。纤维厚度在卷取纤维之前的点在加工期间联机测量(参见表3)。
表3：
Figure GDA0001311401570000151
测试条件:
机器：Musashino Kikai Fibre Spinning Machine
温度：250℃
输出：250g/hr
气隙：15mm
水浴温度：5℃
实施例6
参考图1，以下描述用于从LDPE/聚酰胺材料制成微纤维的典型过程。
1)将LDPE(101)和聚酰胺(102)以1:1的比例供给至混合筒仓(110)中。
2)LDPE和聚酰胺的混合物然后供给至挤出机(120/130)以熔融混合。
3)将挤出物经由模具(131)挤出以形成纤维(存在连接至挤出机的8个模具并且各模具具有42,000个孔口)。
4)将从各模具挤出的纤维空气冷却并且缠绕至络纱机(160)，也使用抗静电剂涂覆纤维。
5)将纤维通过空气干燥(通过空气干燥器；140)，然后使用水来加热(在水浴中；150)以进一步确保纤维拉伸。
6)纤维然后铺设至输送机(未示出)上并且在烘箱(170)中干燥。
7)在干燥之后，将纤维在进入干燥筒仓(190)之前切断为较短的长度(180)。
8)将切断和干燥的纤维然后在包装(199)之前在室(195)中疏松(fluff)。
9)疏松的纤维然后在针刺之前无规地铺设在输送机上以形成无纺布。
10)将聚氨酯粘合剂添加至无纺布以将该布固定。
11)将LDPE使用甲苯溶解掉，仅剩余聚酰胺无纺微纤维布。

Claims (23)

1.一种聚合物共混物，其包括：
第一聚乙烯；和
第二聚乙烯，其中
所述共混物具有32g/10min、或37g/10min、或42g/10min、或从45g/10min至60g/10min的熔体流动速率、0.910g/cm3至0.930g/cm3的密度和4至7的分子量分布Mw/Mn；
所述第一聚乙烯具有0.910g/cm3至0.930g/cm3的密度、1g/10min至10g/10min的熔体流动速率和5至8的分子量分布；并且
所述第二聚乙烯具有0.910g/cm3至0.920g/cm3的密度、45g/10min至60g/10min的熔体流动速率和4至7的分子量分布。
2.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中所述共混物具有从45g/10min至60g/10min的熔体流动速率。
3.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中所述聚合物共混物在与聚酰胺以1:1重量比混合以形成第二聚合物共混物时具有95至200m/min的最大卷取速度，并且所述最大卷取速度使用具有水浴的Toyoseki MT/MTV机器、在熔融混合温度为260℃、负荷为224g且水浴温度为23℃的情况下测量。
4.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中：
所述第一聚乙烯的密度大于所述第二聚乙烯的密度。
5.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中所述第一聚乙烯和所述第二聚乙烯是均聚物。
6.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中：
(a)所述共混物的熔体流动速率为50g/10min至55g/10min；和/或
(b)所述聚合物共混物的密度为0.915g/cm3至0.918g/cm3。
7.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中所述聚合物共混物的分子量分布Mw/Mn为5至6。
8.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中：
(a)所述第一聚乙烯为组成的1至20wt％；和/或
(b)所述第二聚乙烯为组成的80至99wt％。
9.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中所述第一聚乙烯和所述第二聚乙烯通过用于制造聚乙烯的管式工艺来生产。
10.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中所述第一聚乙烯具有：
1.50至1.90的溶胀比。
11.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中所述第一聚乙烯具有：
(a)1.60至1.80的溶胀比；和/或
(b)6至8的分子量分布Mw/Mn。
12.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中所述第一聚乙烯具有：
(a)3g/10min至5g/10min的熔体流动速率；和/或
(b)0.915g/cm3至0.918g/cm3的密度。
13.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中所述第二聚乙烯具有：
(a)50g/10min至55g/10min的熔体流动速率；和/或
(b)0.915g/cm3至0.918g/cm3的密度。
14.根据权利要求1所述的聚合物共混物，其中所述第二聚乙烯具有5至6的分子量分布Mw/Mn。
15.一种根据权利要求1至14任一项所述的聚合物共混物的制造方法。
16.根据权利要求1至14任一项所述的聚合物共混物作为用于生产聚酰胺微纤维材料的载体材料的用途。
17.一种聚酰胺复合材料的制造方法，所述聚酰胺复合材料包含聚酰胺微纤维，所述制造方法包括以下步骤：
(a)提供构造为将至少第一聚合物和第二聚合物以海岛构造的纤维形式挤出的聚合物挤出设备，其中所述第一聚合物提供所述纤维的海组分并且所述第二聚合物提供所述纤维的岛组分；和
(b)将所述第一聚合物和所述第二聚合物提供至所述聚合物挤出设备；
(c)将所述第一聚合物和所述第二聚合物熔融并且挤出以形成具有海岛构造的纤维；
其中：
所述第一聚合物为具有32g/10min、或37g/10min、或42g/10min、或从45g/10min至60g/10min的熔体流动速率、0.910g/cm3至0.930g/cm3的密度和4至7的分子量分布Mw/Mn的聚乙烯共混物；并且
所述第二聚合物为聚酰胺。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述共混物具有32g/10min、或37g/10min、或从45g/10min至60g/10min的熔体流动速率。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述共混物具有从45g/10min至60g/10min的熔体流动速率。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一聚合物为根据权利要求1至15任一项所述的聚合物共混物。
21.根据权利要求17所述的方法，其中所述聚酰胺微纤维材料形成为无纺材料。
22.根据权利要求17所述的方法，其中将所述第一聚合物溶解以形成所述第二聚合物的微纤维。
23.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物以10:1至1:10的比例共混。
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