CN110965208A - 一种纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法及其无纺布产品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法，包括s层的制备、m层的制备、热轧处理和分切处理；所述s层的制备，包括混料、熔融挤压，所述混料，各原料的百分占比为：PP料73.8%、高熔指PP料5%、弹性母粒20%、柔软母粒0.4%、白色母粒0.8%；m层的制备，包括热风抽丝，热风量分别为2800‑3200m³/h、2700‑3100m³/h，热风温度分别为245‑255℃、245‑255℃，冷风风温为25℃‑35℃；本发明得到的无纺布产品，同时提高静水压、强力与柔软度，扩大了应用领域。
Description
技术领域
本发明属于非织布技术领域，涉及一种聚丙烯纺熔无纺布的制备工艺，具体涉及一种纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法及其无纺布产品。
背景技术
无纺布是一种非织造布，具有抗拉伸变形、断裂强力和伸长率性能好的特点，决定了应用领域非常广泛，主要在医疗防护、服装、家用装饰、工业用布、建筑和土木工程、农业等领域。传统的无纺布是将纤维按一定方向拉伸、层压、粘合而成，其缺点是纤维方向性强，纤维相互之间的孔隙大，层和层之间易脱离、 起毛，致使无纺布隔离效果和过滤效果差。
21世纪是产业用纺织品的时代。非织造布与传统纺织品生产相比，具有生产效率高、能耗低、用工省、低碳、节能、低排放等诸多优点，已成为产业用纺织品应用领域的一支重要力量。作为非织造技术的重要组成部分，熔喷生产技术起步相对较晚，但由于其产品拥有很多传统纺织品所没有的优点，而被广泛应用于医疗、卫生、环保、汽车及土工等领域，对于提高人们的生活水平和生活质量，发挥着越来越重要的作用。在应对近几年发生的一系列自然灾害（如SARS、禽流感、甲流等）中，熔喷非织造布因为发挥了重要作用因而备受关注。我国的熔喷非织造布生产技术在近十年得到了突飞猛进的发展，从20世纪80年代引进第一条生产线开始，经过不断发展和创新，我国已经成为世界上重要的成套设备和工艺技术的提供者。2011年年底，我国熔喷非织造布产量居于世界首位，发展如此迅速。
专利US5891814公开了双茂金属-制备的用于制备纺粘纤维的丙烯聚合物。WO99/19547公开了用于制备衍生自丙烯均聚物和聚丙烯共聚物的掺混物纺粘纤维以及织物的方法。美国专利US6342565,美国专利申请说明书US2005/0130544 A1以及美国专利申请说明书中US2006/0172647均公开了纤维或者无纺织物。而现有的聚丙烯纺熔无纺布的制备方法主要存在以下缺陷：
（1）现有的纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法，工艺参数偏高，对设备要求高；
（2）现有的纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法所得到的无纺布，静水压、强度与柔软度很难同时得到改善，应用领域受到限制。
发明内容
为解决现有纺熔聚丙烯无纺布的以上技术问题，本发明提供了一种纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法及其无纺布产品，实现了聚丙烯无纺布以下目的：
（1）本发明的纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法，工艺参数易控制，对设备要求低；
（2）本发明的纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法所得到的聚丙烯无纺布，同时提高静水压、强力与柔软度，扩大了应用领域。
为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，所述纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法包括s层的制备、m层的制备、热轧处理和分切处理；所述s层的制备，包括混料、熔融挤压。
作为本发明优选的技术方案，所述混料，各原料的百分占比为：PP料73.8%、高熔指PP料5%、弹性母粒20%、柔软母粒0.4%、白色母粒0.8%。
作为本发明优选的技术方案，所述PP料，MFR范围32-40g/10min；
所述高熔指PP料，MFR范围800-1500g/10min，熔点范围为150-165℃；
所述弹性母粒， MFR范围32-40g/10min。
作为本发明优选的技术方案，所述弹性母粒，为PE-PP嵌段共聚物；
所述白色母粒，为二氧化钛。
作为本发明优选的技术方案，所述柔软母粒，MFR范围450-650g/10min；
所述柔软母粒，由脂肪酰胺衍生物和聚烯烃衍生物组成，脂肪酰胺衍生物和聚烯烃衍生物的质量比为1:1。
作为本发明优选的技术方案，所述m层的制备，包括混料、熔融挤压、熔体计量、热风抽丝。
所述热风抽丝，热风量分别为2800-3200m³/h、2700-3100m³/h，热风温度分别为245-255℃、245-255℃，冷风风温为25℃-35℃。
作为本发明优选的技术方案，所述熔融挤压，螺杆温度0.2分别为180-200℃、180-200℃，螺杆温度1.1分别为200-220℃、200-220℃；螺杆温度1.2分别为230-250℃、为230-250℃；螺杆及连接区的温度分别为253-263℃、253-263℃。
作为本发明优选的技术方案，所述熔体计量，上层模头温度分别为258℃、258℃，下层模头温度分别为258℃、258℃，D区和E区计量泵转速分别为70rpm、70rpm。
作为本发明优选的技术方案，所述热轧处理，网带速度为587m/min，热轧机速比为2.0%，冷水辊速比1.0%，热轧压力为85 daN/cm，花辊的温度为151℃，光辊温度为140℃。
作为本发明优选的技术方案，所述分切处理，压辊WIT40-26 N/M，卷绕辊WIT为40-26 N/M，分切速度为1050m/min。
作为本发明优选的技术方案，所得到的无纺布产品，静水压为158.7-158.9mmH2O，且柔软度0.34-0.35g。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：
（1）本发明纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法，能够改善纺丝效果，工艺参数易控制，对设备要求低；
（2）本发明的纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法所得到的聚丙烯无纺布，同时提高静水压、强力与柔软度，扩大了应用领域。
附图说明
图1：本发明的设备连接图；
图2：本发明的螺杆温度设定图；
图3：本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例1 一种纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法及其无纺布产品
本发明的一种纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法及其无纺布产品，包括以下步骤：
（一）s层的制备
所述s层的制备，包括以下步骤：
（1）混料：
称取PP料、高熔指PP料、弹性母粒、柔软母粒、白色母粒和亲水油剂，其中各原料的百分占比为：PP料73.8%、高熔指PP料5%、弹性母粒20%、柔软母粒0.4%、白色母粒0.8%。
向混料装置中加入PP料、高熔指PP料、弹性母粒、柔软母粒、白色母粒，以上原料经过自动上料完成混料。
所述PP料，MFR范围32-40g/10min；
所述高熔指PP料，MFR范围800-1500g/10min，熔点范围为150-165℃；
作为本发明优选的技术方案，所述弹性母粒， MFR范围32-40g/10min；
所述弹性母粒，为PE-PP嵌段共聚物；
所述白色母粒，为二氧化钛；
所述柔软母粒，MFR范围450-650g/10min；
所述柔软母粒，由脂肪酰胺衍生物和聚烯烃衍生物组成，脂肪酰胺衍生物和聚烯烃衍生物的质量比为1:1。
（2）熔融挤压：
将混料好的原料放入螺杆挤出机中进行熔融挤压处理；
A、B、F区的螺杆挤出机螺杆1.1的螺杆温度分别为190℃、190℃、190℃；
A、B、F区的螺杆挤出机螺杆1.2的螺杆温度分别为210℃、210℃、210℃；
A、B、F区的螺杆及连接区的温度分别为240℃、240℃、240℃；
经熔体过滤后，按照要求进行熔体计量、模头喷丝和牵伸处理，得到纺丝s层。
（二）m层的制备
所述m层的制备，包括以下步骤：
（1）混料：
称取熔喷料，向混料装置中加入熔喷料，经过自动上料完成混料。
所述熔喷料，为PP，型号HP461Y，熔融指数1300，MFR范围800-1500g/10min。
（2）熔融挤压：
将混料好的原料放入螺杆挤出机中进行熔融挤压处理；
D区和E区的螺杆挤出机中螺杆的螺杆0.2温度分别为190℃、190℃；
D区和E区的挤出机螺杆的螺杆1.1温度分别为210℃、210℃；D区和E区的挤出机螺杆的螺杆1.2温度分别为240℃、240℃；
D区和E区的螺杆及连接区的温度分别为258℃、258℃。
所述螺杆挤出机，型号为RT3201-1-180-300F。
（3）熔体计量：
经熔体过滤后的原料按照要求进行熔体计量；
所述熔体计量，D区和E区的上层模头温度分别为258℃、258℃，下层模头温度分别为258℃、258℃，D区和E区计量泵转速分别为70rpm、70rpm。
（4）热风抽丝：
取熔体计量后的原料进行热风抽丝；
所述热风抽丝，D区和E区的热风量分别为3000m³/h、3000m³/h，热风温度分别为250℃、250℃，冷风风量为75%、75%,；冷风风温为30℃；
D区和E区的DCD（熔喷头到布面距离）为120mm、120mm，抽吸风量为45%、48%，得到纺丝m层。
（三）热轧处理：
将步骤（一）、（二）中得到纺丝进行分丝铺网，自上到下按照s层、s层、m层、m层、s层的顺序进行铺网；
铺网后，穿过花辊和光辊进行热轧处理，热轧处理的同时做加湿处理；
所述热轧处理，花辊的温度为152℃，光辊温度为142℃；
网带速度为587m/min热轧压力为85 daN/cm；
热轧机速比为2.0%，冷水辊速比1.0%。
所述加湿处理，加湿机包括1号压辊和2号驱动辊，1号压辊速比为3.0%，2号驱动辊速比为-0.5%。
（五）分切处理：
经烘干、卷绕收卷后，进行分切，得到无纺布产品。
实施例2 一种纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法及其无纺布产品
本发明实施例2的一种纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法同实施例1，区别仅在于步骤（二）m层的制备，具体如下：
（二）m层的制备
所述m层的制备，包括以下步骤：
（1）混料：
称取熔喷料，向混料装置中加入熔喷料，经过自动上料完成混料。
所述熔喷料，为PP，MFR范围800-1500g/10min。
（2）熔融挤压：
将混料好的原料放入D区和E区的螺杆挤出机中进行熔融挤压处理；
D区和E区的螺杆挤出机中螺杆0.2温度分别为180℃、180℃，螺杆1.1温度分别为200℃、200℃，螺杆1.2温度分别为230℃、230℃，螺杆及连接区的温度分别为253℃、253℃。
所述螺杆挤出机，型号为RT3201-1-180-300F。
（3）熔体计量：
经熔体过滤后的原料按照要求进行熔体计量；
所述熔体计量，D区和E区的上层模头温度分别为253℃、253℃，下层模头温度分别为253℃、253℃； D区和E区计量泵转速分别为68rpm、68rpm。
（4）热风抽丝：
取熔体计量后的原料进行热风抽丝；
D区和E区的热风量分别为2800m³/h、2700m³/h，热风温度分别为245℃、245℃，冷风风量为70%、70%,；冷风风温为25℃；
D区和E区的DCD（熔喷头到布面距离）分别为115mm、125mm，抽吸风量为40%、43%，得到纺丝m层。
实施例3 一种纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法及其无纺布产品
本发明实施例3的一种纺熔法制造聚丙烯无纺布的制备方法同实施例1，区别仅在于步骤（二）m层的制备，具体如下：
（二）m层的制备
所述m层的制备，包括以下步骤：
（1）混料：
称取熔喷料，向混料装置中加入熔喷料，经过自动上料完成混料。
所述熔喷料，为PP，型号HP461Y，熔融指数1300，MFR范围800-1500g/10min。
（2）熔融挤压：
将混料好的原料放入螺杆挤出机中进行熔融挤压处理；
D区和E区的螺杆挤出机中的螺杆0.2温度分别为200℃、200℃，螺杆1.1温度分别为220℃、220℃，螺杆1.2温度分别为250℃、250℃，螺杆及连接区的温度分别为263℃、263℃。所述螺杆挤出机，型号为RT3201-1-180-300F。
（3）熔体计量：
经熔体过滤后的原料按照要求进行熔体计量；
所述熔体计量，D区和E区的上层模头温度分别为263℃、263℃，下层模头温度分别为263℃、263℃，D区和E区计量泵转速分别为72rpm、72rpm。
（4）热风抽丝：
取熔体计量后的原料进行热风抽丝；
D区和E区的上层模头温度为263℃，下层模头温度为255℃；计量泵转速为72rmp；
热风抽丝中，D区和E区的热风量分别为3200m³/h、3100m³/h，热风温度分别为255℃、255℃，冷风风量为80%、80%,；冷风风温为35℃；
D区和E区的DCD（熔喷头到布面距离）分别为125mm、135mm，抽吸风量为40-50%、53%，得到纺丝m层。
对本发明实施例1得到的聚丙烯无纺布进行试验，以11gsm、13gsm、15gsm、17gsm、18gsm的R1SSMMS产品为例，试验结果如下：
备注：1、以上指标所采用的测试方法
2、柔软度测试标准INDA IST 90.3，测试仪器Handle-O-Meter，测试狭缝距离0.25inch，测试样品尺寸203mm*203mm。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种纺熔法聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，
所述纺熔法聚丙烯无纺布的制备方法包括s层的制备、m层的制备、热轧处理和分切处理；所述s层的制备，包括混料、熔融挤压。
2.根据权利要求1所述的一种纺熔法聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，
所述混料，各原料的百分占比为：PP料73.8%、高熔指PP料5%、弹性母粒20%、柔软母粒0.4%、白色母粒0.8%。
3.根据权利要求2所述的一种纺熔法聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，
所述PP料，MFR范围32-40g/10min；
所述高熔指PP料，MFR范围800-1500g/10min，熔点范围为150-165℃；
所述弹性母粒， MFR范围32-40g/10min；
所述弹性母粒，为PE-PP嵌段共聚物；
所述白色母粒，为二氧化钛；
所述柔软母粒，MFR范围450-650g/10min；
所述柔软母粒，由脂肪酰胺衍生物和聚烯烃衍生物组成，脂肪酰胺衍生物和聚烯烃衍生物的质量比为3:5。
4.根据权利要求1所述的一种纺熔法聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，
所述m层的制备， 包括混料、熔融挤压、熔体计量、热风抽丝；
所述热风抽丝，热风量为2800-3200m³/h，热风温度为250-255℃，冷风风温为25℃-35℃。
5.根据权利要求4所述的一种纺熔法聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，
所述熔融挤压，螺杆0.2温度为180-200℃，螺杆1.1温度为200-220℃；螺杆1.2温度为230-250℃；螺杆及连接区的温度为253-263℃。
6.根据权利要求4所述的一种纺熔法聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，
所述熔体计量，上层模头温度为258℃，下层模头温度为258℃，计量泵转速为70rpm。
7.根据权利要求1所述的一种纺熔法聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，
所述热轧处理，花辊的温度为151℃，光辊温度为140℃。
8.根据权利要求1所述的一种纺熔法聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，
所述热轧处理，网带速度为587m/min，热轧压力为85 daN/cm。
9.根据权利要求1所述的一种纺熔法聚丙烯无纺布的制备方法，其特征在于，
所述分切处理，压辊WIT40-26 N/M，卷绕辊WIT为40-26 N/M，分切速度为1050m/min。
10.一种纺熔法聚丙烯无纺布，其特征在于，
所述无纺布产品，克重为11gsm时，静水压为130.0-150.0mmH2O ，MD柔软度2.1-2.5，CD柔软度1.0-1.4；MD伸长率50.0-70.0%，CD伸长率65.0-85.0%；
克重为13gsm时，静水压为150.0-170.0mmH2O ，MD柔软度2.3-2.7，CD柔软度1.1-1.5；MD伸长率50.0-70.0%，CD伸长率65.0-85.0%；
克重为15gsm时，静水压为170.0-190.0mmH2O ，MD柔软度2.5-2.9，CD柔软度1.3-1.7；MD伸长率50.0-70.0%，CD伸长率65.0-85.0%；
克重为17gsm时，静水压为175.0-195.0mmH2O ，MD柔软度2.9-3.3，CD柔软度1.4-1.8；MD伸长率55.0-75.0%，CD伸长率65.0-85.0%；
克重为18gsm时，静水压为180.0-200.0mmH2O ，MD柔软3.2-3.6，CD柔软度1.5-1.9；MD伸长率55.0-75.0%，CD伸长率65.0-85.0%。
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