CN114197069B - 一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料及其加工工艺 - Google Patents

一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料及其加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料及其加工工艺，包括以下制备工艺：(1)取原料丙烯，脱除CO、CO2、O2；冷却，脱硫、脱水，得到高纯度丙烯；增压，注入高纯度的氢气、氮气；加入外给电子体、催化剂，反应，生成聚丙烯基料；(2)加入抗氧剂、稳定剂、除酸剂、降解剂、成核剂、增塑剂、爽滑剂，熔融造粒，得到聚丙烯纤维料。本发明通过将高热稳定性的树枝化聚酯、树枝化有机锡加入至聚丙烯中，熔融加工过程中不易降解，在增塑的同时，实现纤维料的低气味性；分子中碳氮键、甲基等间的静电吸附、范德华力作用能够对聚丙烯进行增强，无需添加二氧化硅等无机物，减少制备时所需的助剂，有效降低聚丙烯纤维料所制无纺布的克重。

Description

一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料及其加工工艺
技术领域
本发明涉及聚丙烯纤维料技术领域，具体为一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料及其加工工艺。
背景技术
无纺布又称不织布，是将纤维进行定向或随机的排列而形成的纤网结构，再利用机械、热粘或化学的加固方式进行加固制得的。无纺布具有生产工艺流程较短、生产速度较快、产量较高、成本低、用途广、原料来源多等特点。无纺布工业的起步虽晚，但发展十分迅速；在纺织工业中是最年轻、最有发展前途的领域。常用的的无纺布纤维材料为聚丙烯，而为赋予聚丙烯制品柔韧性和加工性能，通常会在加工过程中添加增塑剂；而目前大量使用的增塑剂邻苯二甲酸酯，具备一定毒性，在热加工过程中会受热分解，产生易挥发的有机物，且在使用的过程中，存在迁移的风险。因此，我们提出一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料及其加工工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料的加工工艺，包括以下制备工艺：
(1)聚丙烯基料的制备：
取原料丙烯，脱除一氧化碳、二氧化碳、氧气；冷却，脱硫、脱水，得到高纯度丙烯；利用高速泵增压后注入流化床反应器；
增压，将高纯度的氢气、氮气注入流化床反应器中；
依次加入外给电子体、催化剂，引发反应，生成聚丙烯基料；
(2)降解：
取聚丙烯基料，加入抗氧剂、稳定剂、除酸剂、降解剂、成核剂、增塑剂、爽滑剂，螺旋混合，熔融造粒，干燥，得到聚丙烯纤维料。
进一步的，所述(1)中催化剂包括氯化钛-三乙基铝和内给电子体，添加量为190～310ppm；内给电子体为琥珀酸酯类化合物；氯化钛-三乙基铝中的铝钛摩尔比为(100～200):1；催化剂中内给电子体的质量比为8～12％；
外给电子体为哌啶基二甲氧基硅烷，外给电子体中硅与催化剂中钛的摩尔比为(5～25):1；氢气浓度为1000～20000ppm。
进一步的，所述(1)反应的条件为：反应温度67～73℃。
进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010，添加量为300～500ppm；成核剂为HPN-900Ei，添加量为200～300ppm；除酸剂为水滑石，添加量为200～300ppm；降解剂为IRGATECCR76，添加量为5000～8000ppm；爽滑剂为芥酸酰胺，添加量为1200～1500ppm。
进一步的，所述增塑剂为树枝化聚酯，添加量为200～300ppm；所述稳定剂为树脂化有机锡，添加量为500～800ppm。
在上述技术方案中，在纤维料的制备工艺中，使用不含邻苯二甲酸酯、过氧化物的添加剂，避免所制纤维料出现变色、异味；将降解剂与成核剂、增塑剂，增塑剂与稳定剂的优化配伍，进一步提高了聚丙烯原料的降解稳定性，减少色变、异味的出现，提高所制聚丙烯纤维料的品质，同时协同改性聚丙烯，提高纤维料的结晶性能，改善其力学性能；
进一步的，所述增塑剂由以下制备工艺制得：
1.1单体的制备：
取柠檬酸、油醇，加入对甲苯磺酸、甲苯，搅拌，升温至92～96℃，保温回流反应5～6h，减压蒸馏，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗，干燥，得到产物A；
取产物A、催化剂吡啶，搅拌，升温至70～80℃，滴加草酰氯单乙酯，60min滴加完毕，继续反应，以无氯化氢气体产生为反应终点，静置冷却，减压蒸馏，碳酸钠溶液中和，水洗，减压蒸馏，得到产物B；
在氮气氛围中，取乙醇，加入2-氨基正丁醇、产物B混合搅拌，升温至40～50℃，反应3.5～4.0h，减压蒸馏，水洗，干燥，得到单体；
1.2树枝化：
在氮气氛围中，取单体、催化剂对甲苯磺酸，升温至120～130℃，搅拌反应10～12h；加入丁酸甲酯，120～150℃反应3.5～4.2h；洗涤，干燥，得到增塑剂。
在上述技术方案中，柠檬酸中的羧基，在对甲苯磺酸的催化作用下，与油醇中的羟基反应，得到柠檬酸三酯，即产物A；然后在催化剂吡啶的作用下，使得产物A中的羟基与草酰氯单乙酯中的酰氯反应，将产物A中的剩余羟基酯化，得到产物B；产物B的油酸至分子链中含有碳碳双键，能够与2-氨基正丁醇中的氨基发生加成反应，将羟基引入，使得所制单体同时具有酯基和羟基，在树枝化工艺中，单体中的羟基与酯基发生酯交换；最终得到树枝化聚酯，即增塑剂；
所制增塑剂具有三维立体结构，其分子腔内具有空腔，能够增加聚丙烯分子链间的距离，从而减弱聚丙烯分子链间的相互作用力，分子不易缠绕，分子链的移动性增强，聚丙烯分子链间的规整性降低；且增塑剂具有较低粘度，能够进一步削弱聚丙烯分子间的范德华力，降低聚丙烯分子链的结晶度，从而提高聚丙烯的塑性，其柔软性、延伸性、可塑性提高，降低了聚丙烯的流动温度和硬度，有利于改善纤维料的成型和低温使用性能；所制增塑剂为树枝化分子结构，更为规整，与聚丙烯间的相容性更优；具有更多的酯基，且烷烃长链、氮的引入，初始分解温度提高，所制改性在增塑剂的热稳定性、韧性得到提高；
在所制增塑剂在与聚丙烯混合，进行热加工时，所制增塑剂不易受热降解，主要的降解形式为碳碳键的断裂，产生的小分子不易挥发，结合所使用的原料，所制聚丙烯纤维料具体气味低、挥发性有机物低的特点；
进一步的，所述稳定剂由以下制备工艺制得：
2.1有机体的制备：
取柠檬酸、油醇，加入对甲苯磺酸、甲苯，搅拌，升温至92～96℃，保温回流反应5～6h，减压蒸馏，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗，干燥，得到产物A；
取产物A、催化剂吡啶，搅拌，升温至70～80℃，滴加草酰氯单乙酯，60min滴加完毕，继续反应，以无氯化氢气体产生为反应终点，静置冷却，减压蒸馏，碳酸钠溶液中和，水洗，减压蒸馏，得到产物B；
在氮气氛围中，取乙醇，加入2-氨基-3-巯基-1-丙醇、产物B混合搅拌，升温至40～50℃，反应3.5～4.0h，减压蒸馏，水洗，干燥，得到产物C；
在氮气氛围中，取产物C、催化剂对甲苯磺酸，升温至120～130℃，搅拌反应10～12h；加入丁酸甲酯，120～150℃反应3.5～4.2h；洗涤，干燥，得到有机体；
2.2金属化：
取乙醇，加入三甲基氯化锡、有机体混合，加入碳酸氢钠溶液，调节体系pH至4～7，升温至30～50℃，反应30～60min，静置分相，取下层有机层，蒸馏，得到稳定剂。
在上述技术方案中，采用与增塑剂相似的方式制备稳定剂，引入巯基，使其与甲基氯化锡反应，将锡离子引入，得到的树枝化有机锡，能够在提高所制聚丙烯纤维料的热稳定性的同时，能够与增塑剂协同，共同提高所制聚丙烯纤维料的塑性；
进一步的，所述对甲苯磺酸为柠檬酸质量分数的3％，柠檬酸、油醇的摩尔比为1:3。
进一步的，所述产物A、酰氯的摩尔比为1:1。
进一步的，所述2-氨基正丁醇、产物B的摩尔比为3:1。
进一步的，所述2-氨基-3-巯基-1-丙醇、产物B的摩尔比为3:1。
进一步的，所述有机体、三甲基氯化锡的摩尔比为1:(1.0～1.2)。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料及其加工工艺，通过将树枝化聚酯、树枝化有机锡加入至聚丙烯中，在物料熔融的热加工过程中，因树枝化聚酯、树枝化有机锡的热稳定性能，不易降解产生物挥发性有机物，实现所制聚丙烯纤维料体系的低气味性能；同时所制增塑剂、热稳定剂具有相似的分子结构，能够共同对聚丙烯体系进行增韧，且分子中碳氮键、甲基等间的静电吸附、范德华力作用能够对聚丙烯进行增强，无需添加二氧化硅等无机物，减少制备时所需的助剂，有效降低聚丙烯纤维料的克重。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)聚丙烯基料的制备：
取原料丙烯，脱除一氧化碳、二氧化碳、氧气；冷却，脱硫、脱水，得到高纯度丙烯；利用高速泵增压后注入流化床反应器；
增压，将高纯度的氢气、氮气注入流化床反应器中；
依次加入外给电子体、催化剂，引发反应，反应温度为67℃，生成聚丙烯基料；
其中，催化剂包括氯化钛-三乙基铝和内给电子体，添加量为190ppm；内给电子体为琥珀酸酯类化合物；氯化钛-三乙基铝中的铝钛摩尔比为100:1；催化剂中内给电子体的质量比为8％；外给电子体为哌啶基二甲氧基硅烷，外给电子体中硅与催化剂中钛的摩尔比为5:1；氢气浓度为1000ppm；
(2)降解：
取聚丙烯基料，加入抗氧剂、稳定剂、除酸剂、降解剂、成核剂、增塑剂、爽滑剂，螺旋混合，熔融造粒，干燥，得到聚丙烯纤维料；其中，抗氧剂为抗氧剂1010，添加量为300ppm；成核剂为HPN-900Ei，添加量为200ppm；除酸剂为水滑石，添加量为200ppm；降解剂为IRGATEC CR 76，添加量为5000ppm；爽滑剂为芥酸酰胺，添加量为1200ppm；
增塑剂为树枝化聚酯，添加量为200ppm；所述稳定剂为树脂化有机锡，添加量为500ppm；
增塑剂由以下制备工艺制得：
1.1单体的制备：
取柠檬酸、油醇，加入对甲苯磺酸、甲苯，搅拌，升温至92℃，保温回流反应5h，减压蒸馏，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗，干燥，得到产物A；对甲苯磺酸为柠檬酸质量分数的3％，柠檬酸、油醇的摩尔比为1:3
取产物A、催化剂吡啶，搅拌，升温至70℃，滴加草酰氯单乙酯，60min滴加完毕，继续反应，以无氯化氢气体产生为反应终点，静置冷却，减压蒸馏，碳酸钠溶液中和，水洗，减压蒸馏，得到产物B；所述产物A、酰氯的摩尔比为1:1；
在氮气氛围中，取乙醇，加入2-氨基正丁醇、产物B混合搅拌，升温至40℃，反应3.5h，减压蒸馏，水洗，干燥，得到单体；2-氨基正丁醇、产物B的摩尔比为3:1；
1.2树枝化：
在氮气氛围中，取单体、催化剂对甲苯磺酸，升温至120℃，搅拌反应10h；加入丁酸甲酯，120℃反应3.5h；洗涤，干燥，得到增塑剂；
稳定剂由以下制备工艺制得：
2.1有机体的制备：
取柠檬酸、油醇，加入对甲苯磺酸、甲苯，搅拌，升温至92℃，保温回流反应5h，减压蒸馏，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗，干燥，得到产物A；
取产物A、催化剂吡啶，搅拌，升温至70℃，滴加草酰氯单乙酯，60min滴加完毕，继续反应，以无氯化氢气体产生为反应终点，静置冷却，减压蒸馏，碳酸钠溶液中和，水洗，减压蒸馏，得到产物B；
在氮气氛围中，取乙醇，加入2-氨基-3-巯基-1-丙醇、产物B混合搅拌，升温至40℃，反应3.5h，减压蒸馏，水洗，干燥，得到产物C；2-氨基-3-巯基-1-丙醇、产物B的摩尔比为3:1；
在氮气氛围中，取产物C、催化剂对甲苯磺酸，升温至120℃，搅拌反应10h；加入丁酸甲酯，120℃反应3.5h；洗涤，干燥，得到有机体；
2.2金属化：
取乙醇，加入三甲基氯化锡、有机体混合，加入碳酸氢钠溶液，调节体系pH至4，升温至30℃，反应30min，静置分相，取下层有机层，蒸馏，得到稳定剂；有机体、三甲基氯化锡的摩尔比为1:1。
实施例2
(1)聚丙烯基料的制备：
取原料丙烯，脱除一氧化碳、二氧化碳、氧气；冷却，脱硫、脱水，得到高纯度丙烯；利用高速泵增压后注入流化床反应器；
增压，将高纯度的氢气、氮气注入流化床反应器中；
依次加入外给电子体、催化剂，引发反应，反应温度为70℃，生成聚丙烯基料；
其中，催化剂包括氯化钛-三乙基铝和内给电子体，添加量为200ppm；内给电子体为琥珀酸酯类化合物；氯化钛-三乙基铝中的铝钛摩尔比为150:1；催化剂中内给电子体的质量比为10％；外给电子体为哌啶基二甲氧基硅烷，外给电子体中硅与催化剂中钛的摩尔比为15:1；氢气浓度为10000ppm；
(2)降解：
取聚丙烯基料，加入抗氧剂、稳定剂、除酸剂、降解剂、成核剂、增塑剂、爽滑剂，螺旋混合，熔融造粒，干燥，得到聚丙烯纤维料；其中，抗氧剂为抗氧剂1010，添加量为400ppm；成核剂为HPN-900Ei，添加量为250ppm；除酸剂为水滑石，添加量为250ppm；降解剂为IRGATEC CR 76，添加量为6500ppm；爽滑剂为芥酸酰胺，添加量为1350ppm；
增塑剂为树枝化聚酯，添加量为200～300ppm；所述稳定剂为树脂化有机锡，添加量为500～800ppm；
增塑剂由以下制备工艺制得：
1.1单体的制备：
取柠檬酸、油醇，加入对甲苯磺酸、甲苯，搅拌，升温至94℃，保温回流反应5.5h，减压蒸馏，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗，干燥，得到产物A；对甲苯磺酸为柠檬酸质量分数的3％，柠檬酸、油醇的摩尔比为1:3
取产物A、催化剂吡啶，搅拌，升温至75℃，滴加草酰氯单乙酯，60min滴加完毕，继续反应，以无氯化氢气体产生为反应终点，静置冷却，减压蒸馏，碳酸钠溶液中和，水洗，减压蒸馏，得到产物B；所述产物A、酰氯的摩尔比为1:1；
在氮气氛围中，取乙醇，加入2-氨基正丁醇、产物B混合搅拌，升温至45℃，反应3.8h，减压蒸馏，水洗，干燥，得到单体；2-氨基正丁醇、产物B的摩尔比为3:1；
1.2树枝化：
在氮气氛围中，取单体、催化剂对甲苯磺酸，升温至125℃，搅拌反应11h；加入丁酸甲酯，135℃反应3.8h；洗涤，干燥，得到增塑剂；
稳定剂由以下制备工艺制得：
2.1有机体的制备：
取柠檬酸、油醇，加入对甲苯磺酸、甲苯，搅拌，升温至95℃，保温回流反应5.5h，减压蒸馏，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗，干燥，得到产物A；
取产物A、催化剂吡啶，搅拌，升温至75℃，滴加草酰氯单乙酯，60min滴加完毕，继续反应，以无氯化氢气体产生为反应终点，静置冷却，减压蒸馏，碳酸钠溶液中和，水洗，减压蒸馏，得到产物B；
在氮气氛围中，取乙醇，加入2-氨基-3-巯基-1-丙醇、产物B混合搅拌，升温至45℃，反应3.7h，减压蒸馏，水洗，干燥，得到产物C；2-氨基-3-巯基-1-丙醇、产物B的摩尔比为3:1；
在氮气氛围中，取产物C、催化剂对甲苯磺酸，升温至125℃，搅拌反应11h；加入丁酸甲酯，135℃反应3.8h；洗涤，干燥，得到有机体；
2.2金属化：
取乙醇，加入三甲基氯化锡、有机体混合，加入碳酸氢钠溶液，调节体系pH至5.5，升温至40℃，反应45min，静置分相，取下层有机层，蒸馏，得到稳定剂；有机体、三甲基氯化锡的摩尔比为1:1.1。
实施例3
(1)聚丙烯基料的制备：
取原料丙烯，脱除一氧化碳、二氧化碳、氧气；冷却，脱硫、脱水，得到高纯度丙烯；利用高速泵增压后注入流化床反应器；
增压，将高纯度的氢气、氮气注入流化床反应器中；
依次加入外给电子体、催化剂，引发反应，反应温度为73℃，生成聚丙烯基料；
其中，催化剂包括氯化钛-三乙基铝和内给电子体，添加量为310ppm；内给电子体为琥珀酸酯类化合物；氯化钛-三乙基铝中的铝钛摩尔比为200:1；催化剂中内给电子体的质量比为12％；外给电子体为哌啶基二甲氧基硅烷，外给电子体中硅与催化剂中钛的摩尔比为25:1；氢气浓度为20000ppm；
(2)降解：
取聚丙烯基料，加入抗氧剂、稳定剂、除酸剂、降解剂、成核剂、增塑剂、爽滑剂，螺旋混合，熔融造粒，干燥，得到聚丙烯纤维料；其中，抗氧剂为抗氧剂1010，添加量为500ppm；成核剂为HPN-900Ei，添加量为300ppm；除酸剂为水滑石，添加量为300ppm；降解剂为IRGATEC CR 76，添加量为8000ppm；爽滑剂为芥酸酰胺，添加量为1500ppm；
增塑剂为树枝化聚酯，添加量为300ppm；所述稳定剂为树脂化有机锡，添加量为800ppm；
增塑剂由以下制备工艺制得：
1.1单体的制备：
取柠檬酸、油醇，加入对甲苯磺酸、甲苯，搅拌，升温至96℃，保温回流反应6h，减压蒸馏，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗，干燥，得到产物A；对甲苯磺酸为柠檬酸质量分数的3％，柠檬酸、油醇的摩尔比为1:3
取产物A、催化剂吡啶，搅拌，升温至80℃，滴加草酰氯单乙酯，60min滴加完毕，继续反应，以无氯化氢气体产生为反应终点，静置冷却，减压蒸馏，碳酸钠溶液中和，水洗，减压蒸馏，得到产物B；所述产物A、酰氯的摩尔比为1:1；
在氮气氛围中，取乙醇，加入2-氨基正丁醇、产物B混合搅拌，升温至50℃，反应4.0h，减压蒸馏，水洗，干燥，得到单体；2-氨基正丁醇、产物B的摩尔比为3:1；
1.2树枝化：
在氮气氛围中，取单体、催化剂对甲苯磺酸，升温至130℃，搅拌反应12h；加入丁酸甲酯，150℃反应4.2h；洗涤，干燥，得到增塑剂；
稳定剂由以下制备工艺制得：
2.1有机体的制备：
取柠檬酸、油醇，加入对甲苯磺酸、甲苯，搅拌，升温至96℃，保温回流反应6h，减压蒸馏，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗，干燥，得到产物A；
取产物A、催化剂吡啶，搅拌，升温至80℃，滴加草酰氯单乙酯，60min滴加完毕，继续反应，以无氯化氢气体产生为反应终点，静置冷却，减压蒸馏，碳酸钠溶液中和，水洗，减压蒸馏，得到产物B；
在氮气氛围中，取乙醇，加入2-氨基-3-巯基-1-丙醇、产物B混合搅拌，升温至50℃，反应4.0h，减压蒸馏，水洗，干燥，得到产物C；2-氨基-3-巯基-1-丙醇、产物B的摩尔比为3:1；
在氮气氛围中，取产物C、催化剂对甲苯磺酸，升温至130℃，搅拌反应12h；加入丁酸甲酯，150℃反应4.2h；洗涤，干燥，得到有机体；
2.2金属化：
取乙醇，加入三甲基氯化锡、有机体混合，加入碳酸氢钠溶液，调节体系pH至4，升温至50℃，反应60min，静置分相，取下层有机层，蒸馏，得到稳定剂；有机体、三甲基氯化锡的摩尔比为1:1.2。
对比例1
增塑剂由以下制备工艺制得：
取超支化聚酯多元醇P500与草酰氯单乙酯，在缚酸剂的作用下，进行酯化反应，得到增塑剂；
其他步骤工艺与实施例1中的相同，得到聚丙烯纤维料。
对比例2
增塑剂由以下制备工艺制得：
取柠檬酸、油醇，加入对甲苯磺酸、甲苯，搅拌，升温至92℃，保温回流反应5h，减压蒸馏，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗，干燥，得到产物A；对甲苯磺酸为柠檬酸质量分数的3％，柠檬酸、油醇的摩尔比为1:3
取产物A、催化剂吡啶，搅拌，升温至70℃，滴加草酰氯单乙酯，60min滴加完毕，继续反应，以无氯化氢气体产生为反应终点，静置冷却，减压蒸馏，碳酸钠溶液中和，水洗，减压蒸馏，得到产物B；所述产物A、酰氯的摩尔比为1:1；
在氮气氛围中，取乙醇，加入2-氨基正丁醇、产物B混合搅拌，升温至40℃，反应3.5h，减压蒸馏，水洗，干燥，得到单体；2-氨基正丁醇、产物B的摩尔比为3:1；作为增塑剂；
其他步骤工艺与实施例1中的相同，得到聚丙烯纤维料。
对比例3
稳定剂由以下制备工艺制得：
取柠檬酸与巯基乙醇，在催化剂作用下，反应，得到有机体；
取乙醇，加入三甲基氯化锡、有机体混合，加入碳酸氢钠溶液，调节体系pH至4，升温至30℃，反应30min，静置分相，取下层有机层，蒸馏，得到稳定剂；有机体、三甲基氯化锡的摩尔比为1:1；
其他步骤工艺与实施例1中的相同，得到聚丙烯纤维料。
对比例4
增塑剂由以下制备工艺制得：
取超支化聚酯多元醇P500与草酰氯单乙酯，在缚酸剂的作用下，进行酯化反应，得到增塑剂；
稳定剂由以下制备工艺制得：
取柠檬酸与巯基乙醇，在催化剂作用下反应，得到有机体；
取乙醇，加入三甲基氯化锡、有机体混合，加入碳酸氢钠溶液，调节体系pH至4，升温至30℃，反应30min，静置分相，取下层有机层，蒸馏，得到稳定剂；有机体、三甲基氯化锡的摩尔比为1:1；
其他步骤工艺与实施例1中的相同，得到聚丙烯纤维料。
对比例5
取10重量份邻苯二甲酸酯、1.4重量份纳米二氧化硅作为增塑剂、稳定剂，制备聚丙烯纤维料；
其他步骤工艺与实施例1中的相同，得到聚丙烯纤维料。
实验
取实施例1-3、对比例1-5中得到的聚丙烯纤维料，分别对其性能进行检测并记录检测结果：
取上述试样，制备成克重为30g/m2、40nm×60nm的熔喷无纺布，作为试样进行实验检测；
挥发率：参考GB/T 3820-2008中加热损失率的方法，取试样，干燥4h，称量，记为m1；置于100℃不鼓风烘箱中，加热6h取出；立即转入干燥器中冷却至室温，称量，记为m2；计算挥发率，挥发率为(m1-m2)/m1×100％。
抽出率：分别采用乙醇、水为溶剂，浸没试样，干燥称重，计算浸取前后重量的变化率。
Figure BDA0003413426780000111
Figure BDA0003413426780000121
根据上表中的数据，可以清楚得到以下结论：
实施例1-3中得到的聚丙烯纤维料与对比例1-5得到的聚丙烯纤维料形成对比，检测结果可知，
与对比例5相比，实施例1-3中得到的聚丙烯纤维料，具有更为优异的拉伸强度、冲击强度数据，且挥发率、抽出率数据更低，这充分说明了本发明实现了对所制聚丙烯纤维料的低气味性能，并在一定程度上改善了力学性能；
与实施例1相比，对比例1中的增塑剂为常规超支化聚酯，得到的聚丙烯纤维料抽出率有所提高，力学性能数据降低，原因在于：对比例1中的增塑剂中未引入碳氮键等官能团，未产生分子间作用力，故力学性能稍差；且对水的亲和力较高、热稳定较低，更易抽出、挥发；
对比例2中的增塑剂未进行树枝化，得到的聚丙烯纤维料挥发率、抽出率相对更高，力学性能数据相对更低，原因在于：对比例2中的增塑剂为小分子单体，产生的分子间作用小，故力学性能差，更易抽出、挥发；
对比例3中的稳定剂未进行树枝化，得到的聚丙烯纤维料抽出率有所提高，力学性能数据降低，原因在于：对比例3中的稳定剂分子量较小，故力学性能稍差，更易抽出、挥发；
对比例4中的增塑剂为常规超支化聚酯，稳定剂未进行树枝化，得到的聚丙烯纤维料挥发率、抽出率更高，力学性能数据更低；
综上，本发明通过对增塑剂、稳定剂中组分及其制备工艺的设置，在同克重条件下，本发明聚丙烯纤维料所制无纺布的力学性能更优；可知与常规聚丙烯纤维料制备的无纺布相比，在实现相同力学性能时，本发明聚丙烯纤维料所制无纺布的克重更低，实现了无纺布用聚丙烯纤维料的低克重。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程方法物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程方法物品或者设备所固有的要素。
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的说明，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 (8)

1.一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料的加工工艺，其特征在于：包括以下制备工艺：
(1)聚丙烯基料的制备：
取原料丙烯，脱除一氧化碳、二氧化碳、氧气；冷却，脱硫、脱水，得到高纯度丙烯；利用高速泵增压后注入流化床反应器；
增压，将高纯度的氢气、氮气注入流化床反应器中；
依次加入外给电子体、催化剂，引发反应，生成聚丙烯基料；
(2)降解：
取聚丙烯基料，加入抗氧剂、稳定剂、除酸剂、降解剂、成核剂、增塑剂、爽滑剂，螺旋混合，熔融造粒，干燥，得到聚丙烯纤维料；
所述增塑剂由以下制备工艺制得：
1.1单体的制备：
取柠檬酸、油醇，加入对甲苯磺酸、甲苯，搅拌，升温至92～96℃，保温回流反应5～6h，减压蒸馏，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗，干燥，得到产物A；
取产物A、催化剂吡啶，搅拌，升温至70～80℃，滴加草酰氯单乙酯，60min滴加完毕，继续反应，以无氯化氢气体产生为反应终点，静置冷却，减压蒸馏，碳酸钠溶液中和，水洗，减压蒸馏，得到产物B；
在氮气氛围中，取乙醇，加入2-氨基正丁醇、产物B混合搅拌，升温至40～50℃，反应3.5～4.0h，减压蒸馏，水洗，干燥，得到单体；
1.2树枝化：
在氮气氛围中，取单体、催化剂对甲苯磺酸，升温至120～130℃，搅拌反应10～12h；加入丁酸甲酯，120～150℃反应3.5～4.2h；洗涤，干燥，得到增塑剂；
所述稳定剂由以下制备工艺制得：
2.1有机体的制备：
取柠檬酸、油醇，加入对甲苯磺酸、甲苯，搅拌，升温至92～96℃，保温回流反应5～6h，减压蒸馏，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗，干燥，得到产物A；
取产物A、催化剂吡啶，搅拌，升温至70～80℃，滴加草酰氯单乙酯，60min滴加完毕，继续反应，以无氯化氢气体产生为反应终点，静置冷却，减压蒸馏，碳酸钠溶液中和，水洗，减压蒸馏，得到产物B；
在氮气氛围中，取乙醇，加入2-氨基-3-巯基-1-丙醇、产物B混合搅拌，升温至40～50℃，反应3.5～4.0h，减压蒸馏，水洗，干燥，得到产物C；
在氮气氛围中，取产物C、催化剂对甲苯磺酸，升温至120～130℃，搅拌反应10～12h；加入丁酸甲酯，120～150℃反应3.5～4.2h；洗涤，干燥，得到有机体；
2.2金属化：
取乙醇，加入三甲基氯化锡、有机体混合，加入碳酸氢钠溶液，调节体系pH至4～7，升温至30～50℃，反应30～60min，静置分相，取下层有机层，蒸馏，得到热稳定剂。
2.根据权利要求1所述的一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料的加工工艺，其特征在于：所述(1)中催化剂包括氯化钛-三乙基铝、内给电子体和外电子体，添加量为190～310ppm；
内给电子体为琥珀酸酯类化合物；氯化钛-三乙基铝中的铝钛摩尔比为(100～200):1；催化剂中内给电子体的质量比为8～12％；
外给电子体为哌啶基二甲氧基硅烷，外给电子体中硅与催化剂中钛的摩尔比为(5～25):1；氢气浓度为1000～20000ppm。
3.根据权利要求1所述的一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料的加工工艺，其特征在于：所述(1)反应的条件为：反应温度67～73℃。
4.根据权利要求1所述的一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料的加工工艺，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010，添加量为300～500ppm；成核剂为HPN-900Ei，添加量为200～300ppm；除酸剂为水滑石，添加量为200～300ppm；降解剂为IRGATEC CR 76，添加量为5000～8000ppm；爽滑剂为芥酸酰胺，添加量为1200～1500ppm。
5.根据权利要求1所述的一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料的加工工艺，其特征在于：所述增塑剂的添加量为200～300ppm；所述稳定剂的添加量为500～800ppm。
6.根据权利要求1所述的一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料的加工工艺，其特征在于：所述柠檬酸、油醇的摩尔比为1:3；所述产物A、酰氯的摩尔比为1:1；所述2-氨基正丁醇、产物B的摩尔比为3:1；所述2-氨基-3-巯基-1-丙醇、产物B的摩尔比为3:1。
7.根据权利要求1所述的一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料的加工工艺，其特征在于：所述有机体、三甲基氯化锡的摩尔比为1:(1.0～1.2)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的加工工艺制得的一种低气味低克重无纺布用聚丙烯纤维料。
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