CN117966365A - 一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法及二维膜和应用 - Google Patents
一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法及二维膜和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出了一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法及二维膜和应用。本发明包括以下步骤:将己内酰胺单体和催化剂的混合物输送至反应型螺杆挤出装置,进料输送段为90‑200℃,反应段为200‑280℃,压缩挤出段为200‑280℃,挤出,喷丝,拉伸,固化,成纤,无规铺网,得二维膜。本发明连续完成了原料配方的混合、聚合和熔融挤出以及纤维的喷丝、拉伸和铺网,由单体一步法得到了聚酰胺超细纤维二维膜,有效降低了聚酰胺熔体的纺丝工艺温度,实现了聚酰胺超细纤维二维膜的联动加工,纺丝连续不中断,满足了规模化生产的要求,产量高,在工业过滤、医用敷料、卫生防护以及精密仪器包装等领域有着广泛的应用。
Description
技术领域
本发明涉及多孔膜的技术领域,特别是指一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法及二维膜和应用。
背景技术
聚酰胺6是一类具有重要商业价值的工程热塑性塑料,因其具有高韧性、耐磨性、自润滑、抗溶剂性、工作温度范围宽等优良特性,被广泛应用于纺织、服装及其他工业领域。商业上,聚酰胺6纤维主要采用熔融纺丝法进行生产。将合成的高分子量聚酰胺6切片经过萃取,在高熔体压力和高温(一般为265-285℃)下,挤压熔融流体通过喷丝板上微孔形成连续纤维长丝,然后,淬火,并进一步牵伸固化,使纤维长丝减小到所需直径(一般在10μm以上),最后,卷绕成连续纱锭,或者喷成纤维网结构。由于聚酰胺6的熔体黏度高,这种方法无法生产出亚微米或者纳米尺寸的聚酰胺6纤维,而且,工艺温度高,上游合成与下游纺丝过程联动性差,工艺复杂,整个工艺流程能耗极大。
为了得到更低尺度的聚酰胺6纤维,现有技术中通常采用静电纺丝技术来实现,静电纺丝技术包括溶液静电纺丝和熔体静电纺丝。
中国专利CN115364678A公开了一种高强度纳米纤维复合聚酰胺微滤膜及制备方法,使用高分子量聚酰胺6和聚酰胺66切片配制静电纺丝液,使用甲酸、乙酸等作为溶剂,细纤维纺丝液质量分数在10-15%之间,电压高达50-70KV。中国专利CN107271513A公开了一种二氧化硅/纳米纤维功能复合物修饰电极及其制备方法和应用,复合纳米纤维PA6-GR修饰电极由聚酰胺6与石墨烯混合溶于间甲酚/甲酸/N,N-二甲基甲酰胺混合溶剂中形成前驱体纺丝溶液,通过静电纺丝收集于裸电极表面。这些聚酰胺静电纺丝技术是溶液静电纺丝技术,原料是已完成聚合的高分子量聚合物,熔融纺丝工艺温度高,在静电纺丝的过程中均需要使用溶剂,溶剂的质量分数达85-90%,这部分溶剂在纤维成型时需要蒸发掉,从而大大降低了纤维的产率,而且,蒸发掉的溶剂需要回收,增加了生产成本,另外,这些溶剂还对人体和环境存在潜在威胁。
日本纤维学会志2008年在激光静电纺丝制备超细纤维(Takasaki M,Fu H,NakataK,et al.Ultra-fine fibers produced by laser-electrospinning[J].Sen'iGakkaishi,2008,64(1):29-31)中以及应用聚合物科学杂志2010年在通过线性激光束熔融静电纺丝法制备聚乙烯醇和尼龙6/12纳米纤维(Shimada N,Tsutsumi H,Nakane K,etal.Poly(ethylene-co-vinyl alcohol)and nylon 6/12nanofibers produced by meltelectrospinning system equipped with a line-like laser beam melting device[J].Journal ofApplied Polymer Science,2010,116(5):2998-3004)中公开了激光加热熔体静电纺丝(LES)可以用来制备平均直径1μm左右的聚酰胺6/12纤维,采用激光束照射棒状聚合物尖端,在熔融部分施加高压电场以拉伸成纤,这种局部瞬时熔化方法使得纤维生产效率依旧处在较低的水平,同时,这种强激光输出功率,能耗高,极易造成聚合物分解。纤维化学于2009年在利用聚合物熔体静电纺丝生产非织造布的方法(Malakhov S N,Khomenko A Y,Belousov S I,et al.Method of manufacturing nonwovens byelectrospinning from polymer melts[J].Fibre Chemistry,2009,41(6):355-359)中公开了将硬脂酸钠和油酸-高脂肪酸钠盐以2-10%比例添加到聚酰胺6中,用作增塑剂来降低聚酰胺6熔体黏度,增塑剂的添加量大,增塑剂的使用会影响纤维的性能;而且,这种方法还使用了极端工艺条件(温度高达345℃,电压高达危险的130kV),极端工艺条件容易造成聚合物分解,使聚合物分子量下降,从而影响纤维的性能,尤其是力学性能;另外,极端工艺条件实施困难,对操作人员的危险性大。
再者,中国专利CN113279149A公开了一种热塑性聚酰胺超细纤维非织造二维膜的制备方法,以低黏度己内酰胺单体作为起始原料,在实验室条件下利用聚酰胺6聚合反应中间态,即聚合度不高、黏度较低时,通过推杆单孔挤出、静电拉伸获得微纳米纤维及二维非织造材料,该过程不使用任何溶剂。但是,此技术纤维生产效率(产量)依旧处于相当单孔静电纺丝技术水平,加之这种推杆式管道反应器会不可避免地发生黏壁效应,造成管道因反应熔体滞留时间长,聚合过度而淤堵,最终导致纺丝中断。
发明内容
本发明的目的是提供一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法及二维膜和应用,旨在解决现有技术中聚酰胺超细纤维二维膜的制备方法生产过程不连续和产量低的问题。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法,包括以下步骤:
1)取己内酰胺单体,添加催化剂,催化剂的用量为己内酰胺单体摩尔量的0.1-10%,熔化,搅拌,得反应混合物;
2)将步骤1)所得的反应混合物输送至反应型螺杆挤出装置的喂料口,反应型螺杆挤出装置的螺杆转速为10-500r/min,螺杆温度为90-280℃,其中,进料输送段为90-200℃,反应段为200-280℃,压缩挤出段为200-280℃,使反应混合物持续聚合,得熔体,并将所得的熔体连续挤出;
3)将步骤2)挤出的熔体输送至熔喷装置的模头,喷丝,模头温度为150-300℃,在熔喷装置的热气流作用下,拉伸,固化,成纤,热气流温度为150-300℃,热气流流量为10-50m3/min,并在接收装置的抽吸风作用下无规铺设聚集成纤网,抽吸风的压力为500-5000Pa,得聚酰胺超细纤维二维膜。
本发明以低黏度己内酰胺单体作为起始原料,利用反应型螺杆挤出装置和熔喷装置,完成了原料配方的混合、聚合反应、反应体系熔体挤出、高速热气流拉伸成纤以及铺网,由单体一步法连续得到了聚酰胺超细纤维二维膜,有效降低了聚酰胺熔体的纺丝工艺温度,实现了聚酰胺超细纤维二维膜的联动加工,工艺流程短,自动化程度高,反应进行顺畅,反应型螺杆挤出装置中不会出现黏壁效应,避免了反应熔体的长期滞留,通过己内酰胺阴离子开环聚合反应体系的转化率来控制熔体的黏度,使挤出熔体的黏度时刻满足熔喷装置的喷丝要求,从而实现了聚酰胺超细纤维二维膜的连续制备,避免了因聚合过度造成淤堵从而导致纺丝中断的现象,产量高,满足了规模化生产的要求。
作为一种优选的实施方案,所述步骤1)中,还添加引发剂,引发剂的用量为己内酰胺单体摩尔量的0.1-10%;所述步骤2)中,螺杆温度为90-200℃,其中,进料输送段为90-140℃,反应段为140-200℃,压缩挤出段为140-200℃。本发明中,己内酰胺单体在进行聚合时,可以添加引发剂,也可以不添加引发剂。当原料配方中不添加引发剂时,即原料配方是由己内酰胺单体和催化剂组成时,己内酰胺单体与催化剂在液态下生成己内酰胺阴离子,链引发开始于己内酰胺阴离子与其它己内酰胺的反应,生成氨基乙酰己内酰胺,氨基乙酰己内酰胺存在酰亚胺结构,有很强的亲电性质,极易被己内酰胺阴离子进攻,发生开环反应,不断循环,从而实现链增长,这种链的引发反应需要在较高温度下(200℃以上)才能发生。当原料配方中添加引发剂(各种异氰酸酯类)时,即原料配方是由己内酰胺单体、催化剂和引发剂组成时,己内酰胺单体与引发剂反应生成己内酰胺封端的异氰酸酯,存在酰亚胺结构,不需要经过己内酰胺阴离子与其它己内酰胺的反应生成氨基乙酰己内酰胺的过程,直接进入链增长,反应活化能大幅降低,反应速度成倍提高,聚合反应温度大大降低。随着聚合程度的增加,熔体黏度不断增大,当聚合反应进行到适合纺丝的黏度范围时,从喷丝板喷出的熔体细流在高速热气流下拉伸形成超细纤维,并在接收装置(如:成网机)上无规铺网,得聚酰胺超细纤维二维膜。
作为一种优选的实施方案,所述步骤1)中,催化剂的用量为己内酰胺单体摩尔量的0.1-2%。本发明中催化剂的用量根据实际工艺要求添加,有的时候需要催化剂的用量较大,可以达到10%,有的时候需要催化剂的用量较少,可以为0.1%,通常情况下,催化剂的用量为0.1-2%,催化剂的用量也可以为0.8-2%,从而满足工业化大生产的要求。
作为一种优选的实施方案,所述步骤1)中,引发剂的用量为己内酰胺单体摩尔量的0.1-2%。本发明中引发剂可以添加也可以不添加,添加引发剂可以降低反应温度;引发剂的用量根据实际工艺要求添加,引发剂的用量可以达到10%,引发剂的用量也可以为0.1%,通常情况下,催化剂的用量为0.1-2%,以提高反应速率,降低能耗,满足工业化大生产的要求。
作为一种优选的实施方案,所述步骤2)中,熔体的相对黏度为1.4-3.0,特性黏度为35-135mL/g,黏均分子量为9800-46200g/mol。本发明通过控制反应型螺杆挤出装置中挤出熔体的黏度,控制熔体的分子量及其分布,从而控制己内酰胺单体的聚合程度,控制己内酰胺单体的转化率,进而得到符合熔喷装置熔喷工艺要求的熔体。本发明中反应型螺杆挤出装置中连续挤出熔体的单体转化率通常为40-95%,优选地,反应型螺杆挤出装置中连续挤出熔体的单体转化率为50-95%。
作为一种优选的实施方案,所述步骤2)中,反应混合物经过液体计量装置输送至反应型螺杆挤出装置的喂料口,反应混合物在液体计量装置中的流速为10-500L/h。本发明通过液体计量装置(如:工业蠕动泵)对输送到反应型螺杆挤出装置(如:反应型螺杆挤出机)的反应混合物进行计量,控制进料速度,从而控制原料配方在反应型螺杆挤出装置中的量,使其与螺杆转速密切配合,从而得到符合要求的熔体。通常情况下,反应混合物在液体计量装置中的流速为10-500L/h,优选地,反应混合物在液体计量装置中的流速为10-300L/h,此时,反应型螺杆挤出装置的螺杆转速为10-300r/min;再次优选地,反应混合物在液体计量装置中的流速为10-150L/h,此时,反应型螺杆挤出装置的螺杆转速为10-150r/min;更优选地,反应混合物在液体计量装置中的流速为10-100L/h,此时,反应型螺杆挤出装置的螺杆转速为20-100r/min。
作为一种优选的实施方案,所述步骤3)中,熔体先过滤后由计量泵输送至熔喷装置的模头,计量泵的转速为10-500r/min,计量泵的温度为150-300℃。本发明中从反应型螺杆挤出装置连续挤出的熔体先经过熔体过滤器进行过滤,过滤后的熔体再通过计量泵输送到熔喷装置,熔喷装置通常为熔喷机,通过计量泵的转速控制聚酰胺超细纤维二维膜的生成速度,进而控制聚酰胺超细纤维二维膜的产量。通常情况下,计量泵的转速为10-500r/min,优选地,计量泵的转速为10-300r/min,更优选地,计量泵的转速为12-150r/min。
作为一种优选的实施方案,所述步骤3)中,熔喷装置在喷丝时,喷丝孔的直径为0.1-0.5mm。喷丝孔是熔体拉抻成纤维前最后经过的毛细孔,喷丝孔越细,初生流体的直径越细,同样拉伸倍数下,纤维就越细;但是,喷丝孔越细,同样的挤出压力下,喷丝孔承受的力大;通常情况下,喷丝孔的直径为0.1-0.5mm,喷丝孔的直径也称为孔径。
本发明中,通常情况下,己内酰胺单体在使用之前置于55-65℃的真空干燥箱内干燥20-30h以去除所含的水分。本发明中,将己内酰胺单体在使用之前进行真空干燥,以去除己内酰胺单体内的水分,充分保证在己内酰胺阴离子开环聚合反应过程中不掺杂水分。本发明中,抽吸风的压力为500-5000Pa,优选地,抽吸风的压力为500-3000Pa,更优选地,抽吸风的压力为800-2500Pa。
本发明中,反应混合物在液体计量装置中的流速、螺杆转速、计量泵的转速、模头数目、喷丝板的孔数及分布密切配合,从而调整最新形成的纤维的产量,通常情况下,聚酰胺超细纤维二维膜的产率为5-500Kg/h,在小试实验中,产率低,中试实验中,产率逐步提高,规模化生产中,产率可以达到500Kg/h。
作为一种优选的实施方案,所述催化剂为氢化钠、氢化钾、氢化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的任意一种。催化剂是悬浮于矿物油中,催化剂在矿物油中的含量为20-80%。由于本发明的氢化物催化剂性质非常活泼,为了安全起见,同时,出于控制聚合反应速度的角度考虑,将催化剂事先悬浮在矿物油中,这种催化剂使用方便,便于储存,使用性能好。
作为一种优选的实施方案,所述引发剂为TDI、MDI、NDI、PPDI、IPDI、HMDI、XDI、HDI、LDI、TODI、TTI、TPTI、EI、tBI中的任意一种。本发明的引发剂为能与己内酰胺单体形成开环酰亚胺结构的异氰酸酯,包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1,5萘二异氰酸酯(NDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)、3,3’-二甲基-4,4’-联苯二异氰酸酯(TODI)、三苯基甲烷三异氰酸酯(TTI)、4,4’,4”-硫代磷酸三苯基三异氰酸酯(TPTI)、乙基异氰酸酯(EI)、叔丁基异氰酸酯(tBI)等。
在另一个方面,本发明的一种聚酰胺超细纤维二维膜,所述聚酰胺超细纤维二维膜是根据上面任意一项所述的反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法制备而成的。
本发明的聚酰胺超细纤维二维膜是通过反应型熔喷技术制备而成的,在反应型螺杆挤出装置中实现了原料的混合、聚合和熔融挤出,挤出的熔体通过熔喷装置实现纤维的喷丝、拉伸和铺网,由单体一步法连续得到了聚酰胺超细纤维二维膜;根据反应体系黏度随着反应转化率动态变化的特性,通过控制己内酰胺阴离子开环聚合反应体系的转化率来控制熔体的黏度,使熔体的黏度时刻满足熔喷装置的喷丝要求,从而实现聚酰胺超细纤维二维膜的连续制备;这种聚酰胺超细纤维二维膜是聚己内酰胺超细纤维二维膜,化学成分是聚己内酰胺(尼龙6),由表面光滑的实心柱状纤维组成,纤维直径在800nm至25μm范围内,并以无规分布的方式铺网,具有尼龙6的优良力学和工程性能,纤维直径和微孔尺寸可控,在工业过滤、医用敷料、卫生防护以及精密仪器包装等领域具有重要的应用价值。
作为一种优选的实施方案,所述聚酰胺超细纤维二维膜还包括填充剂、惰性填料、不参与所述步骤2)中阴离子聚合反应的非反应性功能成份中的任意一种或几种,所述填充剂、惰性填料、不参与所述步骤2)中阴离子聚合反应的非反应性功能成份的总添加量不超过聚酰胺超细纤维二维膜总重量的10%。本发明的聚酰胺超细纤维二维膜在制备的过程中还可以在原料配方中添加填充剂、惰性填料或不参与以上聚合反应的非反应性功能成份,从而提高聚酰胺超细纤维二维膜的综合性能。
作为一种优选的实施方案,所述填充剂为增塑剂、抗氧化剂、抗老化剂、增韧剂中的任意一种或几种,所述惰性填料为滑石粉、石英砂中的任意一种或两种。本发明这些填充剂的使用,可以提高聚酰胺超细纤维二维膜的塑性、耐老化性能和韧性;滑石粉和石英砂等惰性填料的添加,可以提高聚酰胺超细纤维二维膜的强度和硬度;不参与以上聚合反应的非反应性功能成份的添加,可以提高聚酰胺超细纤维二维膜的其它功能性,从而进一步提高聚酰胺超细纤维二维膜的综合性能。
在再一个方面,本发明的一种聚酰胺超细纤维二维膜在制备非织造布中的应用。
本发明的聚酰胺超细纤维二维膜可以用于制作非织造布,这种非织造布是由无序排列的超细短纤维组成,具有较大的比表面积,孔隙小而空隙率大,结构蓬松,具有较好的各向同性,手感柔软,而且,过滤性、透气性和绝热性均很好,广泛应用于工业过滤、医用敷料、卫生防护以及精密仪器包装等领域。
作为一种优选的实施方案,将聚酰胺超细纤维二维膜输送至热轧机,热轧辊温度为100-200℃,热轧辊压力为50-100N/mm,使聚酰胺超细纤维二维膜在轧辊的高温和轧辊间的高压作用下固结、定型,并由卷绕机收集成卷,卷绕速度为10-100m/min,得非织造布。本发明的聚酰胺超细纤维二维膜经过热轧机固结和定性,并由卷绕机收集成卷,得到非织造布;这种非织造布具有一定的强度,便于直接应用,应用方便。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明以低黏度己内酰胺单体作为起始原料,在反应型螺杆挤出装置中实现了原料配方的混合、聚合和熔融挤出,挤出的熔体通过熔喷装置实现了纤维的喷丝、拉伸和铺网,由单体一步法连续得到了聚酰胺超细纤维二维膜,有效降低了聚酰胺熔体的纺丝工艺温度,实现了聚酰胺超细纤维二维膜的联动加工,工艺流程短,自动化程度高,反应进行顺畅,不会出现黏壁效应,避免了反应熔体的长期滞留,通过控制己内酰胺阴离子开环聚合反应体系的转化率来控制熔体的黏度,使挤出熔体的黏度时刻满足熔喷装置的喷丝要求,从而实现聚酰胺超细纤维二维膜的连续制备,避免了因聚合过度造成淤堵从而导致纺丝中断的现象,产量高,满足了规模化生产的要求。这种聚酰胺超细纤维二维膜的化学成分是聚己内酰胺(尼龙6),由表面光滑的实心柱状纤维组成,纤维直径在800nm至25μm范围内,并以无规分布的方式铺网,具有尼龙6的优良力学和工程性能,纤维直径和微孔尺寸可控,用于制备非织造布,广泛应用于工业过滤、医用敷料、卫生防护以及精密仪器包装等领域。
附图说明
图1为本发明所提供的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法所用纺丝设备的平面结构示意图;
图2为本发明实施例一所得的聚酰胺超细纤维二维膜的分子量和积分分布曲线;
图3为本发明实施例三所得的聚酰胺超细纤维二维膜的分子量和积分分布曲线;
图4为本发明实施例一所得的聚酰胺超细纤维二维膜的扫描电子显微镜图;
图5为本发明实施例二所得的聚酰胺超细纤维二维膜的扫描电子显微镜图;
图6为本发明实施例三所得的聚酰胺超细纤维二维膜的扫描电子显微镜图;
图7为本发明实施例四所得的聚酰胺超细纤维二维膜的扫描电子显微镜图;
图8为本发明实施例五所得的聚酰胺超细纤维二维膜的扫描电子显微镜图;
图9为本发明实施例一所得的聚酰胺超细纤维二维膜的差示扫描量热法热分析曲线;
图10为本发明实施例二所得的聚酰胺超细纤维二维膜的差示扫描量热法热分析曲线;
图11为本发明实施例三所得的聚酰胺超细纤维二维膜的差示扫描量热法热分析曲线;
图12为本发明实施例四所得的聚酰胺超细纤维二维膜的差示扫描量热法热分析曲线;
图13为本发明实施例五所得的聚酰胺超细纤维二维膜的差示扫描量热法热分析曲线;
图14为本发明所选用的对照样的差示扫描量热法热分析曲线;
图中:1-混料罐;2-输送管道;3-工业蠕动泵;4-反应型螺杆挤出机;5-熔体过滤器;6-计量泵;7-熔喷机;8-高速热气流;9-成网机;10-抽吸风;11-热轧机;12-热轧辊;13-卷绕机。
具体实施方式
下面将结合本发明的具体实施例对本发明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的一部分实施例,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作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。
本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法,包括以下步骤:
1)取己内酰胺单体,添加催化剂,催化剂的用量为己内酰胺单体摩尔量的0.1-10%,熔化,搅拌,得反应混合物;
2)将步骤1)所得的反应混合物输送至反应型螺杆挤出装置的喂料口,反应型螺杆挤出装置的螺杆转速为10-500r/min,螺杆温度为90-280℃,其中,进料输送段为90-200℃,反应段为200-280℃,压缩挤出段为200-280℃,使反应混合物持续聚合,得熔体,并将所得的熔体连续挤出;
3)将步骤2)挤出的熔体输送至熔喷装置的模头,喷丝,模头温度为150-300℃,在熔喷装置的热气流作用下,拉伸,固化,成纤,热气流温度为150-300℃,热气流流量为10-50m3/min,并在接收装置的抽吸风作用下无规铺设聚集成纤网,抽吸风的压力为500-5000Pa,得聚酰胺超细纤维二维膜。
优选地,所述步骤1)中,还添加引发剂,引发剂的用量为己内酰胺单体摩尔量的0.1-10%;所述步骤2)中,螺杆温度为90-200℃,其中,进料输送段为90-140℃,反应段为140-200℃,压缩挤出段为140-200℃。
进一步地,所述步骤2)中,熔体的相对黏度为1.4-3.0,特性黏度为35-135mL/g,黏均分子量为9800-46200g/mol。
优选地,所述步骤2)中,反应混合物经过液体计量装置输送至反应型螺杆挤出装置的喂料口,反应混合物在液体计量装置中的流速为10-500L/h。
优选地,所述步骤3)中,熔体先过滤后由计量泵输送至熔喷装置的模头,计量泵的转速为10-500r/min,计量泵的温度为150-300℃。
优选地,所述步骤3)中,熔喷装置在喷丝时,喷丝孔的直径为0.1-0.5mm。
优选地,所述催化剂为氢化钠、氢化钾、氢化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的任意一种。
优选地,所述引发剂为TDI、MDI、NDI、PPDI、IPDI、HMDI、XDI、HDI、LDI、TODI、TTI、TPTI、EI、tBI中的任意一种。
本发明的一种聚酰胺超细纤维二维膜,所述聚酰胺超细纤维二维膜是根据上面任意一项所述的反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法制备而成的。
优选地,所述聚酰胺超细纤维二维膜还包括填充剂、惰性填料、不参与所述步骤2)中阴离子聚合反应的非反应性功能成份中的任意一种或几种,所述填充剂、惰性填料、不参与所述步骤2)中阴离子聚合反应的非反应性功能成份的总添加量不超过聚酰胺超细纤维二维膜总重量的10%。
优选地,所述填充剂为增塑剂、抗氧化剂、抗老化剂、增韧剂中的任意一种或几种,所述惰性填料为滑石粉、石英砂中的任意一种或两种。
本发明的一种聚酰胺超细纤维二维膜在制备非织造布中的应用。
优选地,将聚酰胺超细纤维二维膜输送至热轧机,热轧辊温度为100-200℃,热轧辊压力为50-100N/mm,使聚酰胺超细纤维二维膜在轧辊的高温和轧辊间的高压作用下固结、定型,并由卷绕机收集成卷,卷绕速度为10-100m/min,得非织造布。
参阅附图1,本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法在制备聚酰胺超细纤维二维膜过程中所用的纺丝设备包括混料罐1、反应型螺杆挤出装置、熔喷装置和接收装置,这种纺丝设备还连接有热轧机11和卷绕机13;具体地,反应型螺杆挤出装置为反应型螺杆挤出机4,熔喷装置为熔喷机7,接收装置为成网机9。混料罐1为密闭混料罐1,原料配方在混料罐1中混合,混料罐1能够设置温度,混料罐1具备搅拌功能,原料配方在混料罐1内熔化,搅拌,并混合均匀,混料罐1还具备抽真空和气体置换功能,以充分保证原料配方在混合和熔化过程中隔绝空气,以避免空气中的水分对聚合反应造成影响。混料罐1通过输送管道2连接液体计量装置,液体计量装置对原料配方进行定量,液体计量装置可以是工业蠕动泵3,输送管道2和工业蠕动泵3可通过加热实现温度调节,以保证原料配方处于低黏度流体的状态。流量计3连接有反应型螺杆挤出机4,反应型螺杆挤出机4能够设置温度和螺杆转速,以保证反应体系的持续聚合和熔体连续定量挤出。反应型螺杆挤出机4的出口连接有熔体过滤器5,熔体过滤器5能够设置温度和过滤精度,利用熔体过滤器5过滤掉杂质和未熔物。熔体过滤器5连接有计量泵6,计量泵6能够设置温度和转速。计量泵6连接有熔喷机7,熔喷机7的模头能够设置温度,熔喷机7的模头上设置有高速热气流8,高速热气流8能够设置气流温度和流速;过滤后的熔体经过计量泵6计量,定量输送到熔喷机7的模头,经过熔喷机7内部的分配板均匀分配到喷丝板各个喷丝孔,由喷丝孔喷出的熔体细流经过高速热气流8,被迅速高倍拉伸成纤。熔喷机7还连接有成网机9,成网机9上设置有抽吸风10;纤维在抽吸风10的辅助下在成网机9上进行无规铺设聚集成纤网,在抽吸风10的风压和成网机9的网帘以及传动速度的匹配作用下使纤网无规铺设,保证纤网的均匀度。纤网随后被喂入热轧机11,在热轧辊12的高温以及热轧辊12间产生的高压共同作用下固结和定型,从而得到非织造布;最终,由卷绕机13收集成卷。
实施例一
在参阅附图1所示的纺丝设备上,本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法,包括以下步骤:
1)取己内酰胺单体、催化剂——氢化钠以及引发剂——甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI),己内酰胺单体、催化剂和引发剂的摩尔比为100:0.8:2,置于纺丝设备的混料罐1中,抽真空,清除混料罐1内的空气,加热至95℃,使己内酰胺单体、催化剂和引发剂熔化,搅拌均匀,得反应混合物;
2)将步骤1)所得的反应混合物由工业蠕动泵3以10L/h的流速注入到反应型双螺杆挤出机的喂料口,反应型双螺杆挤出机的螺杆转速为65r/min,从双螺杆挤出机的喂料口到挤出口各区温度依次为130℃-138℃-145℃-150℃-154℃-157℃-160℃-155℃-150℃(前两区为进料输送段,中间五区为反应段,后两区为压缩挤出段),此时,反应体系持续发生聚合反应,控制聚合转化率约为50%,使熔体连续挤出;
3)将步骤2)挤出的熔体经过熔体过滤器5过滤,熔体过滤器5的温度为150℃,采用计量泵6进行计量,计量泵6的温度为150℃,使熔体以50r/min的速度输送到熔喷机7的模头,模头所用喷丝板长度为600mm,喷丝孔布置密度为1333孔/m,孔径为0.3mm,模头温度为150℃,在熔喷机7的高速热气流8作用下,高速热气流8的温度为150℃,高速热气流8的流量为25m3/min,将喷丝板中喷出的熔体细流迅速高倍拉伸固化成纤,并在成网机9的抽吸风10辅助下无规铺设聚集成纤网,抽吸风10的压力为1000Pa,得到聚酰胺超细纤维二维膜。
实施例二
在参阅附图1所示的纺丝设备上,本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法,包括以下步骤:
1)取己内酰胺单体和催化剂——氢化钠,己内酰胺与催化剂的摩尔比为100:2,置于纺丝设备的混料罐1中,采用氮气置换混料罐1中的空气,加热至95℃,使己内酰胺单体和催化剂熔化,搅拌均匀,得反应混合物;
2)将步骤1)所得的反应混合物由工业蠕动泵3以10L/h流速注入到反应型双螺杆挤出机4的喂料口,反应型双螺杆挤出机4的螺杆转速为32r/min,从双螺杆挤出机4的喂料口到挤出口各区温度依次为130℃-150℃-190℃-230℃-240℃-245℃-250℃-255℃-255℃(前三区为进料输送段,中间四区为反应段,后两区为压缩挤出段),此时,反应体系持续发生聚合反应,控制聚合转化率约为90%,使熔体连续挤出;
3)将步骤2)挤出的熔体经熔体过滤器5过滤,熔体过滤器7的温度为260℃,采用计量泵6进行计量,计量泵6的温度为260℃,使熔体以22r/min的速度输送到熔喷机7的模头,模头所用喷丝板长度为500mm,喷丝孔布置密度为1428孔/m,孔径为0.35mm,模头温度为260℃,在熔喷机7的高速热气流8作用下,高速热气流8的温度为260℃,高速热气流8的流量为25m3/min,将喷丝板中喷出的熔体细流迅速高倍拉伸固化成纤,并在成网机9的抽吸风10辅助下无规铺设聚集成纤网,抽吸风10的压力为800Pa,得到聚酰胺超细纤维二维膜。
实施例三
在参阅附图1所示的纺丝设备上,本实施例的反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜方法,包括以下步骤:
1)取己内酰胺单体和催化剂——氢化钠,己内酰胺与催化剂的摩尔比为100:2,置于纺丝设备的混料罐1中,采用氦气置换混料罐1中的空气,加热至95℃,使己内酰胺单体和催化剂熔化,搅拌均匀,得反应混合物;
2)将步骤1)所得的反应混合物由工业蠕动泵3以10L/h的流速注入到反应型双螺杆挤出机4的喂料口,反应型双螺杆挤出机4的螺杆转速为20r/min,从双螺杆挤出机4的喂料口到挤出口各区温度依次为130℃-150℃-190℃-230℃-240℃-245℃-250℃-255℃-255℃(前三区为进料输送段,中间四区为反应段,后两区为压缩挤出段),此时,反应体系持续发生聚合反应,控制聚合转化率约为90%,使熔体连续挤出;
3)将步骤2)挤出的熔体经过熔体过滤器5过滤,熔体过滤器5的温度为260℃,采用计量泵6进行计量,计量泵6的温度为260℃,使熔体以12r/min的速度输送到熔喷机7的模头,模头所用喷丝板长度为500mm,喷丝孔布置密度为1428孔/m。孔径为0.3mm,模头温度为260℃,在熔喷机7的高速热气流8作用下,高速热气流8的温度为260℃,高速热气流8的流量为25m3/min,将喷丝板中喷出的熔体细流迅速高倍拉伸固化成纤,并在成网机9的抽吸风10辅助下无规铺设聚集成纤网,抽吸风10的压力为2000Pa,得到聚酰胺超细纤维二维膜。
实施例四
在参阅附图1所示的纺丝设备上,本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜方法,包括以下步骤:
1)取己内酰胺单体和催化剂——氢化钠,己内酰胺与催化剂的摩尔比为100:2,置于纺丝设备的混料罐1中,抽真空,清除混料罐1内的空气,加热至95℃,使己内酰胺单体和催化剂熔化,搅拌均匀,得反应混合物;
2)将步骤1)所得的反应混合物由工业蠕动泵3以10L/h的流速注入到反应型双螺杆挤出机4的喂料口,反应型双螺杆挤出机4的螺杆转速为32r/min,从双螺杆挤出机4的喂料口到挤出口各区温度依次为130℃-150℃-190℃-230℃-240℃-245℃-250℃-255℃-255℃(前三区为进料输送段,中间四区为反应段,后两区为压缩挤出段),此时,反应体系持续发生聚合反应,控制聚合转化率约为90%,使熔体连续挤出;
3)将步骤2)挤出的熔体经过熔体过滤器5过滤,熔体过滤器5的温度为260℃,采用计量泵6进行计量,计量泵6的温度为260℃,使熔体以22r/min的速度输送到熔喷机7的模头,模头所用喷丝板长度为500mm,喷丝孔布置密度为1428孔/m,孔径为0.35mm,模头温度为260℃,在熔喷机7的高速热气流8作用下,高速热气流8的温度为260℃,高速热气流8的流量为30m3/min,将喷丝板中喷出的熔体细流迅速高倍拉伸固化成纤,并在成网机9的抽吸风10辅助下无规铺设聚集成纤网,抽吸风10的压力为1000Pa,得到聚酰胺超细纤维二维膜。
实施例五
在参阅附图1所示的纺丝设备上,本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜方法,包括以下步骤:
1)取己内酰胺单体和催化剂——氢化钠,己内酰胺与催化剂的摩尔比为100:1,置于纺丝设备的混料罐1中,抽真空,清除混料罐1内的空气,加热至95℃,使己内酰胺单体和催化剂熔化,搅拌均匀,得反应混合物;
2)将步骤1)所得的反应混合物由工业蠕动泵3以100L/h的流速注入到反应型双螺杆挤出机4的喂料口,反应型双螺杆挤出机4的螺杆转速为100r/min,从双螺杆挤出机4的喂料口到挤出口各区温度依次为130℃-150℃-190℃-230℃-240℃-245℃-250℃-255℃-255℃(前三区为进料输送段,中间四区为反应段,后两区为压缩挤出段),此时,反应体系持续发生聚合反应,控制聚合转化率约为90%,使熔体连续挤出;
3)将步骤2)挤出的熔体经过熔体过滤器5过滤,熔体过滤器5的温度为270℃,采用计量泵6进行计量,计量泵6的温度为270℃,使熔体以150r/min的速度输送到熔喷机7的模头,模头所用喷丝板长度为1600mm,喷丝孔布置密度为1968孔/m,孔径为0.35mm,模头温度为270℃,在熔喷机7的高速热气流8作用下,高速热气流8的温度为270℃,高速热气流8的流量为40m3/min,将喷丝板中喷出的熔体细流迅速高倍拉伸固化成纤,并在成网机9的抽吸风10辅助下无规铺设聚集成纤网,抽吸风10的压力为2500Pa,得到聚酰胺超细纤维二维膜。
实验1
在本发明实施例一至实施例五的反应型螺杆挤出机连续挤出熔体的过程中,取样,骤冷,收集,分别采用热重分析法和溶剂萃取法测试其单体转化率。然后,将挤出的熔体采用96%的浓硫酸配成浓度为0.01g/mL的极稀溶液,采用Ubbelohde型(乌氏)黏度计,在室温下测定其相对黏度;并根据溶液黏度和浓度的依赖关系,计算挤出熔体的特性黏度,最后,利用Mark-Houwink非线性方程,计算挤出熔体的黏均分子量,结果列入表1。
由表1可以看出,本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜方法中,采用热重分析法计算的单体的转化率为53.9-92.8%,采用溶剂萃取法计算的单体的转化率为51.6-90.5%;本发明反应型螺杆挤出机连续挤出熔体的相对黏度为1.42-2.73,特性黏度为37.24-120.47mL/g,黏均分子量为10347-40715g/mol。因此,本发明实现了通过控制己内酰胺阴离子开环聚合反应体系的转化率来控制熔体的黏度,控制过程方便,结果准确,熔体的黏度是反应型熔喷技术中能否成纤成膜的关键,对反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜方法的连续化、规模化和高效率生产起着至关重要的作用。
表1不同熔体的黏度测试结果
实验2
将本发明实施例一至实施例五所得的聚酰胺超细纤维二维膜分别置于安捷伦科技有限公司生产的Agilent 1260InfinityⅡ系统上进行凝胶渗透色谱测试,测试系统配备折射率检测器,两根PL HFIP-gel色谱柱(300×7.5mm)串联使用,以含有浓度为10mmol/L三氟乙酸钠的六氟异丙醇作为流动相。
以实施例一和实施例三为例,进行如下分析。由附图2可以看出,本发明实施例一所得的聚酰胺超细纤维二维膜的数均分子量为3141,重均分子量为7669,分散指数为2.44。如果采用理论计算,本实施例所用的原料配方——己内酰胺单体-催化剂-引发剂在单体转化率为50%左右时,纤维样品的数均分子量为3000左右。因此,实验测试结果与理论计算结果一致。由附图3可以看出,本发明实施例三所得的聚酰胺超细纤维二维膜的数均分子量为10976,重均分子量为18715,分散指数为1.71。如果采用理论计算,本实施例所用的原料配方——己内酰胺单体-催化剂在单体转化率为90%左右时,纤维样品的数均分子量为10000左右。因此,实验测试结果与理论计算结果一致。这说明,本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜方法中,己内酰胺单体实现了持续高效的聚合,最终由单体一步法得到了高分子量聚酰胺超细纤维二维膜。
实验3
将本发明实施例一至实施例五所得的聚酰胺超细纤维二维膜分别置于德国飞纳公司生产的MVE0352891782型扫描电子显微镜中进行观察。由附图4可以看出,本发明实施例一所得的聚酰胺超细纤维二维膜是由表面光滑的实心柱状纤维组成,以无规排列纤维膜形式存在,视场中纤维直径分布在11.1-21.0μm范围内,实测纤维平均直径为15.3μm。由附图5可以看出,本发明实施例二所得的聚酰胺超细纤维二维膜是由表面光滑的实心柱状纤维组成,以无规排列纤维膜形式存在,视场中纤维直径分布在4.8-9.7μm范围内,实测纤维平均直径为8.6μm。由附图6可以看出,本发明实施例三所得的聚酰胺超细纤维二维膜是由表面光滑的实心柱状纤维组成,以无规排列纤维膜形式存在,视场中纤维直径分布在800nm-7.5μm范围内,实测纤维平均直径为2.8μm。由附图7可以看出,本发明实施例四所得的聚酰胺超细纤维二维膜是由表面光滑的实心柱状纤维组成,以无规排列纤维膜形式存在,视场中纤维直径分布在3.9-9.1μm范围内,实测纤维平均直径为6.5μm。由附图8可以看出,本发明实施例五所得的聚酰胺超细纤维二维膜是由表面光滑的实心柱状纤维组成,以无规排列纤维膜形式存在,视场中纤维直径分布在2.0-5.9μm范围内,实测纤维平均直径为4.2μm。因此,本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜方法所得的聚酰胺超细纤维二维膜是由表面光滑的实心柱状纤维组成,通过改变制备参数(如:原料配方、螺杆及计量泵转速、螺杆温度、高速热气流牵伸速度等)可以调控超细纤维的直径范围和分布;本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜方法实现了工业化熔体纺丝纤维的超细生产,纤维直径可以达到纳米级别。
实验4
将本发明实施例一至实施例五所得的聚酰胺超细纤维二维膜以及背景技术中介绍的中国专利CN113279149A所得的一种热塑性聚酰胺超细纤维非织造二维膜(对照样)分别置于梅特勒-托利多公司生产的STARe Default DB V16.00型差示扫描量热仪(DSC)中进行测试。
由附图9可以看出,本发明实施例一所得的聚酰胺超细纤维二维膜中纤维的熔融温度为214.8℃,结晶度为40.6%,产品熔融结晶温度为172.1℃。由附图10可以看出,本发明实施例二所得的聚酰胺超细纤维二维膜中纤维的熔融温度为216.8℃,结晶度为34.0%,产品熔融结晶温度为174℃。由附图11可以看出,本发明实施例三所得的聚酰胺超细纤维二维膜中纤维的熔融温度为212.4℃,结晶度为40.0%,产品熔融结晶温度为172.2℃。由附图12可以看出,本发明实施例四所得的聚酰胺超细纤维二维膜中纤维的熔融温度为214.8℃,结晶度为36.8%,产品熔融结晶温度为172.8℃。由附图13可以看出,本发明实施例五所得的聚酰胺超细纤维二维膜中纤维的熔融温度为212.9℃,结晶度为33.3%,产品熔融结晶温度为172.3℃。由附图14可以看出,对照样中纤维的熔融温度为203.1℃,结晶度为17.7%,产品熔融结晶温度为156.7℃。
因此,与对照样相比,本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜方法所得的聚酰胺超细纤维二维膜中纤维的熔融温度和产品熔融结晶温度均高,结晶度也高。这说明通过反应型熔喷技术获得的聚酰胺超细纤维二维膜在实现规模化生产时,热学性能更加优异,拥有更高的结晶水平。
实验5
在本发明实施例一至实施例五的反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的过程中,统计连续纺丝时间,并计算产率;统计背景技术中介绍的中国专利CN113279149A所得的一种热塑性聚酰胺超细纤维非织造二维膜(对照样)的连续纺丝时间,并计算产率,结果列入表2。
由表2可以看出,本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜方法,在上述实施例的条件下,所得的聚酰胺超细纤维二维膜的产率为5-15Kg/h,实现了连续纺丝,纺丝过程中没有中断。本发明的一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法,在原料持续供应情况下,可连续开机,运行不间断,例如:每天开机,连续运行一整天不间断;当然,规模化生产的时候,开机一次,可以连续运行更长的时间,直到设备需要维护或检修。本发明的反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜方法所得的聚酰胺超细纤维二维膜的产率为5-500Kg/h,小产率的时候,一个模头可以实现,大产率的时候,需要一个大型反应型螺杆挤出机配合多个模头来实现。然而,对照样的连续纺丝时间只有30min,无法实现规模化大生产,而且,产率只有0.004-0.008Kg/h,限制了其应用。
表2不同纺丝工艺过程统计表
纺丝工艺 | 连续纺丝时间 | 产率(Kg/h) |
实施例一 | 持续不间断 | 15 |
实施例二 | 持续不间断 | 7 |
实施例三 | 持续不间断 | 5 |
实施例四 | 持续不间断 | 7 |
实施例五 | 持续不间断 | 5 |
对照样 | 30min | 0.004-0.008 |
因此,与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明以低黏度己内酰胺单体作为起始原料,在反应型螺杆挤出装置中实现了原料配方的混合、聚合和熔融挤出,挤出的熔体通过熔喷装置实现了纤维的喷丝、拉伸和铺网,由单体一步法连续得到了聚酰胺超细纤维二维膜,有效降低了聚酰胺熔体的纺丝工艺温度,实现了聚酰胺超细纤维二维膜的联动加工,工艺流程短,自动化程度高,反应进行顺畅,不会出现黏壁效应,避免了反应熔体的长期滞留,通过控制己内酰胺阴离子开环聚合反应体系的转化率来控制熔体的黏度,使挤出熔体的黏度时刻满足熔喷装置的喷丝要求,从而实现聚酰胺超细纤维二维膜的连续制备,避免了因聚合过度造成淤堵从而导致纺丝中断的现象,产量高,满足了规模化生产的要求。这种聚酰胺超细纤维二维膜的化学成分是聚己内酰胺(尼龙6),由表面光滑的实心柱状纤维组成,纤维直径在800nm至25μm范围内,并以无规分布的方式铺网,具有尼龙6的优良力学和工程性能,纤维直径和微孔尺寸可控,用于制备非织造布,广泛应用于工业过滤、医用敷料、卫生防护以及精密仪器包装等领域。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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)
1.一种反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)取己内酰胺单体,添加催化剂,催化剂的用量为己内酰胺单体摩尔量的0.1-10%,熔化,搅拌,得反应混合物;
2)将步骤1)所得的反应混合物输送至反应型螺杆挤出装置的喂料口,反应型螺杆挤出装置的螺杆转速为10-500r/min,螺杆温度为90-280℃,其中,进料输送段为90-200℃,反应段为200-280℃,压缩挤出段为200-280℃,使反应混合物持续聚合,得熔体,并将所得的熔体连续挤出;
3)将步骤2)挤出的熔体输送至熔喷装置的模头,在熔喷装置的热气流作用下,喷丝,拉伸,固化,成纤,模头温度为150-300℃,热气流温度为150-300℃,热气流流量为10-50m3/min,并在接收装置的抽吸风作用下无规铺设聚集成纤网,抽吸风的压力为500-5000Pa,得聚酰胺超细纤维二维膜。
2.根据权利要求1所述的反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法,其特征在于:
所述步骤1)中,还添加引发剂,引发剂的用量为己内酰胺单体摩尔量的0.1-10%;
所述步骤2)中,螺杆温度为90-200℃,其中,进料输送段为90-140℃,反应段为140-200℃,压缩挤出段为140-200℃。
3.根据权利要求1或2所述的反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法,其特征在于:
所述步骤2)中,熔体的相对黏度为1.4-3.0,特性黏度为35-135mL/g,黏均分子量为9800-46200g/mol。
4.根据权利要求1所述的反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法,其特征在于:
所述步骤2)中,反应混合物经过液体计量装置输送至反应型螺杆挤出装置的喂料口,反应混合物在液体计量装置中的流速为10-500L/h。
5.根据权利要求1所述的反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法,其特征在于:
所述步骤3)中,熔体先过滤后由计量泵输送至熔喷装置的模头,计量泵的转速为10-500r/min,计量泵的温度为150-300℃;
优选地,所述步骤3)中,熔喷装置在喷丝时,喷丝孔的直径为0.1-0.5mm。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法,其特征在于:
所述催化剂为氢化钠、氢化钾、氢化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的任意一种;
优选地,所述引发剂为TDI、MDI、NDI、PPDI、IPDI、HMDI、XDI、HDI、LDI、TODI、TTI、TPTI、EI、tBI中的任意一种。
7.一种聚酰胺超细纤维二维膜,其特征在于:
所述聚酰胺超细纤维二维膜是根据权利要求1-6中任意一项所述的反应型熔喷技术制备聚酰胺超细纤维二维膜的方法制备而成的。
8.根据权利要求7所述的聚酰胺超细纤维二维膜,其特征在于:
所述聚酰胺超细纤维二维膜还包括填充剂、惰性填料、不参与所述步骤2)中阴离子聚合反应的非反应性功能成份中的任意一种或几种,所述填充剂、惰性填料、不参与所述步骤2)中阴离子聚合反应的非反应性功能成份的总添加量不超过聚酰胺超细纤维二维膜总重量的10%;
优选地,所述填充剂为增塑剂、抗氧化剂、抗老化剂、增韧剂中的任意一种或几种,所述惰性填料为滑石粉、石英砂中的任意一种或两种。
9.一种聚酰胺超细纤维二维膜在制备非织造布中的应用。
10.根据权利要求9所述的聚酰胺超细纤维二维膜在制备非织造布中的应用,其特征在于:
将聚酰胺超细纤维二维膜输送至热轧机,热轧辊温度为100-200℃,热轧辊压力为50-100N/mm,使聚酰胺超细纤维二维膜在轧辊的高温和轧辊间的高压作用下固结、定型,并由卷绕机收集成卷,卷绕速度为10-100m/min,得非织造布。
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