CN1876907A - 一种聚丙烯共混纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种聚丙烯弹性纤维。其组成按重量计为90－10％的纤维级等规聚丙烯，10－90％的纤维级间规聚丙烯，进行均匀混合，用双螺杆挤出机在170－200℃下挤出、铸带、造粒制得纺丝级的聚丙烯共混树脂。在通用纺丝设备上进行熔融纺丝，可制成0.5－10.0dtex的工业用或民用聚丙烯纤维。其优点是回弹性比等规聚丙烯纤维优异，与传统的弹性体相比具有较好的力学性能，扩展了普通聚丙烯纤维的用途和使用范围。

Description

一种聚丙烯共混纤维
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯共混纤维。
本发明还涉及上述纤维的制备方法。
本发明还涉及上述纤维的应用。
背景技术
等规聚丙烯纤维由于具有优良的物理、化学性能以及价格低廉等特点，目前已广泛用于合成纤维地毯、土工布和纺织用品等。但聚丙烯显著的一个缺点是弹性回复率低，手感不好，大大限制了其在服装和产业用布方面的应用，尤其限制了其在地毯纱线上应用，因为它缺乏其它地毯纤维如尼龙所具有的弹性和回弹性。随着茂金属催化剂的开发，高间规度聚丙烯的合成，使间规聚丙烯(sPP)与传统的等规聚丙烯(iPP)相比具有不同的物理和力学性质。最重要的一点就是具有优异的韧性和弹性，大大拓宽了聚丙烯的应用领域。但是由于间规聚丙烯的结晶速度低和延展性差，不利于加工。同时，间规聚丙烯的力学性能相对较低，大大限制了间规聚丙烯的应用。最好的方法就是利用两种聚丙烯的优点，取长补短。目前关于两种聚丙烯改性的专利已有报导。
如弗纳技术股份有限公司在中国专利1,206,757公开了等规聚丙烯和间规聚丙烯双组份纤维以及制造方法和由其制造的产品，采用复合纺丝设备，可制备皮芯型、并列型、复叶型、微纤型等复合纤维，拓宽纤维的用途，但由于采用复合纺丝法，工艺较繁锁，成本较高，不易大面积推广使用。
Liu等在1993年12月14日的美国专利5,269,807上公开了由间规和等规聚丙烯的混合物制成的缝线，这种缝线与纯等规聚丙烯相比呈现出更大的柔韧性。
Galambos在1995年10月3日的美国专利5,455,305上公开了由间规聚丙烯和等规聚丙烯混合物制得的纱线。
目前国内关于间规聚丙烯/等规聚丙烯纤维方面的专利未见报导。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚丙烯共混纤维。
本发明的又一目的在于提供制备上述纤维的方法。
为实现上述目的，本发明提供的聚丙烯共混纤维，以重量计，由如下组分和含量组成：
纤维级的等规聚丙烯树脂        90-10％
纤维级的间规聚丙烯树脂        10-90％
其中的等规聚丙烯一般仍以包含约80％至99％等规分子为好，约90％至99％等规分子更好，最好的是约95％至约98％的等规分子。
其中的等规聚丙烯一般具有约5至100的熔融指数。较好的是，如果用于工业用丝，等规聚丙烯具有约5至约40的熔融指数，约10至25则更好；如果用于纺细旦丝，等规聚丙烯具有约20至约100的熔融指数，约30至55则更好。
其中的间规聚丙烯一般仍以包含约60％至99％等规分子为好，约70％至95％等规分子更好，最好的是约80％至约90％的等规分子。
其中的间规聚丙烯一般具有约5至100的熔融指数。较好的是20至50的熔融指数。
本发明提供的制备方法，其步骤如下：
a)将纤维级等规聚丙烯和纤维级间规聚丙烯按比例进行均匀混合，然后用双螺杆挤出机在170-200℃下挤出、铸带、造粒制得聚丙烯共混树脂；
b)采用公知的熔融纺丝技术，纺丝温度为190-230℃，纺丝速度为100-1000m/min，制成可牵伸性能良好的卷绕丝或预取向丝；
c)将卷绕丝经70-110℃热牵伸，牵伸倍数为1.5-5倍，得到纤度0.5-10.0dtex的聚丙烯共混纤维。
本发明的聚丙烯弹性纤维在地毯丝以及医疗用布以及对纤维回弹性要求较高的领域等方面得到很好的应用。
本发明的等规聚丙烯/间规聚丙烯共混树脂具有可纺性好，且由其制得的聚丙烯纤维回弹性优异，纤维回弹性(拉伸应变为50％)见图1和2。
本发明的纤维还可以含有本领域熟知的常规成份。这类常规成份包括抗静电剂、抗氧化剂、结晶助剂、染料、填料、稳定剂等各种加工助剂和改性剂。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，所述的实施例是用于描述本发明，而不是限制本发明。
在以下实施例中：
在制备等规聚丙烯/间规聚丙烯复合物时，将重量百分数为90-10％的纤维级等规聚丙烯，10-90％的纤维级间规聚丙烯，进行均匀混合，然后用双螺杆挤出机在170-200℃下挤出、铸带、造粒制得。切片在90℃真空干燥。
实施例1：
按下述配方(见表1)的等规聚丙烯/间规聚丙烯复合物，进行熔融纺丝。等规聚丙烯的等规度为98％，熔融指数为45，间规聚丙烯的间规度为70％，熔融指数为25。纺丝速度为600m/min，纺丝温度为220℃，在100℃热牵伸，牵伸倍数为5倍，得到纤维的性能见表6。
表1、等规聚丙烯/间规聚丙烯共混物的配方
  纤维级等规聚丙烯   90
  纤维级间规聚丙烯   10
实施例2：
按下述配方(见表2)的等规聚丙烯/间规聚丙烯复合物，进行熔融纺丝。等规聚丙烯的等规度为95％，熔融指数为25，间规聚丙烯的间规度为80％，熔融指数为30。纺丝速度为500m/min，纺丝温度为230℃，在100℃热牵伸，牵伸倍数为4倍，得到纤维的性能见表6。
表2、等规聚丙烯/间规聚丙烯共混物的配方
  纤维级等规聚丙烯   70
  纤维级间规聚丙烯   30
实施例3：
按下述配方(见表3)的等规聚丙烯/间规聚丙烯复合物，进行熔融纺丝。等规聚丙烯的等规度为98％，熔融指数为20，间规聚丙烯的间规度为85％，熔融指数为25。纺丝速度为300m/min，纺丝温度为230℃，在100℃热牵伸，牵伸倍数为3倍，得到纤维的性能见表6。
表3、等规聚丙烯/间规聚丙烯共混物的配方
  纤维级等规聚丙烯   50
  纤维级间规聚丙烯   50
实施例4：
按下述配方(见表4)的等规聚丙烯/间规聚丙烯复合物，进行熔融纺丝。等规聚丙烯的等规度为98％，熔融指数为10，间规聚丙烯的间规度为85％，熔融指数为25。纺丝速度为200m/min，纺丝温度为220℃，在100℃热牵伸，牵伸倍数为2倍，得到纤维的性能见表6。
表4、等规聚丙烯/间规聚丙烯共混物的配方
  纤维级等规聚丙烯   30
  纤维级间规聚丙烯   70
实施例5：
按下述配方(见表5)的等规聚丙烯/间规聚丙烯复合物，进行熔融纺丝。等规聚丙烯的等规度为98％，熔融指数为10，间规聚丙烯的间规度为90％，熔融指数为35。纺丝速度为100m/min，纺丝温度为220℃，在100℃热牵伸，牵伸倍数为2倍，得到纤维的性能见表6。
表5、等规聚丙烯/间规聚丙烯共混物的配方
  纤维级等规聚丙烯   10
  纤维级间规聚丙烯   90
表6实施例1-3
  实施例   纤度/dtex   强度/cn/dtex   回弹性/拉伸应变50％
  1   0.5   4.5   20
  2   1.23   3.0   54
  3   3.67   2.2   65
  4   6.23   1.5   87
  5   10.0   1.0   90

Claims (11)

1、一种聚丙烯共混纤维，其纤度为0.5-10.0dtex，组成按重量计为：
纤维级的等规聚丙烯树脂                 90-10％
纤维级的间规聚丙烯树脂                 10-90％。
2、权利要求1的聚丙烯共混纤维，其中所述的等规聚丙烯包含80-99％的等规分子。
3、权利要求1的聚丙烯共混纤维，其中所述的等规聚丙烯包含95-98％的等规分子。
4、权利要求1的聚丙烯共混纤维，其中所述的间规聚丙烯包含60-99％的间规分子。
5、权利要求1的聚丙烯共混纤维，其中所述的间规聚丙烯包含80-90％的间规分子。
6、权利要求1的聚丙烯共混纤维，其中所述的等规聚丙烯和间规聚丙烯均具有5-100的熔融指数。
7、权利要求1或6的聚丙烯共混纤维，其中所述的等规聚丙烯的熔融指数为30-55。
8.权利要求1或6的聚丙烯共混纤维，其中所述的间规聚丙烯具有20-50的熔融指数。
9、制备权利要求1所述聚丙烯共混纤维的方法，步骤为：
a)将等规聚丙烯和间规聚丙烯按比例均匀混合，用双螺杆挤出机在170-200℃下挤出、铸带、造粒制得聚丙烯共混树脂；
b)采用熔融纺丝技术，于190-230℃，纺丝速度为100-1000m/min，制成卷绕丝或预取向丝；
c)将卷绕丝或取向丝于70-110℃热牵伸，牵伸倍数为1.5-5倍，得到聚丙烯共混纤维。
10、权利要求9的方法，步骤a中还加入有抗静电剂、抗氧化剂、结晶助剂、染料、填料和稳定剂作为助剂和改性剂。
11、权利要求1的聚丙烯共混纤维在地毯丝、纱线、医疗用布以及对纤维回弹性要求较高的领域中的应用。
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