CZ302289B6

CZ302289B6 - Polypropylenové vlákno, textilie z neho vyrobená a výrobek, který ji obsahuje

Info

Publication number: CZ302289B6
Application number: CZ20022776A
Authority: CZ
Inventors: Demain@Axel
Original assignee: Atofina Research
Priority date: 2000-02-18
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2011-02-09
Also published as: HUP0300247A3; DE60100458D1; US20030118818A1; SI1299584T1; KR20020086551A; EP1299584A1; WO2001061084A1; EE200200458A; SK11942002A3; ES2202289T3; SI1299584T2; DE60100458T2; HUP0300247A2; ES2202289T5; DK1299584T3; SK286480B6; ATE244781T1; PL356584A1; HU226849B1; IL151240A0

Abstract

Polypropylenové vlákno, které zahrnuje alespon 80 % hmotnostních prvního isotaktického polypropylenu vyrobeného za použití metalocenového katalyzátoru majícího teplotu tání v rozmezí od 130 do 161 .degree.C a 5 až 20 % hmotnostních druhého isotaktického polypropylenu vyrobeného za použití katalyzátoru Ziegler-Natta. Textilie vyrobená z tohoto polypropylenového vlákna a výrobek zahrnující tuto textilii.

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká polypropylenového vlákna, textilie z něho vyrobené a výrobku, který obsahuje tuto textilii.

Dosavadní stav techniky

Polypropylen je dobře známý pro výrobu vláken, zvláště pak pro výrobu netkaných textilií.

TPA 0789096 a jemu odpovídající WO-A 97/29225 dokument zveřejňuje taková polypropyle15 nová vlákna, která jsou vyrobená ze směsi syndiotaktického polypropylenu (sPP) a isotaktického polypropylenu (iPP). V tomto dokumentu se uvádí, že při zamísení 0,3 až 3 % hmotn., vztaženo na veškerý polypropylen, sPP, poskytuje získaná směs iPP-sPP, vlákna, která mají zvětšenou přirozenou objemnost a hladkost, a netkané textilie vyrobené z těchto vláken mají zlepšenou měkkost. Mimo to se v tomto dokumentu uvádí, že vzniklá směs vykazuje nižší teplotu tepelného pojení vláken. Tepelného pojení se používá při výrobě netkaných textilií z polypropylenových vláken. Dokument uvádí, že použitý isotaktický polypropylen obsahuje homopolymer vytvořený polymerací propylenu s použitím katalyzátorů Ziegler-Natta. Tento isotaktický polypropylen má typicky hmotnostní průměrnou molekulovou hmotnost Mw od 100 000 do 4 000 000 a číselnou průměrnou molekulovou hmotnost Mn od 40 000 do 100 000 a teplotu tání od asi 159 do 169 °C.

Nicméně, polypropylenová vlákna vyrobená podle tohoto dokumentu doplácejí na technický problém spočívající v tom, že isotaktický polypropylen vyrobený za použití katalyzátorů ZieglerNatta nemá příliš dobré mechanické vlastnosti, především pevnost v tahu.

WO-A 96/23095 dokument popisuje způsob výroby netkané textilie se širokým teplotním roz30 mezím tepelného pojení, při kterém jsou netkané textilie tvořené z vláken smíšeného termoplastického polymeru zahrnujícího od 0,5 do 25 % hmotn. syndiotaktického polypropylenu. Syndiotaktický polypropylen může být smísen s různými odlišnými polymery včetně isotaktického polypropylenu. Popis zahrnuje několik příkladů, v kterých byly vyrobené různé směsi syndiotaktického polypropylenu s isotaktickým polypropylenem. Isotaktický polypropylen sestává z běžně dostupného isotaktického polypropylenu, při jehož výrobě je použitý katalyzátor Ziegler-Natta. V popisu se uvádí, že použitím syndiotaktického polypropylenu se rozšíří rozmezí teploty, nad kterou se může vyskytovat tepelné pojení a sníží se přijatelná teplota pojení.

WO-A 96/23095 také popisuje výrobu vláken ze směsi zahrnující syndiotaktický polypropylen, která jsou buď bikomponentní nebo bikonstituentní vlákna. Bikomponentní vlákna jsou vlákna, která mohou být vyrobená z aspoň dvou polymerů vytlačených z oddělených vytlačovacích strojů a zvlákňovaných společně do jednoho vlákna. Bikonstituentní vlákna jsou vyrobená z aspoň dvou polymerů vytlačených jako směs ze stejného vytlačovacího stroje. Bikomponentní i bikonstituentní vlákna jsou uvedena jako vlákna vhodná pro dokonalejší tepelné pojení Ziegler-Nattovs45 kého polypropylenu za účelem výroby netkaných textilií. Polymery s nižší teplotou tání oproti Ziegler-Nattovskému isotaktickému polypropylenu, například polyetylén, statistické kopolymery nebo terpolymery, se používají zejména jako venkovní část bikomponentního vlákna nebojsou zamíseny do Ziegler-Nattovského polypropylenu za vzniku bikonstituentních vláken.

Dokument EP-A0634505 popisuje zlepšenou přízi zpropylenového polymeru a výrobky zní zhotovené, ph jejíž výrobě se za účelem vzniku příze schopné většího smrštění mísí syndiotaktický polypropylen s isotaktickým polypropylenem v množství od 5 do 50 hmotnostních dílů, vztaženo na hmotnost syndiotaktického polypropylenu. Bylo uvedeno, že příze má zvýšenou pružnost a smrštitelnost, především prospěšnou u vlasových tkanin a podlahových krytin, jako jsou koberce. Bylo uvedeno, že polypropylenová směs má sníženou teplotu měknutí a rozšířenou

- 1 CZ 302289 B6 křivku tepelné odezvy naměřenou diferenciální skenovací kalorimetrií, v důsledku přítomnosti syndíotaktického polypropylenu.

Dokument US-A 5269807 popisuje stehy vytvořené ze syndíotaktického polypropylenu vykazující větší ohebnost než porovnatelné stehy vytvářené z isotaktíckého polypropylenu. Syndiotaktický polypropylen může být mimo jiné smísen s isotaktickým polypropylenem.

Dokument EP-A 0451743 popisuje způsob tváření syndíotaktického polypropylenu, při kterém může být syndiotaktický polypropylen smísen s malým množstvím polypropylenu majícího v podstatě isotaktíckou strukturu. Bylo uvedeno, že vlákna mohou být vytvořena z polypropylenu. Je také uvedeno, že ísotaktický polypropylen je vyráběn s použitím katalyzátoru sestávajícího z chloridu titanitého na halogenidu hořčíku, jako nosiči, a organohlinité sloučeniny, tj. katalyzátoru Ziegler-Natta.

Dokument EP-A 0414047 popisuje polypropylenová vlákna vytvořená ze směsi syndiotaktického a isotaktíckého polypropylenu. Směs zahrnuje aspoň 50 dílů hmotn. syndíotaktického polypropylenu a nejvíce 50 dílů hmotn. isotaktíckého polypropylenu. Je uvedeno, že vytlačovatěInost vláken je zlepšená a podmínky prodlužování vláken jsou rozšířené.

Dále je známá výroba syndíotaktického polypropylenu s použitím metalocenového katalyzátoru, jak to bylo uveřejněno například v dokumentu US-A 479096.

Nedávno byly metalocenové katalyzátory také použity při výrobě isotaktíckého polypropylenu, ísotaktický polypropylen, který je vyroben s použitím metalocenového katalyzátoru popsaný v tomto dokumentuje označován zkratkou miPP. Vlákna vyrobená zmiPP vykazují mnohem lepší mechanické vlastnosti, zejména pevnost v tahu, než vlákna na bázi typického ZieglerNattovského polypropylenu, která jsou dále označovaná jako ZNPP vlákna. Avšak tato dosažená pevnost v tahu je jen částečně přenesena na netkané textilie, které mohou být vyrobeny z miPP vláken tepelným pojením. Vlákna vyrobená s použitím miPP mají tedy velmi omezené teplotní rozmezí tepelného pojení, při kterém, když se vlákna tepelně spojí za vzniku netkané textilie vykazující nej lepší mechanické vlastnosti. Jako důsledek, jen malý počet miPP vláken přispívá k mechanickým vlastnostem netkané textilie. Také kvalita tepelného pojení mezi sousedními miPP vlákny je špatná. Známá miPP vlákna jsou proto obtížněji tepelně pojitelná než ZNPP vlákna, i přes nižší teplotu tání.

Dokument WO-A 97/10300 popisuje polypropylenovou směs, která může obsahovat 25 až do 75 % hmotn. mÍPPa75 až25 % hmotn. Ziegler-Nattovského isotaktíckého polypropylenového kopolymeru. Dokument je v podstatě zaměřen na výrobu fólií z těchto polypropylenových směsí.

Dokument US-A 5483002 popisuje propylenové polymery, které vykazují rázovou houževnatost při nízké teplotě a obsahující směs jednoho polokrystal ického polypropylenového homopolymeru s buď druhým polokrystalickým propylenovým homopolymerem nebo nekrystalickým propylenovým homopolymerem.

Dokument EP-A 0538749 popisuje kompozicí na bázi propylenového kopolymeru na výrobu fólií. Kompozice sestává ze směsi dvou komponent, kde první komponenta sestává buď z propylenového homopolymeru nebo kopolymeru propylenu s ethylenem, nebo jiným alfa-olefinem s obsahem 4 do 20 atomů uhlíku a druhá komponenta sestává z kopolymeru propylenu s ethylenem a/nebo alfa-olefinem s obsahem 4 do 20 atomů uhlíku.

Cílem tohoto předloženého vynálezu je rozšířit teplotní rozmezí, které je k dispozici pro tepelné pojení miPP vláken. Dalším cílem vynálezu je dodat netkaným textiliím z miPP vláken zlepšené mechanické vlastnosti, především pevnost v tahu.

Je známo, že polypropylenová vlákna a netkané textilie vyrobené z polypropylenových vláken, mají sklon být na omak hrubé. Cílem tohoto vynálezu je také zlepšit měkkost miPP polypropylenových vláken.

,Ί

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je polypropylenové vlákno, které zahrnuje alespoň 80 % hmotnostních prvního isotaktického polypropylenu vyrobeného za použití metalocenového katalyzátoru majícího io teplotu tání v rozmezí od 130 do 161 °C a 5 až 20 % hmotnostních druhého isotaktického polypropylenu vyrobeného za použití katalyzátoru Ziegler-Natta.

Výhodná provedení výše uvedeného vlákna zahrnují zejména

- polypropylenové vlákno, které zahrnuje od 90 do 95 % hmotnostních prvního isotaktického polypropylenu a od 5 do 10 % hmotnostních druhého isotaktického polypropylenu;

- polypropylenové vlákno, v němž je prvním polypropylenem homopolymer, kopolymer nebo terpolymer isotaktického polypropylenu nebo směs takových polymerů;

- polypropylenové vlákno, v němž má první polypropylen index polydisperzity (D) od 1,8 do 4;

- polypropylenové vlákno, v němž má první polypropylen index toku taveniny (MFI) od 1 do

2o 2500 g/lOmin;

-- polypropylenové vlákno, v němž má druhý polypropylen index polydisperzity (D) od 3 do 12;

- polypropylenové vlákno, v němž má druhý polypropylen teplotu tání v rozsahu od 80 do 169 °C;

- polypropylenové vlákno, které dále obsahuje až do 10 % hmotnostních syndiotaktického poly25 propylenu (sPP);

- polypropylenové vlákno, v němž je sPP homopolymer, statistický kopolymer, blokový kopolymer nebo terpolymer nebo směs takových polymerů; a/nebo

- polypropylenové vlákno, v němž má sPP teplotu tání až do asi 130 °C.

Předmětem vynálezu je dále také textilie vyrobená z polypropylenového vlákna podle kteréhokoliv z předcházejících provedení.

Konečně je předmětem vynálezu i výrobek zahrnující filtr, kapesníček, plenu, dámský hygienický výrobek, výrobek na řešení problémů s inkontinencí, obvaz na rány, obinadlo, chirurgický oděv, chirurgickou přikrývku, ochranný kryt, geotextilii nebo venkovní textilii.

Předložený vynález je založený na zjištění, že když se smísí hlavní podíl miPP byť i jen s malým množstvím ZNPP, použitý ZNPP způsobuje zlepšené tepelné pojení miPP, dokonce i když ZNPP má vyšší teplotu tání než miPP. V důsledku toho, když se smísí homopolymer miPP, který má typickou teplotu tání v rozsahu od přibližně 130 °C do přibližně 161 °C, s homopolymerem

ZNPP, který má typickou teplotu tání v rozsahu od přibližně 159 °C do přibližně 169 °C, vlákna obsahující podstatně vyšší koncentraci miPP vykazují kvalitnější vlastnosti tepelného pojení.

Přehled obrázků na výkresech

Předložený vynález bude dále vysvětlený s odkazem na průvodní obrázky, v kterých:

Obrázek 1 je závislost deformace vlákna na napětí pro typický miPP a typický ZNPP;

Obrázek 2 je graf ukazující vztah mezi pevností v tahu a složením směsi miPP/ZNPP;

Obrázky 3 a 4 znázorňují grafy závislosti prodloužení (%) při maximální tažné síle a pevnosti vláken v tahu (cN/tex) při maximální tažné síle na obsahu miPP ve vláknu vyrobeném ze směsí miPP aZNPP.

V praxi je známé, že vlákna s dobrým tepelným pojením mají poměrně vysoké prodloužení při přetržení a vykazují rovinnou část (plato) v křivce závislosti prodloužení na napětí měřené tahovou zkouškou.

Obrázek 1 ukazuje, že u vláken vyrobených z typického miPP je naměřena vysoká pevnost v tahu, a tedy vysoký modul pružnosti (což ukazuje poměrně prudký sklon křivky závislosti prodloužení na napětí pro miPP), a poměrně malé prodloužení při přetržení, typicky kolem 200 %. Na rozdíl od toho, vlákna ze ZNPP vykazují vysoké prodloužení při přetržení, typicky vyšší než 400 % a nižší modul pružnosti, což ukazuje poměrně mírný sklon křivky závislosti prodloužení na napětí pro ZNPP. Dále při prodloužení kolem 200 % ZNPP typicky vykazuje plato v křivce závislosti prodloužení na napětí. Vyšší pevnost v tahu vlákna získaného z miPP vyplývá z molekulární orientace miPP vyvinuté během zvlákňování. Je velmi pravděpodobné, že přítomnost ZNPP v miPP brání vývoji takové molekulové orientace, dokonce už při koncentracích kolem nebo pod 20 % hmotn. Jako důsledek, mechanické vlastnosti miPP vláken jsou velmi podobné ZNPP vláknům, dokonce i když miPP je hlavní složkou směsi nebo když ZNPP sníží pod 20 % hmotn., může se postupně ve vlákně během zvlákňování rozvinout určitá molekulová orientace typická pro miPP. Když se snižuje koncentrace ZNPP, zvyšuje se postupně pevnost v tahu vlákna a prodloužení při přetržení se postupně snižuje.

Obrázek 2 znázorňuje vztah mezi pevností v tahu a složením směsi miPP/ZNPP v polypropylenovém vlákně. Je zřejmé, že když je množství miPP ve směsi nižší než asi 60 až 80 %, mechanické vlastnosti směsi odvozené od pevnosti v tahu jsou podobné jako u ZNPP. Při obsahu více než 90 % miPP ve směsi se pevnost v tahu velmi zlepší, ale toto je doprovázeno snížením prodloužení v přetržení a v důsledku toho i zhoršením tendence k dobrému tepelnému pojení, to znamená, že se vysoká pevnost v tahu vlákna neodrazí ve výsledné netkané textilii. V důsledku toho se dobré mechanické vlastnosti netkaných textilií dosahují typicky při miPP/ZNPP směsi zahrnující od 5 do 20 % hmotn. ZNPP.

V průmyslové výrobě se tepelné pojení vyráběných netkaných textilií provádí tak, že se ve vysoké rychlosti navrstvená vlákna tepelně spojují průchodem dvojicí zahřívaných válců. Tento proces vyžaduje rychlé a rovnoměrné tavení povrchu přiléhajících vláken tak, aby vznikl silný a spolehlivý tepelný spoj bez rozbíjení molekulové orientace vyvinuté v jádru vlákna. Přidáním ZNPP k miPP se sice nesníží teplota tepelného pojení vláken a nerozšíří se rozmezí, v kterém je možné tepelné pojení realizovat, avšak ulehčí se tepelné pojení vláken. Začlenění ZNPP do miPP umožní zvýšit maximální pevnost netkaných textilií, jako výsledek tohoto lepšího tepelného pojení sousedních vláken.

Použitý miPP podle tohoto vynálezu má úzkou distribuci molekulové hmotnosti, index polydisperzity D je obvykle od 1,8 do 4, nejlépe od 1,8 do 3. Index polydisperzity D je podíl Mw/Mn, přičemž Mw je hmotnostní průměrná molekulová hmotnost a Mn je číselná průměrná molekulová hmotnost polymeru, miPP má teplotu tání v rozsahu od 130 do 161 °C. Vlastnosti dvou typických miPP živic pro použití v tomto vynálezu jsou uvedeny v tabulce 1.

Přidání sPP do miPP podle vynálezu se také projevuje zlepšenou měkkostí vláken. Jako výsledný efekt povrchového odpuzování se měkkost vláken zvýší už jen při použití malého množství sPP, například od 0,3 % hmotn. sPP v směsi sPP miPP/ZNPP. Poněvadž přimíchání sPP k miPP dovoluje snížit teplotu tepelného pojení pod hodnotu používanou, pro nesmíšené miPP vlákna, a poněvadž nižší teplota tepelného pojení má sklon omezit hrubost na dotyk netkaných textilií vyráběných z těchto vláken, přidání sPP v souladu s vynálezem do miPP zlepšuje měkkost netkaných textilií. Složení typického sPP pro použití ve vynálezu je specifikované v tabulce 1.

-4 CZ 302289 B6

Kromě toho, když se sPP začlení do miPP a vytvořená směs je použita na výrobu vláken, sPP podporuje vznik vláken s přirozenou objemností a to má za následek zlepšenou měkkost netkaných textilií.

Použití miPP v směsi s ZNPP a případně sPP v souladu s vynálezem má sklon ulehčit zvlákňování oproti známým ZNPP vláknům. Podstatné omezení dlouhých řetězců v distribuci molekulové hmotnosti zodpovídajícího miPP má sklon omezit nahromadění napětí během zvlákňování, což dovolí zvýšit maximální rychlost zvlákňování směsi miPP/ZNPP podle vynálezu.

ω Včlenění sPP do miPP podle tohoto vynálezu za vzniku směsi rozšíří teplotní rozsah tepelného pojení a zabezpečí přenos vlastnosti miPP vláken na netkané textilie vyráběné ze směsí. Teplota tepelného pojení vláken vyrobených z takových směsí je také o něco nižší. Vlákna a netkané textilie vyrobené ze směsí mají zvýšenou měkkost a vlákna mají přirozenou objemnost, jako výsledek přidání sPP do miPP podle tohoto vynálezu. Vlákna mají také zlepšenou pružnost oproti i? známým polypropylenovým ZNPP vláknům, následkem použití sPP. Mimoto použití miPP dovoluje vyrábět jemnější vlákna, která jsou měkká a také se dosáhne homogennější distribuce vláken v netkané textilii.

I když bylo dříve před předloženým vynálezem známé použití druhého polymeru ve vláknech, nebylo dosud navrženo použití miPP ve směsi s ZNPP na výrobu vláken. Účinné tepelné pojení vláken je potřebné na přenos vynikajících mechanických vlastností vláken do netkaných textilií. Na doplnění, jen kolem 5 % hmotnostních ZNPP postačuje na to, aby bylo pozorováno podstatné zlepšení v tepelném pojení vláken a mechanických vlastnostech netkaných textilií. V důsledku toho není zvlákňovatelnost miPP/ZNPP směsi v souladu s vynálezem významně změněna oproti známému zvlákňování miPP.

Vlákna podle vynálezu jsou bikonstituentní. Při jejich výrobě se do obvyklého extrudéru naplní směs miPP/ZNPP získaná suchým míšením pelet, vloček anebo chomáčů dvou polymerů a tato směs se extruduje. Také se mohou vyrobit pelety nebo vločky směsi miPP a ZNPP předběžným extrudováním, načež se směs znova extruduje v druhém extrudéru.

Když se používá směs ZNPP/miPP při výrobě vláken v souladu s vynálezem, je možné přizpůsobením teplotního profilu v procesu zvlákňování optimalizovat výrobní teplotu a zachovat ten samý výkon jako u čistého miPP. Pro výrobu vláken ukládaných do rouna po zvláknění může být typická teplota při vytlačování v rozsahu od 200 do 260 °C, nej typičtěji od 230 do 250 °C. Na výrobu střiže může být typická teplota při vytlačování v rozsahu od 230 do 330 °C, nejtypičtěji od 280 do310°C.

Vlákna vyrobená v souladu s vynálezem mohou být vyrobená ze ZNPP/miPP směsi mající další příměsi na zlepšení mechanických vlastností vláken nebo zvlákňovatelnosti. Vlákna vyrobená v souladu s vynálezem mohou být použitá na výrobu netkaných textilií na použití při filtraci, na výrobky osobní potřeby, například jako utěrky, plenky, dámské hygienické potřeby a výrobky pro pacienty postižené inkontinencí, výrobky použitelné v medicíně, jako jsou například výrobky na rány, obvazy, chirurgické oděvy a chirurgické přikrývky, ochranné kryty, a na výrobu ven45 kovních textilií a geotextilií. Netkané textilie vyrobené ze ZNPP/miPP vláken podle vynálezu mohou být částí takových výrobků nebo představují celé tyto výrobky. Podobně jako na výrobu netkaných textilií, mohou být také tato vlákna použita na výrobu pletenin nebo rohoží. Netkané textilie vyrobené z vláken v souladu s vynálezem mohou být zhotovené několikerými způsoby, jako například pneumatickým pokládáním, rozfukováním taveniny nebo mykáním. Vlákna podle vynálezu mohou být rovněž zpracována na netkanou látku typu krajky bez tepelného pojení pomocí vláken, která jsou v tomto případě za použití vysokotlakého média, jako například vzduchu nebo vody vzájemně propletena za vzniku textilie.

Předložený vynález bude nyní detailněji popsaný s odvoláním se na následující neomezující pří55 klady vyhotovení.

- 5 CZ 302289 B6

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

V tomto příkladu byly vlastnosti netkaných textilních výrobků složených z polypropylenových vláken obsahujících alespoň 80 % hmotn. miPP se zbytkem tvořeným ZNPP porovnávány s vlastnostmi vláken složených ze samotného miPP. Samotný miPP měl MF1 32 g/10 min a podíl Mw/Mn rovný 3. ZNPP měl MFI 12 g/10 min a podíl Mw/Mn rovný 7. Byly vyrobeny tři směsi miPP a ZNPP, níže v dokumentu nazývané jako Póly 1, 2 a 3 s hmotnostním podílem 80% hmotn. miPP/20 % hmotn. ZNPP, 90% hmotn. mÍPP/10 % hmotn. ZNPP a 95 % hmotn. miPP/5 % hmotn. ZNPP. Ze směsí Póly 1,2 a 3 a samotného miPP byla vyrobená vlákna. Vlákna byla vyrobená „dlouhým“ zvlákňovacím procesem s teplotou polymeru ve zvlákňovací trysce 280 °C. Jemnost vlákna po zvláknění byla 2,3 dtex a jemnost vlákna po prodlužování byla 2,1 dtex. Po prodlužování byla vlákna tvarována a nařezána. Dále byla vlákna skladována v balících s hmotností 400 kg 10 dní. Vlákna byla potom mykána a pojena rychlostí 110 m/min. Netkané textilní výrobky mající plošnou hmotnost 20 g/m² byly potom vyrobeny prostřednictvím tepelného pojení. Teplota tepelného pojení a mechanické vlastnosti netkaných textilií takto vyrobených z Póly 1,2 a 3 a samotného miPP jsou uvedeny v tabulce 2.

Z tabulky 2 je jasné, že mechanické vlastnosti netkaných textilií vyrobených tepelným pojením zPoly 1, 2 a 3 jsou lepší než vlastnosti netkaných textilií vyrobených ze samotného miPP při odpovídajících teplotách tepelného pojení.

Příklad 2

Podle tohoto příkladu byly vyrobeny různé směsi ZNPP a miPP, jejichž složení je specifikováno v tabulce 3.

miPP měl MFI 13 g/10 min. ZNPP byl stejný, jako v příkladu 1. Směs byla připravena suchým míšením pelet obou komponentů a okamžitě po smísení byla suchá směs nasypána do dávkovače extrudéru. Vlákna byla vyráběna ze směsného extrudátu při použití zvlákňovací trysky s 224 otvory s poměrem délky k průměru 8 : 0,8. Teplota vytlačování byla 285 °C, ochlazovací vzduch měl teplotu 15 °C a tlak byl 50 Pa. Teplota prodlužovacích galet byla 80 °C. Vlákna ze všech směsí byla navíjena rychlostí 1600 m/min a následně dloužena při dloužícím poměru 1,3. Výkon na otvor trysky byl nastaven na udržení jemnosti vlákna okolo 2,5 dtex.

Tabulka 3 ukazuje jemnost (titr) vláken, pevnost v tahu vláken při 10% prodloužení, prodloužení při maximální tažné síly a pevnost v tahu vláken při maximální tažné síle. Obrázky 3 a 4 jsou grafy znázorňující souvislost mezi prodloužením při maximální tažné síle a pevností v tahu vláken při maximální tažné síle, s ohledem na množství miPP ve směsi.

Tabulka 4 ukazuje jemnost vláken, pevnost v tahu vláken při 10% prodloužení, prodloužení při maximální tažné síle a pevnost v tahu vláken při maximální tažné síle pro vlákna vyrobená tak, jak je to popsané výše, ale bez prodlužování.

Jak je zřejmé, směs ZNPP/miPP obsahující více jak 80 % hmotn. miPP má prodloužení při maximální tažné síle a pevnost v tahu vláken při maximální tažné síle podstatně vyšší vzhledem ke směsi s nižším množstvím miPP. Tedy s přidáváním miPP v takovém množství, že obsah miPP ve směsi ZNPP/miPP je alespoň 80% hmotn., jsou mechanické vlastnosti vláken podstatně zlepšeny, to se týká zvláště prodloužení a pevnosti v tahu vláken. Kromě toho jsou u netkaných textilií zlepšeny charakteristiky pojení vláken, jak je to uvedeno v příkladu 1.

-6CZ 302289 B6

Příklad 3

Tento příklad ukazuje nárůst objemnosti a měkkosti polypropylenových vláken tím, že se začlení do směsi ZNPP/miPP určité množství sPP.

Když jsou polypropylenová vlákna položena na rovné ploše, jako je například skleněná deska, morfologie vlákna, zvláště stupeň jeho přímosti nebo naopak, stupeň jeho zvlnění, je ukazatelem objemnosti vlákna. Vlákno, které může být zkoumáno optickou mikroskopií, může být viděno io jako zvlněné nebo v podstatě se sinusovou morfologií, přičemž vzrůst zvlnění (to je snížení odstupu mezi vrcholy sousedních vln) odpovídá vzrůstající objemnosti nebo měkkosti vláken.

Když byl sPP přidán do polypropylenového homopolymeru v množství až do 15 % hmotn., bylo zjištěno, že vzdálenost mezi dvěma vrcholy vlny klesá, to znamená, že objemnost nebo měkkost vláken vzrůstá. Například když bylo 5 % hmotn. sPP zamícháno do Ziegler-Nattovského polypropylenového homopolymeru, vzdálenost mezi vrcholy byla 5,1 mm, zatímco když bylo zamícháno 15 % hmotn, sPP do toho samého polypropylenu, byla vzdálenost mezi vrcholy okolo 4 mm. To ukazuje, že objemnost nebo měkkost vláken roste s rostoucím množstvím sPP v základním polypropylenu.

Tabulka 1

		ZNPP	sPP	miPPl	miPP2
Mb		14	3,6	32	13
Tm	°C	162	110 a 127	148,7	151
Mn	kDa	41983	37426	54776	85947
Mv	kDa	259895	160229	137423	179524
Mz	kDa	1173716	460875	242959	321119
Mp	kDa	107648	50516	118926	150440
D		6,1	4,3	2,5	2,1

-7CZ 302289 B6

Tabulka 2

Směs	teplota tepelného pojení (^CC)	Maximální síla (podélně) (N/5cm)	prodloužení při přetržení (podélně) (%)	maximální síla (příčně) (N/5cm)	prodloužení při přetržení (příčně) (%)
Póly 1	142	36	95	10	105
Póly 1	148	28	62	14	133
Póly 2	142	32	90	11	105
Póly 2	148	28	50	12	117
Póly 3	142	29	50	10	80
Póly 3	148	26	40	11	40
Samotný in i P P	142	13	25	6	20
Samotný miPP	148	12	20	6	20

Tabulka 3

% hmotn.	% hmotn.	navíjení: 1600 m/min následované dloužením (dloužící poměr -1,3)
ZNPP	miPP	jemnost	pevnost v tahu při 1 0% prodloužení	prodloužení při maximální tažné síle	pevnost v tahu při maximální tažné síle
		(dtex)	(cN/tex)	(%)	(cN/tex)
100	0	2,6	9,6	407	20,0
80	20	2,6	9,2	379	19,8
60	40	2,6	9,2	397	21,5
40	60	2,6	8,9	339	20,7
20	80	2,6	8,8	281	22,3
15	85	2,5	7,8	352	23,9
10	90	2,5	8,2	322	26,7
5	95	2,5	8,6	312	29,3
2	98	2,5	9,2	256	31,4
0	100	2,6	1 1,5	164	32,3

-8CZ 302289 B6

Tabulka 4

% hmotn.	% hmotn.	přímé navíjení: 1600 m/min
ZNPP	miPP	jemnost	pevnost v tahu při 10% prodloužení	prodloužení při maximální tažné síle	pevnost v tahu při maximální tažné síle
		(dtex)	(cN/tex)	(%)	(cN/tex)
100	0	2,6	6,8	435	14,8
80	20	2,6	6,5	513	15,9
60	40	2,5	6,6	456	16,4
40	60	2,6	6,3	461	17,1
20	80	2,6	6,1	443	20,3
15	85	2,2	5,8	485	18,9
10	90	2,4	5,8	424	20,4
5	95	2,6	5,4	496	20,5
2	98	2,6	5,5	363	24,0
0	100	2,6	6,2	285	27,9

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Polypropylenové vlákno, vyznačující se tím, že zahrnuje alespoň 80 % hmotnostních prvního isotaktického polypropylenu vyrobeného za použití metalocenového katalyzátoru majícího teplotu tání v rozmezí od 130 do 161 °C a 5 až 20 % hmotnostních druhého isotaktického polypropylenu vyrobeného za použití katalyzátoru Ziegler-Natta.
2. Polypropylenové vlákno podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje od 90 do 95 % hmotnostních prvního isotaktického polypropylenu a od 5 do 10 % hmotnostních druhého isotaktického polypropylenu.

20
3. Polypropylenové vlákno podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že prvním polypropylenem je homopolymer, kopolymer nebo terpolymer isotaktického polypropylenu nebo směs takových polymerů.
4. Polypropylenové vlákno podle nároku 3, vyznačující se tím, že první poly25 propylen má index polydisperzity (D) od 1,8 do 4.
5. Polypropylenové vlákno podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že první polypropylen má index toku taveniny (MFI) od 1 do 2500 g/10 min.

30
6. Polypropylenové vlákno podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že druhý polypropylen má index polydisperzity (D) od 3 do 12.

-9CZ 302289 B6
7. Polypropylenové vlákno podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že druhý polypropylen má teplotu tání v rozsahu od 80 do 169 °C.
8. Polypropylenové vlákno podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující ? se tím, že dále obsahuje až do 10 % hmotnostních syndiotaktického polypropylenu (sPP).
9. Polypropylenové vlákno podle nároku 8, vyznačující se tím, že sPP je homopolymer, statistický kopolymer, blokový kopolymer nebo terpolymer nebo směs takových polymerů.

o
10. Polypropylenové vlákno podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že sPP má teplotu tání až do asi 130 °C.
11. Textilie vyrobená z polypropylenového vlákna podle kteréhokoliv z předcházejících nároků.
12. Výrobek zahrnující textilii podle nároku 11, kterým je filtr, kapesníček, plena, dámský hygienický výrobek, výrobek na řešení problémů s inkontinencí, obvaz na rány, obinadlo, chirurgický oděv, chirurgická přikrývka, ochranný kryt, geotextilie nebo venkovní textilie.