CZ302290B6

CZ302290B6 - Polypropylenové vlákno, textilie z neho vyrobená a výrobek, který ji obsahuje a použití tohoto vlákna pro výrobu netkané textilie

Info

Publication number: CZ302290B6
Application number: CZ20022777A
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: EP1297203A1; IL151239A0; ES2202282T3; KR100515760B1; EP1297203B1; DE60100509T2; KR20020081336A; DE60100509D1; CZ20022777A3; SI1297203T2; AU2001240641A1; IL151239A; DE60100509T3; NO20023873D0; EP1126054A1; PL356604A1; EE200200457A; ATE245719T1; US6730742B1; WO2001061085A1

Abstract

Polypropylenové vlákno, které zahrnuje více než 50 % hmotnostních prvního isotaktického polypropylenu vyrobeného za použití katalyzátoru Ziegler-Natta, od 5 do méne než 50 % hmotnostních druhého isotaktického polypropylenu vyrobeného za použití metalocenového katalyzátoru a poprípade až do 15 % hmotnostních syndiotaktického polypropylenu (sPP), pricemž druhým polypropylenem je homopolymer, kopolymer nebo terpolymer isotaktického polypropylenu nebo smes takových polymeru a druhý polypropylen má teplotu tání v rozmezí od 140 do 155 .degree.C. Textilie vyrobená z tohoto polypropylenového vlákna, výrobek zahrnující tuto textilii a použití výše uvedeného polypropylenového vlákna pro výrobu netkané textilie postupem pojení pod tryskou.

Description

Polypropylenové vlákno, textilie z něho vyrobená a výrobek, který ji obsahuje a použití tohoto vlákna pro výrobu netkané textilie

Oblast techniky

Tento vynález se týká polypropylenového vlákna, textilie z něho vyrobené a výrobku, který obsahuje tuto textilii a použití tohoto vlákna pro výrobu netkané textilie.

Dosavadní stav techniky

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

EP-A 0789096 a jemu odpovídající WO-A 97/29225 dokument zveřejňuje taková polypropylenová 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 rozmezím 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 syndiotak35 tického 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 bikonsti45 tuentní vlákna jsou uvedena jako vlákna vhodná pro dokonalejší tepelné pojení Ziegler-Nattovského 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 nebo jsou zamíseny do Ziegler-Nattovského polypropylenu za vzniku bikonstituentních vláken.

Dokument EP-A0634505 popisuje zlepšenou přízi z propylenového polymeru a výrobky zní zhotovené, při 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

-1 CZ 302290 Β6 jsou koberce. Bylo uvedeno, že polypropylenová směs má sníženou teplotu měknutí a rozšířenou křivku tepelné odezvy naměřenou diferenciální skenovací kalorimetrií, v důsledku přítomnosti syndiotaktického polypropylenu.

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

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

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

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

Nedávno byly metalocenové katalyzátory také použity při výrobě isotaktického polypropylenu. Isotaktický polypropylen, který je vyroben s použitím metalocenového katalyzátoru popsaný v tomto dokumentu je označován zkratkou miPP. Vlákna vyrobená z miPP 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. miPP a 75 až 25 % hmotn. Ziegler-Nattovského isotaktického 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 polokrystalického polypropylenového homopolymeru s buď druhým po lokry stálic kým propylenovým homopolymerem nebo nekrystalickým propy lenovým homopolymerem.

Dokument EP- A 0538749 popisuje kompozici 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.

V tomto oboru je také známé míšení polypropylenu vyrobeného za použití katalyzátoru ZieglerNatta s druhou komponentou tvořenou statistickým polypropylenem, jehož se obvykle používá v množství od asi 20 do asi 50 % hmotnostních, vztaženo na směs. Bylo zjištěno, že tato směs poskytuje dobré tepelné pojení za účelem výroby netkané textilie. Dobrá tepelná pojitelnost je

důsledkem překrývání teplot tání Ziegler-Nattovského polypropylenu a statistického polypropylenu. Tepelná pojitelnost je také důsledkem poměrně široké distribuce molekulových hmotností jak Ziegler-Nattovského polypropylenu, tak statistického polypropylenu, což zajišťuje dobré míšení a zlepšení tepelné pojitelnosti vláken.

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

io 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 polypropylenových vláken.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je polypropylenové vlákno, které zahrnuje více než 50 % hmotnostních prvního isotaktíckého polypropylenu vyrobeného za použití katalyzátoru Ziegler-Natta, od 5 do méně než 50 % hmotnostních druhého isotaktíckého polypropylenu vyrobeného za použití meta2o locenového katalyzátoru a popřípadě až do 15 % hmotnostních syndíotaktického polypropylenu (sPP), přičemž druhým polypropylenem je homopolymer, kopolymer nebo terpolymer isotaktíckého polypropylenu nebo směs takových polymerů a druhý polypropylen má teplotu tání v rozmezí od 140 do 155 °C.

Výhodná provedení výše uvedeného vlákna zahrnují zejména

- polypropylenové vlákno, které zahrnuje od 10 do méně než 50 % hmotnostních druhého isotaktického polypropylenu;

- polypropylenové vlákno, které zahrnuje od 60 do 80 % hmotnostních prvního isotaktíckého 30 polypropylenu a od 20 do 40 % hmotnostních druhého isotaktíckého polypropylenu;

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

- polypropylenové vlákno, v němž má druhý polypropylen index toku taveniny (MFI) od 1 do 2500 g/lOmin;

- polypropylenové vlákno, v němž má první polypropylen index polydisperzity od 3 do 12;

- polypropylenové vlákno, v němž má první polypropylenový homopolymer teplotu tání v rozsahu od 159 do 169 °C;

- polypropylenové vlákno, v němž je množství syndíotaktického polypropylenu (sPP) je 0,3 až 10% hmotnostních;

- 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 kteréhoko45 1 iv z předcházej ících provedení.

Dále je předmětem vynálezu také výrobek zahrnující výše uvedenou textilii, 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 a venkovní textilie.

-3 CZ 302290 B6

Konečně je předmětem vynálezu také použití polypropylenového vlákna podle kteréhokoliv z výše popsaných provedení pro výrobu netkané textilie postupem pojení pod tryskou.

Předložený vynález je založený na zjištění, že když se smísí hlavní podíl ZNPP byť i jen s malým množstvím miPP, použitý miPP způsobuje zlepšené tepelné pojení ZNPP aniž významně modifikuje mechanické vlastnosti samotných vláken. V souvislosti s vynálezem bylo překvapivě zjištěno, že zamísením méně než 50 % hmotn. miPP do Ziegler-Nattovského polypropylenu se zajistí zvýšené tepelné pojení Ziegler-Nattovského polypropylenu navzdory tomu, že miPP má užší distribuci molekulových hmotností než ZNPP, a také než statistický PP používaný v dřívější io praxi popsané výše, takže by mohl odborník v oboru naopak předpokládat, že bude snižovat účinnost tepelného pojení.

Je skutečně známo, že zužování distribuce molekulových hmotností omezuje teplotní rozsah, v němž může docházet k tepelnému pojení vláken. V souvislosti s vynálezem bylo tedy překva15 pivě zjištěno, že zamísení miPP s typickým rozmezím teploty tání asi 130 až asi 161 °C, což je rozsah, který je nižší než typický rozsah tání ZNPP (asi 159 až asi 169 °C) se dosáhne zlepšeného tepelného pojení. Zlepšené tepelné pojení je důsledkem nižší teploty tání miPP a tohoto zlepšení se dosáhne navzdory užší distribuci molekulových hmotností miPP, jež by naznačovalo, že tepelné pojení se naopak zhorší. V důsledku toho se při jakékoliv daném teplotě tepelného pojení vzájemně tepelně spojí více vláken ve srovnání s vlákny z čistého ZNPP, a zlepší se pevnost spojení, což se projeví zlepšenými mechanickými vlastnostmi takto vyráběných netkaných textilií.

Přehled obrázků na výkresech

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

Obrázek 1 ukazuje distribuce molekulových hmotností typického ZNPP, typického statistického

PP a typického miPP.

Obrázek 2 a 3 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 směsi miPP a ZNPP.

Na obrázku 1 je znázorněna obvyklá distribuce molekulových hmotností typického ZNPP, typického statistického PP (křivka B) a typického miPP (křivka A). Je zřejmé, že jak ZNPP tak statistický PP mají širokou distribuci molekulových hmotností oproti miPP. To ukazuje, že ZNPP a statistický PP se mohou snadno vzájemně mísit. Naproti tomu miPP má velmi zúženou distribuci

4o molekulových hmotností, což by při zamísení do ZNPP mohlo vést k předpokladu zhoršeného tepelného pojení. V souvislosti s vynálezem bylo však překvapivě zjištěno, že přestože má miPP zúženou distribuci molekulových hmotností, když se zamísí v množství od 10 do 50 % hmotn. do ZNPP, tepelné pojení ZNPP se zlepší aniž se významně ovlivní mechanické vlastnosti směsi.

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 íychlé a rovnoměrné tavení povrchu přiléhajících vláken tak, aby vznikl silný a spolehlivý tepelný spoj bez rozbíjení molekulové orientace vyvinuté v jádru vlákna. Přidání miPP k ZNPP má tendenci snižovat teplotu tepelného pojení vláken, takže se rozšíří rozmezí, ve kterém je možné tepelné pojení realizovat, a tak se ulehčí tepelné pojení vláken. Začlenění miPP do ZNPP umožní značně zvýšit maximální pevnost netkaných textilií, jako výsledek tohoto lepšího tepelného pojení sousedních vláken.

Použitý miPP podle tohoto vynálezu má úzkou distribuci molekulové hmotnosti, index polydis55 persity D je obvykle od 1,8 do 4, nejlépe od 1,8 do 3. Index polydispersity D je podíl Mw/Mn,

-4CZ 302290 B6 přičemž Mw je hmotnostní průměrná molekulová hmotnost a Mn je číselná průměrná molekulová hmotnost polymeru. miPP má teplotu tání v rozsahu od 140 do 155 °C. Vlastnosti dvou typických miPP pryskyřic pro použití v tomto vynálezu jsou uvedeny v tabulce 1.

Přidání až do 15 % hmotn. (popřípadě až do 10 % hmotn. 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 ve směsi sPP/miPP/ZNPP. Poněvadž přimíchání sPP k miPP a ZNPP dovoluje snížit teplotu tepelného pojení pod hodnotu používanou pro čistá miPP vlákna, a poněvadž nižší teplota tepelného pojení to má sklon omezit hrubost na dotyk netkaných textilií vyráběných z těchto vláken, přidání sPP v souladu s vynálezem do miPP a ZNPP zlepšuje měkkost netkaných textilií. Složení typického sPP pro použití ve vynálezu je specifikované v tabulce 1.

Kromě toho, když se sPP začlení do miPP a ZNPP 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 odpovídajícího miPP má sklon omezit hromadění napětí během zvlákňování, což dovoluje zvýšit maximální rychlost zvlákňování směsi miPP/ZNPP podle vynálezu.

Včlenění sPP do miPP a ZNPP 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 a ZNPP podle tohoto vynálezu. Vlákna mají také zlepšenou pružnost oproti známým polypropylenovým ZNPP vláknům, následkem použití sPP. Mimoto použití miPP dovoluje vyrábět jemnější vlákna, která jsou měkká a také se dosáhne homogennější jo 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.

Zvlákňovatelnost miPP/ZNPP směsi v souladu s vynálezem není významně změněna oproti známým vláknům.

Vlákna vyrobená v souladu s vynálezem mohou být buď bikomponentní vlákna nebo bikonstituentní vlákna. Při výrobě bikomponentních vláken se miPP a ZNPP plní do dvou různých extru40 dérů. Potom se dva extrudáty společně zvlákňují za vzniku jednoho vlákna. Pro bikonstituentní vlákna 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 profitu v procesu zvlákňování optimalizovat výrobní teplotu a zachovat ten samy 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, nejtypičtěji od 230 do 250 °C. Na výrobu střiže může být typická teplota při vytlačování v rozsahu od 230 do 330 °C, nejtypičtěji od 270 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

-5 CZ 302290 B6 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 venkovních textilií a geotextilii. 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 příklady vyhotovení.

Příklady provedení vynálezu

Příklad I

V tomto příkladu byly vlastnosti netkaných textilních výrobků složených z polypropylenových vláken obsahujících až do 50% hmotn. miPP se zbytkem tvořeným ZNPP porovnávány s vlastnostmi vláken složených ze samotného miPP. Samotný miPP měl MFI 32 g/10 min a podíl Mw/Mn rovný 3. ZNPP měl MFI 12 g/10 min a podíl Mw/Mn rovný 7. Byla vyrobena směs miPP a ZNPP, níže v dokumentu nazývaná jako Póly 1 a samotného miPP byla vyrobena 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 a samotného miPP jsou uvedeny v tabulce 2.

Z tabulky 2 je jasné, že mechanické vlastnosti netkaných textilií vyrobených tepelným pojením z Póly 1 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 udrženi jemnosti vlákna okolo 2,5 dtex.

Tabulka 3 ukazuje jemnost (titr) vláken, pevnost v tahu vláken při 10% prodloužení, prodloužení při maximální tažné síle a pevnost v tahu vláken při maximální tažné síle. Obrázky 2 a 3 jsou

-6CZ 302290 B6 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 dloužení.

Jak je zřejmé, směs ZNPP/miPP obsahující až do 50% hmotn. miPP má prodloužení při maximální tažné síle a pevnost v tahu vláken při maximální tažné síle při měnícím se množstvím miPP v podstatě konstantní. Tedy s přidáváním miPP v takovém množství, že obsah miPP ve směsi ZNPP/miPP je až do 50 % hmotn., v podstatě nedochází ke změně mechanických vlastností vláken, což se týká zvláště prodloužení a pevnosti v tahu vláken, ale jak ukazuje příklad 1 vlastnosti při tepelném pojení vláken za vzniku netkaných textilií jsou zlepšeny.

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 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

-7 CZ 302290 B6

Tabulka 2

Směs	teplota tepelného pojení (°C)	Maximální síla (podélně) (N/5cm)	prodloužení při přetržení (podélně) (%)	maximální síla (příčně) (N7 5 c m)	prodloužení při přetržení (příčně) (%)
Póly 1	142	27	85	12	95
Póly 1	148	35	60	14	65
Samotný miPP	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 10% prodloužení	prodloužení při maximální tažné síle	pevnost v tahu pří 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

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

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Polypropylenové vlákno, vyznačující se tím, že zahrnuje více než 50 % hmotnostních prvního isotaktického polypropylenu vyrobeného za použití katalyzátoru Ziegler-Natta. od 5 do méně než 50 % hmotnostních druhého isotaktického polypropylenu vyrobeného za použití metalocenového katalyzátoru, a popřípadě až do 15 % hmotnostních syndiotaktického

15 polypropylenu (sPP), přičemž druhým polypropylenem je homopolymer, kopolymer nebo terpolymer isotaktického polypropylenu nebo směs takových polymerů a druhý polypropylen má teplotu tání v rozmezí od 140 do 150 °C.

20

2. Polypropylenové vlákno podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje od 10 do méně než 50 % hmotnostních druhého isotaktického polypropylenu.

3. Polypropylenové vlákno podle nároku 2, vyznačující se tím, že zahrnuje od 60 do 80 % hmotnostních prvního isotaktického polypropylenu a od 20 do 40 % hmotnostních dru25 hého isotaktického polypropylenu.

4. Polypropylenové vlákno podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že druhý polypropylen má index polydisperzity (D) od 1,8 do 8.

30 5. Polypropylenové vlákno podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že druhý polypropylen má index toku taveniny (MFI) od 1 do 2500 g/10 min.

-9 CZ 302290 B6

6. Polypropylenové vlákno podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že první polypropylen má indexpolydisperzity od 3 do 12.

5 7. Polypropylenové vlákno podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se t í m, že první polypropylenový homopolymer má teplotu tání v rozsahu od 159 do 169 °C.

8. Polypropylenové vlákno podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tí m , že množství syndiotaktickéhopolypropylenu (sPP)je0,3 až 10% hmotnostních.

io

9. Polypropylenové vlákno podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že sPP je homopolymer, statistický kopolymer, blokový kopolymer nebo terpolymer nebo směs takových polymerů.

i5

10. Polypropylenové vlákno podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že sPP má teplotu tání až do 130 °C.

11. Textilie vyrobená z polypropylenového vlákna podle kteréhokoliv z předcházejících nároků.

20

12. Výrobek zahrnující textilií podle nároku 11, kterým je filtr, kapesnícek, plena, dámský hygienický výrobek, výrobek na řešení problémů s inkontinencí, obvaz na rány, obinadlo, chirurgický oděv, chirurgická přikrývka, ochranný kryt, geotextilie a venkovní textilie.

13. Použití polypropylenového vlákna podle kteréhokoliv z nároků 1 až 10 pro výrobu netkané

25 textilie postupem pojení pod tryskou.