SK11942002A3

SK11942002A3 - Polypropylénové vlákna

Info

Publication number: SK11942002A3
Application number: SK1194-2002A
Authority: SK
Inventors: Axel Demain
Original assignee: Atofina Research
Priority date: 2000-02-18
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2003-04-01
Also published as: DE60100458T2; IL151240A; NO20023876D0; PL356584A1; EE200200458A; ES2202289T5; AU5465401A; HU226849B1; US6710134B2; DE60100458D1; SI1299584T2; WO2001061084A1; JP2003522853A; EP1126053A1; CZ20022776A3; DK1299584T3; EP1299584A1; DE60100458T3; PT1299584E; IS6498A

Description

Oblasť techniky

Tento vynález sa týka polypropylénových vlákien a výrobkov vyrobených z polypropylénových vlákien.

Doterajší stav techniky

Polypropylén je dobre známy pri výrobe vlákien, predovšetkým pri výrobe netkaných textílií.

EP-A-0789096 a jemu zodpovedajúci WO-A-97/29225 dokument zverejňuje podobné polypropylénové vlákna, ktoré sú vyrobené zo zmesi syndiotaktického polypropylénu (sPP) a izotaktického polypropylénu (iPP). Táto Špecifikácia zahŕňa miešanie od 0,3 do 3 % hmotnosti sPP založenom na úhrne polypropylénu tvorené zmesou iPPsPP, vlákna majú zväčšené prirodzené množstvo a hladkosť a netkané textílie vyrobené z vlákien majú zlepšenú mäkkosť. Okrem toho, táto špecifikácia zverejňuje podobnú zmes s nižšou teplotou tepelného spojenia vlákien. Tepelné spojenie je použité pri výrobe netkaných textílií z polypropylénových vlákien. Špecifikácia odhaľuje taký izotaktický polypropylén pozostávajúci z homopolyméru tvoreného polymeráciou propylénu ako Ziegler-Natta katalýzou. Izotaktický polypropylén má typicky hmotnosť priemernej molekulárnej hmotnosti Mw od 100,000 do 4 000,000 a počet priemernej molekulárnej hmotnosti Mn od 40,000 do 100,000 s bodom topenia od asi 159 do 169 °C. Avšak, polypropylénové vlákna vyrobené v súlade s touto špecifikáciou doplácajú na technický problém tohto izotaktického i

polypropylénu, ktorý bol použitý pri výrobe Ziegler-Natta katalyzátora, nemajúci zvlášť dôležité mechanické vlastnosti, predovšetkým priľnavosť.

WO-A-96/23095 dokument zverejňuje metódu na výrobu netkanej textílie s rozsiahlym okienkovým spojením, v ktorom sú netkané textílie tvorené z vlákien zmiešaného termoplastického polyméru zahŕňajúceho od 0,5 do 25 wt% syndiotaktického polypropylénu. Syndiotaktický polypropylén môže byť zmiešaný s obmenou odlišných polymérov zahŕňajúcich izotaktický v polypropylén. Špecifikácia zahŕňa niekoľko príkladov, v ktorých budú vyrábané rôzne zmesi syndiotaktického polypropylénu s izotaktickým polypropylénom. Izotaktický polypropylén pozostáva z bežne dostupného izotaktického polypropylénu, pri ktorého výrobe je použitý Ziegler-Natta katalyzátor. V špecifikácii je odhalené, že použitím syndiotaktického polypropylénu sa rozšíri rozhranie teploty, nad ktorou sa tepelné spojenie môže vyskytovať a dolné prípustné tepelné spojenie.

WO-A-96/23095 taktiež odhaľuje výrobu vlákien pre zmesi zahŕňajúcu syndiotaktické polypropylény, ktoré sú buď bikomponentné vlákna alebo bi-konštituentné vlákna. Bi-komponentné vlákna sú vlákna, ktoré môžu byť vyrobené z aspoň dvoch polymérov vytlačených z oddelených vytlačovacích strojov a pradených spoločne do jedného vlákna. Bi-konŠtituentné vlákna sú vyrobené z aspoň dvoch polymérov vytlačených ako zmes z toho istého vytlačovacieho stroja. Obe bi-komponentné a bi-konštituentné vlákna sú uverejnené a budú použité v zdokonalenom tepelnom spojení Ziegler-Natta polypropylénu u netkaných textílií. Predovšetkým, polymér s nižším bodom topenia oproti Ziegler-Natta izotaktickému polypropylénu, napríklad polyetylén, náhodné kopolyméry alebo terpolyméry, sú ako vonkajšia časť bi-komponentného vlákna alebo sú zmiešané v Ziegler-Natta polypropyléne tvorenom bi-konštituentným vláknom.

EP-A-0634505 dokument zverejňuje vylepšenú propylénpolymérnu priadzu a podmienky výroby, pri ktorých je priadza schopná väčšieho zmrštenia syndiotaktického polypropylénu, ktorý je miešaný s izotaktickým polypropylénom od 5 do 50 častí na hmotnosť syndiotaktického polypropylénu. Je uverejnené, že priadza má zvýšenú pružnosť a zmrštiteľnosť, predovšetkým prospešnú u vlasových tkanín a podlahových krytín, ako sú koberce. Je uverejnené, že miešaný polypropylén ukazuje znižovaním tepla mäknutím a rozširovaním tepelnej odozvy krivku nameranú s diferenciou snímania meraného tepla ako dôsledku prítomnosti syndiotaktického polypropylénu.

US-A-5269807 dokument zverejňuje zošitie vytvorené zo syndiotaktického polypropylénu vystavené väčšej pružnosti než porovnateľné zošitie vytvárané z izotaktického polypropylénu. Syndiotaktický polypropylén môže byť miešaný s, okrem iného, izotaktickým polypropylénom.

EP-A-0451743 dokument zverejňuje metódu pri tvarovaní syndiotaktického polypropylénu, v ktorej syndiotaktický polypropylén môže byť miešaný s malým množstvom polypropylénu majúcim podstatne izotaktickú štruktúru. Je uverejnené, že vlákna môžu byť tvorené z polypropylénu. Je taktiež uverejnené, že izotaktický polypropylén je vyrábaný s použitím katalyzátora pozostávajúceho z titánu trichloridu a organohliníkovej zmesi alebo titánu trichlóru alebo titánu tetrachlóru na halogenide horčíka a organohliníkovej zmesi, tj. Ziegler-Natta katalyzátora.

EP-A-0414047 dokument zverejňuje polypropylénové vlákna vytvorené zo zmesi syndiotaktického a izotaktického polypropylénu. Zmes zahŕňa aspoň 50 váhového rozdielu syndiotaktického polypropylénu a najviac 50 váhového rozdielu izotaktického polypropylénu. Je uverejnené, že vytlačovateľnosť vlákien je zlepšená a podmienky napínania vlákien sú rozlíšené.

Je ďalej známa výroba syndiotaktického polypropylénu používaného metalického katalyzátora, ako môže byť uverejnené napríklad v dokumente US-A-4794096.

V poslednej dobe, metalické katalyzátory môžu taktiež byť použité pri výrobe izotaktického polypropylénu. Izotaktický polypropylén, ktorý má byť vyrobený použitím metalického katalyzátora je opísaný v dokumente nižšie ako miPP. Vlákna vyrobené ako miPP ukazujú oveľa lepšie mechanické vlastnosti, prevažne priľnavosť, ako typický Ziegler-Natta polypropylén základných vlákien, nižšie v dokumente uvedené ZNPP vlákna. Avšak táto dosiahnutá priľnavosť je len čiastočne prenesená na netkané textílie, ktoré môžu byť vyrobené z miPP vlákien tepelným spojením. Samozrejme, vlákna vyrobené použitím miPP majú veľmi obmedzené okienkové tepelné spojenie, okno definujúce rozsah tepelného spojenia, cez ktoré sa potom vlákna tepelne spoja, pričom netkané textílie ukazujú najlepšie mechanické vlastnosti. Ako dôsledok, len malého počtu miPP vlákien prispieva k mechanickým vlastnostiam netkanej textílie. Taktiež, kvalita tepelného spojenia medzi susednými miPP vláknami je zlá. Takto známe miPP vlákna majú byť nájdené ťažšie pre tepelné spojenie ako ZNPP vlákna, napriek nižšiemu bodu topenia.

WO-A-97/10300 dokument zverejňuje polypropylén miešaný z kompozícií, kde zmes môže pozostávať z 25% až do 75% hmotnosti v

Ziegler-Natta izotaktického polymérneho kopolyméru. Špecifikácia je v podstate smerovaná na výrobu fólií, ktoré sú z mieseného polypropylénu.

US-A-5483002 dokument zverejňuje propylén polymérov majúcich nízkoteplotnú odolnosť pri náraze obsahujúcich zmes jedného polokryštalického polypropylénu homopolyméru s buď druhým polykryštalickým polymérom homopolyméru alebo nekryštalickým propylénom homopolyméru.

EP-A-0538749 dokument zverejňuje propylén kopolyméru zložený na výrobu fólií. Také zloženie pozostáva zo zmesi dvoch komponentov, prvý komponent pozostáva buď z propylénu homopolyméru alebo kopolyméru propylénu s etylénom alebo iným alfa-olefínom majúcim uhlíkové číslo od 4 do 20 a druhý komponent pozostáva z kopolyméru propylénu s etylénom a/alebo alfa-olefínom majúcim uhlíkové číslo od 4 do 20.

Podstata vynálezu

Cieľom tohto predloženého vynálezu je rozšíriť oknové tepelné spojenie miPP vlákien. Ďalším cieľom vynálezu je pripraviť netkaným textíliám z miPP vlákien zlepšené mechanické vlastnosti, predovšetkým priľnavosť.

Je známe, že polypropylénové vlákna a netkané textílie sú vyrábané z polypropylénových vlákien majúcich sklon byť hrubé na dotyk. Cieľom tohto predloženého vynálezu je taktiež zlepšiť jemnosť miPP polypropylénových vlákien.

Predložený vynález poskytuje polypropylénové vlákno zahŕňajúce väčšiu ako 80% hmotnosť prvého izotaktického polypropylénu vyrobeného z metalického katalyzátora a od 5% do 20% hmotnosti druhého izotaktického polypropylénu vyrobeného z ZieglerNatta katalyzátora.

Polymérne vlákno môže najlepšie zahŕňať od 85 do 95% hmotnosti prvého izotaktického polypropylénu a od 5 do 15% hmotnosti druhého izotaktického polypropylénu.

Polypropylénové vlákno môže zvyčajne zahŕňať od 0 do 15% hmotnosti, najvýhodnejšie od 0 do 10% hmotnosti, syndiotaktického polypropylénu (sPP). Pridanie sPP môže zlepšiť jemnosť vlákien, takisto ako tepelné spojenie.

Druhý polypropylén vyrobený z Ziegler-Natta katalyzátora (ZNPP) môže byť homopolymér, kopolymér alebo terpolymér alebo fyzikálna alebo chemická zmes takýchto polymérov.

Prvý polypropylén vyrobený z metalického katalyzátora (miPP) je homopolymér, kopolymér, buď náhodného alebo blokového kopolyméru alebo terpolymér izotaktického polypropylénu vyrobeného z metalického katalyzátora alebo fyzikálnou alebo chemickou zmesou takýchto metalických polymérov.

Najvýhodnejšie, prvý polypropylén má disperzný index od 1,8 do 4. Najlepšie, prvý polypropylén má teplotu topenia v rozsahu od 130 do 161 °C pre homopolymér a teplotu topenia od 80 do 160 °C pre kopolymér alebo terpolymér.

Najlepšie, miPP má index toku topenia (MFI) od 1 do

500 g/10 min. Tieto špecifikované hodnoty MFI sú predurčené použiť v riadení ISO 1133 pri použitom zaťažení 2,16 kg pri teplote 230 °C.

Najlepšie, druhý polypropylén homopolymér alebo kopolymér má Mn od 30,000 do 130,000 kDa a MFI môže byť v rozsahu od 5 do 90 g/10 min pre skané alebo pre staplové vlákna.

Najlepšie, prvý polypropylén má disperzný index (D) od 3 do

12. Najlepšie, prvý polypropylén má teplotu topenia v rozsahu od 100 do 169 °C, najlepšie je teplota topenia od 158 do 169 °C pre homopolymér a teplota topenia od 100 do 160 °C pre kopolymér alebo terpolymér. Typická teplota topenia pre homo ZNPP je 162 °C.

Najlepšie, má ZNPP index toku topenia (MFI) od 1 do 100 g/10 min.

Najlepšie, prvý polypropylén homopolymér má MFI v rozmedzí od 15 do 60 g/10 min pre skané vlákna alebo 10 až 30 g/10 min pre staplové vlákna.

Najlepšie, sPP je homopolymér alebo náhodný kopolymér majúci RRRR racemický päťmocný prvok najmenej 70%. sPP môžu alternatívne byť blokové kopolyméry majúce vyšší komonomér alebo terpolymér. A najlepšie, sPP má teplotu topenia až okolo 130 °C. Typicky má sPP dva najvyššie body topenia, jeden bude okolo 112 °C a druhý bude okolo 128 °C. Typicky sPP má MFI od 0,1 do 1000 g/10 min, najtypickejšie od 1 do 60 g/10 min. sPP môže mať monomodálnu alebo multimodálnu molekulovú hmotnosť a najlepšie je bimodal polymér s cieľom zlepšiť proces sPP.

Predložený vynález ďalej zahŕňa výrobu tkanín z polypropylénového vlákna podľa vynálezu.

Avšak podľa predloženého vynálezu je ďalej umožnené vyrábať výrobky zahŕňajúce také textílie, ktoré budú označené okrem iného ako filter, plienka, dámsky hygienický tovar, obväz na rany, chirurgický odev, chirurgická prikrývka a ochranný kryt.

Predložený vynález naznačuje zistenie, že keď je miešané väčšie množstvo miPP, dokonca v malých koncentráciách, ZNPP spôsobuje vylepšené tepelné spojenie miPP, dokonca keď ZNPP má vyšší bod topenia ako miPP. Podľa toho, keď miešame homopolymér miPP, ktorý má typickú teplotu topenia v rozsahu od okolo 130 °C do okolo 161 °C, s homopolymérom ZNPP, ktorý má typickú teplotu topenia v rozsahu od okolo 159 °C do okolo 169 °C, vlákna obsahujúce v podstate vyššiu koncentráciu miPP vykazujú kvalitnejšie vlastnosti tepelného spojenia.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Predložený vynález bude teraz vysvetlený pomocou predložených príkladov len s odkazom na sprievodné obrázky, v ktorých:

Obrázok 1 je tlak/napínanie, kde graf znázorňuje vzťah medzi tlakom a napínaním pre typický miPP a typický ZNPP;

Obrázok 2 je graf ukazujúci vzťah medzi pevnosťou v ťahu a zložením zmesi miPP/ZNPP;

a

Obrázky 3 a 4 znázorňujú grafy predstavujúce vzťah medzi predĺžením (%) v maximálnej ťažnej sile a pevnosťou vlákien v ťahu (cN/tex) v maximálnej ťažnej sile s ohľadom na miPP množstvo pre vlákna vyrobené zmiešaním miPP a ZNPP.

Príklady vyhotovenia vynálezu

V praxi sú známe takéto vlákna s dobrým tepelným spojením, f ku ktorých vlastnostiam patria pomerne rozsiahle predĺženia pred pretrhnutím a ukazujú rovinnú časť v tlaku (v predĺžení), kde zlom je získaný ťahovou skúškou.

Uvedený obrázok 1, ako môže byť vidieť pré typické miPP, kde vytváranie vo vnútri vlákien miPP má vysokú pevnosť v ťahu, a preto teda vysoký modul pružnosti (predstavujúci pomerne prudký zráz r tlaku/napínanie zámerne pre miPP), a pomerne malé predĺženie pred pretrhnutím, typicky okolo 200%. Na rozdiel od toho, pre ZNPP tieto ukážky vysokého predĺženia pred pretrhnutím typicky väčšie ako 400% a nižší modul pružnosti vykazuje pomerne povrchný zráz v

v tlaku/napínaní ako je možné vidieť z grafu. Ďalej ešte pri napínaní okolo 200% ZNPP typicky vykazuje rovinný graf v tlaku/napínaní. j Vlákno tepelne spojené s miPP, ako to vyplýva z molekulovej orientácie miPP vyvinutej počas pradenia. Je veľmi pravdepodobné, že prítomnosť ZNPP v miPP zlepšuje vývoj takejto molekulovej orientácie, dokonca pri koncentráciách nad alebo pod 20 wt%. Ako dôsledok mechanické vlastnosti mi?P vlákien sú veľmi podobné ZNPP vláknam, dokonca ak miPP je hlavnou zložkou zmesi alebo ZNPP koncentrácie dosahujú od 20 do 50 wt% ZNPP. Ako dôsledok ZNPP sa znižuje pod 20 wt% tej istej molekulovej orientácie typického miPP sa môže postupne rozvinúť vo vlákne počas pradenia. Podľa toho sa r

pevnosť vlákna postupne zlepšuje a predĺžení pri pretrhnutí sa postupne znižuje, keď sa znižuje koncentrácia ZNPP.

Obrázok 2 znázorňuje vzťah medzi pevnosťou a zložením zmesi miPP/ZNPP v polypropylénovom vlákne. Je zrejmé, že množstvo miPP je menej ako okolo 60 do 80% miPP v zmesi, mechanické vlastnosti zmesi vzhľadom na pevnosť sú podobné ZNPP. Viac ako okolo 90% miPP v zmesi sa pevnosť veľmi zlepší, ale toto je vykompenzované skrátením predĺženia v pretrhnutí a ako dôsledok snahy mať dobré tepelné spojenie také, aby sa vysoká pevnosť vlákna odrazila na výslednej netkanej textílii. Podľa toho sú dosiahnuté dobré mechanické vlastnosti netkaných texitílií, typicky miPP/ZNPP zmesi zahŕňajúcej od 5 do 20 wt% ZNPP.

V priemyselnej výrobe je tepelné spojenie pre vyrábané netkané textílie použité na to, aby vo vysokej rýchlosti navrstvené vlákna boli tepelne spojené prostredníctvom dvojice ohrievaných valcov. Tento proces vyžaduje rýchle a rovnomerné tavenie povrchu priliehajúcich vlákien idúcich po sobe pre silný a spoľahlivý tepelný spoj, ktorý bude dosiahnutý bez rozbíjania molekulovej orientácie vyvolanej v strede vlákna. Pridaním ZNPP k miPP sa rozšíri rozsah teploty tepelného spojenia vlákien alebo sa rozšíri „okno“ pre vlákna, čím sa uľahčí tepelne spojiť vlákna spoločne. Toto začlenenie ZNPP do miPP umožní maximálnu pevnosť netkaných textílií, ktorá bude značne rastúca, pričom ako výsledok tohto rastúceho tejpelného spojenia bude utvorenie priľahlých vlákien.

Použité miPP podľa tohto vynálezu má zúženú molekulárnu hmotnosť, typicky má disperzný index D od 1,8 do 4, najlepšie od 1,8 do 3. Disperzný index D je podiel Mw/Mn, pričom Mw je hmotnostné číslo priemernej molekulárnej hmotnosti a Mn je číslo priemernej molekulárnej hmotnosti polyméru. miPP má teplotu topenia v rozsahu od 130 do 161 °C. Vlastnosti dvoch typických miPP živíc pri použití v tomto vynáleze sú uvedené v tabuľke 1.

Pridanie sPP do miPP taktiež je možné nájsť v tomto vynálezu so zlepšenou jemnosťou vlákien. Ako výsledný efekt sa vo vynáleze nachádza taká jemnosť vlákien, ktorá môže byť vo zvýšenej použitá len malé množstvo sPP, napríklad od 0,3 wt% sPP v zmesi sPP/miPP/ZNPP. Od doby zmiešania sPP s miPP a ZNPP dovoľujú nižšiu teplotu tepelného spojenia používanú, ako by bola používaná pre nezmiešané miPP vlákna, a od doby nižšej teploty tepelného spojenia má sklon obmedziť hrubosť na dotyk netkaných textílií vyrábaných z vlákien predstavujúcich v súlade s vynálezom do miPP a ZNPP zlepšenú jemnosť netkaných textílií. Zloženie typické sPP pri použití vo vynáleze je špecifikované v tabuľke 1.

Okrem toho, keď sPP je včlenené do miPP je z toho vytvorená zmes, a keď tieto zmesi sú použité na výrobu skaných vlákien, sPP podporuje vlákna majúce zlepšenú prirodzenú veľkosť, to má za následok zlepšenú jemnosť netkaných textílií.

Pridaním použitého miPP do zmesi s ZNPP a dobrovoľne sPP v súlade s vynálezom má sklon zabezpečiť vlákna, ktoré môžu byť ľahšie roztočené oproti známym ZNPP vláknam. Podstatné obmedzenie týchto dlhých raťazcov molekulárnej hmotnosti zodpovedajúceho miPP má sklon obmedziť neodmysliteľný tlak počas pradenia, čím dovolí zvýšenie na maximálnu rýchlosť rotácie pre vlákna miPP/ZNPP zmiešané v súlade s vynálezom.

Včlenením sPP do miPP podľa tohto vynálezu z toho tvorené zmesi zabezpečí široké okienkové tepelné spojenie dovoľujúce prenos vlastností miPP vlákien do vnútra vlastností netkaných textílií vyrábaných zo zmesí. Teplota tepelného spojenia vlákien vyrobených z takých zmesí je takisto o niečo nižšia. Vlákna a netkané textílie vyrobené zo zmesí majú zvýšenú jemnosť a škané vlákna majú n

prirodzenou veľkosť, ako výsledok predstavujúci sPP do miPP podľa tohto vynálezu. Vlákna majú taktiež zlepšenú pružnosť oproti známym polypropylénovým ZNPP vláknam, následkom čoho je použitie sPP. Okrem toho použitie miPP dovoľuje vyrábať jemnejšie vlákna, následné jemnejšie vlákna a viac homogénnu distribúciu vlákien do netkanej textílie.

Aj keď bolo známe v skôr predloženom vynáleze použitie druhého polyméru vo vláknach, nebolo doposiaľ navrhnuté použitie miPP v zmesi s ZNPP na výrobu vlákien. Účelné tepelné spojenie vlákien je potrebné na prenos vynikajúcich mechanických vlastností vlákien do netkaných textílií. Na doplnenie, len okolo 5 hmotnostných percent ZNPP postačuje na to, aby bolo spozorované podstatné zlepšenie v tepelnom spojení vlákien a mechanických vlastností netkaných textílií. Ako následok vlákien vyrobených použitím miPP/ZNPP zmesi v súlade s vynálezom, nie sú významne upravené oproti známym miPP vláknam.

Vlákna vyrobené v súlade s vynálezom môžu byť buď bikomponentné vlákna alebo bi-konštituentné vlákna. Pre bikomponentné vlákna, miPP a ZNPP sú naplnené do dvoch rôznych extrudérov. Potom dva extrudéry sú otáčané spoločne a tvoria jednoduché vlákna. Pre bi-konštituentné vlákna je zmes miPP/ZNPP získaná ako suchá zmesová gulička, ako vločka alebo ako prášok dvoch polymérov pred ich plnením do obvyklého extrudéru alebo použité guličky alebo vločky zmesi miPP a ZNPP, ktoré majú byť spoločne vytlačené a potom znovu vytlačené ako zmes z druhého extrudéru.

Keď zmes ZNPP/miPP je použitá pri výrobe vlákien v súlade s vynálezom, je možné prispôsobením teplotného profilu v procese pradenia optimalizovať výrobnú teplotu a ešte zachytiť to isté pretavenie rovnako ako u nezmiešaného miPP. Pre výrobu točivo uložených vlákien typická teplota pri vytlačovaní môže byť v rozsahu od 200 do 260 °C, najtypickejšie od 230 do 250 °C. Na výrobu staplových vlákien môže byť typická teplota pri vytlačovaní v rozsahu od 230 do 330 °C, najtypickejšie od 280 do 310 °C.

Vlákna vyrobené v súlade s vynálezom môžu byť vyrobené zo ZNPP/miPP zmesi majúcej ďalšie prímesi na zlepšenie mechanických vlastností vlákien. Vlákna vyrobené v súlade s vynálezom môžu byť použité na výrobu netkaných textílií na použitie pri filtrácii, výrobky osobnej potreby, napríklad ako utierky, plienky, dámske hygienické potreby, v medicíne, ako napríklad výrobky na rany, obväzy, chirurgické odevy a chirurgické prikrývky, ochranné kryty a ako vonkajšie textílie a geotextílie. Netkané textílie vyrobené zo ZNPP/miPP vlákien podľa vynálezu môžu byť čiastočne také výrobky alebo predstavujú výhradne tieto výrobky. Rovnako ako aj zloženie netkaných textílií, môžu byť také vlákna použité ako pletenina alebo podlahová krytina. Netkané textílie vyrobené z vlákien v súlade s vynálezom môžu byť zhotovované niekoľkými spôsobmi, ako napríklad vháňaním vzduchu, roztavením, otáčavým spojením alebo kefovým procesom. Vlákna podľa vynálezu môžu byť taktiež tvorené ako netkaná šnúrka, ktorá je tvorená bez tepelného spojenia pomocou vlákien, ktoré budú zapletené spoločne do tvaru textílie s použitím vysoko stlačiteľného média, ako napríklad vzduchu alebo vody.

Predložený vynález bude teraz detailnejšie opísaný s odvolaním sa na nasledujúce neobmedzené príklady vyhotovenia.

Príklad 1

V súlade s týmto príkladom, vlastnosti netkaných textilných výrobkov zložených z polypropylénových vlákien začlenených až do 80 wt% miPP so zvyškom budúceho ZNPP boli oproti vláknam zložené z nezmiešaného miPP. Tieto nezmiešané miPP majú MFI 32 g/10 min a podiel Mw/Mn rovný 3. ZNPP má MFI 12 g/10 min a podiel Mw/Mn rovný 7. Tri zmesi, nižšie v dokumente nazývané ako Poly 1,2 a 3 miPP a ZNPP s hmotnostným podielom 80 wt% miPP/20 wt% ZNPP bol vyrobený. Vlákna boli vyrobené zmiešaním Poly 1,2 a 3 a nezmiešaného miPP. Vlákna boli točené dlhým rotačným procesom s teplotou polyméru v zvlákňovacej tryske 280 °C. Jemnosť vlákna po pradení bola 2,3 dtex a jemnosť vlákna po preťahovaní bola 2,1 dtex. Vlákna boli tvarované a rezané po kroku preťahovania. Ďalej boli vlákna uložené do balíka s hmotnosťou 400 kg na 10 dní. Vlákna boli potom podrobené mykaniu a spojené rýchlosťou 110 m/min. Potom •y netkané textilné výrobky majúce hmotnosť 20 g/m boli tvarované prostredníctvom tepelného spojenia. Teplota tepelného spojenia a mechanické vlastnosti netkaných textílií takto vyrobených pre Poly

1,2 a 3 a nezmiešaného miPP sú uvedené v tabuľke 2. Z tabuľky 2 je jasné, že mechanické vlastnosti netkaných textílií tepelne spojených vyrobených z Poly 1, 2 a 3 sú väčšie ako tie, ktoré zodpovedajú teplote tepelného spojenia pre nemiešané miPP.

Príklad 2

V súlade s týmto príkladom, kombinácia miešania ZNPP a miPP, ktoré budú vyrábané a komponenty zmesí sú špecifikované v tabuľke 3.

miPP má MFI 13 g/10 min. ZNPP bude rovnaké, ako v uvedenom príklade 1. Zmes bude pripravená z guličiek suchým miešaním komponentov a sypaním suchej zmesi do dávkovača extrudéru okamžite po zmiešaní. Vlákna budú tak vyrábané zo zmesového extrudéru. Vlákno bude vyrobené použitím zvlákňovacej trysky s 224 dierami s podielom dĺžky/priemeru 8/0,8. Teplota vytlačovania bola 285 °C s ochladzovaným vzduchom o 15 °C a s tlakom 50 Pa. Teplota preťahovania bola 80 °C. Pre každú zmes vlákien vyrábaných pri podmienkach navíjania s 1600 m/min následného navíjania s ťahovým koeficientom 1,3. Výrobná kapacita s vadou bola nastavená pri udržaní jemnosti vlákna okolo 2,5 dtex.

Tabuľka 3 ukazuje jemnosť vlákien, pevnosť vlákien v 10% pretiahnutí, pretiahnutí s maximálnou ťažnou silou a pevnosť vlákien v maximálnej ťažnej sile (sigma@max). Obrázky 3 a 4 sú grafy znázorňujúce súvislosť medzi preťažením v maximálnej ťažnej sile a pevnosťou vlákien v maximálnej ťažnej sile, navzájom, s ohľadom na množstvo miPP v zmesi.

Tabuľka 4 ukazuje jemnosť vlákien, pevnosť vlákien v 10% predĺžení, predĺžení v maximálnej ťažnej sile a pevnosť vlákien v maximálnej ťažnej sile (sigma@max) pre vlákna vyrobené tak, ako je to opísané tu vyššie, ale bez nákresu.

Môže byť známe, že zmes majúca až do 80 wt% miPP v zmesi r

ZNPP/miPP, predĺženie maximálnou ťažnou silou a pevnosť vlákien maximálnou ťažnou silou sú v podstate konštanty s ohľadom na množstvo miPP. Taktiež s pridávaním miPP do zmesi ZNPP/miPP až do množstva 80 wt% miPP sú mechanické vlastnosti vlákien v podstate upravené, ako je pretiahnutie a pevnosť u jednotlivých vlákien, ale ako je ukázané v príklade 1, charakteristiky spojenia vlákien formovaných tepelným spojením sú u netkaných textílií zlepšené.

Príklad 3

Tento príklad ukazuje vzrast rozmeru alebo jemnosti polypropylénových vlákien začlenených do zmesi ZNPP/miPP množstva sPP.

Keď polypropylénové vlákna sú položené na rovnej ploche, ako je napríklad sklenená doska, morfológia vlákna, v jednotlivom stupni jeho priamosti alebo naopak, v stupni jeho zvlnenia, je označením rozmeru vlákna. Vlákno, ktoré môže byť skúmané optickou mikroskopiou, môže byť videné ako zvlnené alebo v podstate so sínusovou morfológiou, so vzrastom zvlnenia (to je zníženie stupňa r medzi vrcholmi susedných vln) zodpovedajúcemu vzrastajúcemu rozmeru alebo jemnosti vlákna.

Keď bude sPP pridané do polypropylénu homopolyméru v množstve až do 15 wt%, má byť nájdené, že vzdialenosť medzi dvoma vrcholmi vlny klesá, ale zmysel otáčania rozmeru alebo jemnosti vlákien vzrastá. Napríklad 5 wt% sPP bude zmiešané do Ziegler-Natta polypropylénu homopolyméru, vzdialenosť medzi vrcholom bude 5,1 mm, ale keď bude zmiešané 15 wt% sPP do toho istého polypropylénu bude vzdialenosť medzi vrcholmi okolo 4 mm. Toto sa prejavuje na rozmere alebo jemnosti vlákien, ktoré rastú s rastúcim množstvom sPP na základe polypropylénu.

Tabuľka 1

		ZNPP	sPP	miPPl	miPP2
mi₂		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

Tabuľka 2

Zmes	teplota tepelného spojenia (°C)	maximálna sila (Mach.dir) (N/5cm)	predĺžiť @ prerušiť (Mach.dir) (%)	maximálna sila (Trans dir) (N/5cm)	predĺžiť @ prerušiť (Trans dir) (%)
Poly 1	142	36	95	10	105
Poly 1	148	28	62	14	133
Poly 2	142	32	90	11	105
Poly 2	148	28	50	12	117
Poly 3	142	29	50	10	80
Poly 3	148	26	40	11	40
Nezmiešan ý miPP	142	13	25	6	20
Nezmiešan ý miPP	148	12	20	6	20

Tabuľka 3

wt %	wt %	navíjanie: 1600 m/min nasledované ťahom (SR=1,3)
ZNPP	miPP	jemnosť	pevnosť @ 10%	z predĺžiť @ max	Sigma @ max
		(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	11,5	164	32,3

Tabuľka 4

wt %	wt %	priame navíjanie: 1600 m/min
ZNPP	miPP	jemnosť	pevnosť @ 10%	predĺžiť @ max	Sigma @ max
		(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. Polypropylénové vlákno zahŕňajúce viac ako 80% hmotnosti prvého izotaktického polypropylénu vyrobeného z metalického katalyzátora, od 5 do 20% hmotnosti druhého izotaktického polypropylénu vyrobeného z Ziegler-Natta katalyzátora.
2. Polypropylénové vlákno podľa nároku 1 vyznačujúce sa tým, že zahŕňa od 90 do 95% hmotnosti druhého izotaktického

polypropylénu a od 5 do polypropylénu. 10% hmotnosti druhého izotaktického 3. Polypropylénové vlákno podľa nároku 1 alebo 2 vyznačujúce sa tým, v z e prvý polypropylén je

homopolymér, kopolymér alebo terpolymér izotaktického polypropylénu a zmes takýchto polymérov.
4. Polypropylénové vlákno podľa nároku 3 vyznačujúce sa tým, že prvý polypropylén má disperzný index (D) od 1,8 do 4.
5. Polypropylénové vlákno podľa nároku 3 alebo nároku 4 vyznačujúce sa tým, že prvý polypropylén má teplotu topenia v rozsahu od 80 do 161 °C.
6. Polypropylénové vlákno podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúce sa tým, že prvý polypropylén má index toku topenia (MFI) od 1 do 2500 g/10 min.
7. Polypropylénové vlákno podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúce sa tým, že druhý polypropylén má disperzný index od 3 do 12.
8. Polypropylénové vlákno podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúce sa tým, že druhý polypropylén homopolymér má teplotu topenia v rozsahu od 80 do 169 °C.

i
9. Polypropylénové vlákno podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov vyznačujúce sa tým, že ďalej pozostáva až do 15% hmotnosti zo syndiotaktického polypropylénu (sPP).
10. Polypropylénové vlákno podľa nároku 9 vyznačujúce sa tým, že pozostáva až do 10% hmotnosti zo syndiotaktického polypropylénu (sPP).
11. Polypropylénové vlákno podľa nároku 10 vyznačujúce sa tým, že sPP je homopolymér, náhodný kopolymér, blokový kopolymér alebo terpolymér alebo zmes takých polymérov.
12. Polypropylénové vlákno podľa nároku 10 alebo nároku 11 vyznačujúce sa tým, že sPP má teplotu topenia až do okolo 130 °C.
13. Textília vyrobená podľa polypropylénového vlákna podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov.
14. Výrobok zahŕňajúci textíliu podľa nároku 13 vyznačujúci sa tým, že výrobok bude označený ako filter, plienka, dámsky hygienický tovar, obväz na rany, chirurgický odev, chirurgická prikrývka, ochranný kryt, geotextílie a vonkajšie textílie.