無紡布原料及其制備方法和無紡布的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種無紡布原料及其制備方法，本發(fā)明還涉及一種使用該無紡布原料 制備無紡布的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯纖維織物及無紡布具有防潮、透氣、質(zhì)輕、手感好、無毒、耐酸堿、價(jià)格低廉 以及可循環(huán)再用等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于衛(wèi)生材料（如紙尿褲）、醫(yī)療用品、包裝、建材和農(nóng)藥 等領(lǐng)域。用于醫(yī)療用品和衛(wèi)生材料方面的無紡布，除了有一般性能方面的要求，還對(duì)其舒適 性和柔軟度有著較高的要求。
[0003]目前通用的聚丙烯纖維用原料一般為丙烯均聚物，其結(jié)晶度高，因此使織物和無 紡布的強(qiáng)度較高，但柔軟性較差，很難給人以舒適的觸感。目前主要有兩種方法對(duì)纖維原料 進(jìn)行改性，以賦予織物和無紡布良好的柔軟度。
[0004] -種改性方法是向原料中加入增加柔軟度的助劑等，如CN202130061U公開了一 種復(fù)合無紡布，通過向紡粘層中加入1-2 %的脂肪酰胺衍生物進(jìn)行改性生產(chǎn)超柔軟材料，但 此類柔軟改性劑需要將無紡布放置一段時(shí)間才能起效，這種方法實(shí)際上是通過降低無紡布 表面的摩擦系數(shù)，增加布面的滑爽性來達(dá)到改善觸感的目的，因此無紡布本身的柔軟度并 沒有真正提尚。
[0005] 另一種改性方法是向原料中加入熱塑性彈性體，如CN101432478A公開了一種無 紡布層疊體及其制造方法，該方法包括向熱塑性樹脂中加入熱塑性彈性體，再用混合后的 原料加工無紡布；CN102112540A公開了一種無紡織物，提出向織物中加入1-49重量％彈性 體來提高織物柔軟度。另外，CN103132241A公開了一種超柔SS無紡布及其生產(chǎn)工藝，該工 藝包括采用彈性體和柔軟改性劑共用的方法改性。雖然這種改性方法能夠改善無紡布的柔 軟度，但彈性體通常需要大于15%才能達(dá)到比較好的柔軟性，使成本增加，而且當(dāng)彈性體加 入量增加到20%以上后，纖維的可紡性會(huì)明顯下降，導(dǎo)致斷絲、布面質(zhì)量下降等問題。
[0006] 此外，還可以通過在普通均聚無紡布原料中混合共聚物的方法提高無紡布柔軟 性，如CN102505348A中公開了向丙烯均聚物中加入10-30%的PP/PE共聚物，CN102021751A 中公開了向丙烯均聚物中混合10-40%的無規(guī)共聚物。但這些方法需要考慮到PP樹脂和共 聚物的流動(dòng)性配合，共聚物含量低很難達(dá)到提高柔軟性的目的，同時(shí)無規(guī)共聚物本身強(qiáng)度 較低，因此會(huì)對(duì)纖維、織物或無紡布的強(qiáng)度造成影響。CN101341177A中使用了不同共聚物含 量的共聚物組合物混配來制備柔軟無紡布。這種方法雖然能夠提高柔軟性，但是如果共聚 物中α -烯烴含量過高，原料流動(dòng)性下降，會(huì)使可紡性急劇下降，而且由于噴絲板孔徑往往 很小，也容易堵塞噴絲板發(fā)生斷絲。
[0007] 通常使用的聚丙烯纖維級(jí)原料，是由過氧化物降解得到，流動(dòng)性比較好，熔體脹大 現(xiàn)象不明顯，熔體能夠順利通過直徑較小的噴絲孔，但存在過氧化物殘留導(dǎo)致產(chǎn)品安全性 和衛(wèi)生性差的缺陷。而現(xiàn)在市售的含有彈性鏈段的聚丙烯組合物，如果使用齊格勒-納塔 催化劑聚合，通常其中所含的彈性橡膠相體積較大，分散也較困難，流動(dòng)性差，在通過噴絲 孔時(shí)，極易因高剪切產(chǎn)生熔體脹大不均甚至較大的橡膠相發(fā)生堆積堵塞噴絲板的現(xiàn)象。因 此，即使其熔融指數(shù)符合要求，在注塑條件下流動(dòng)性好，也不能達(dá)到纖維級(jí)原料的要求。如 果采用茂金屬催化劑進(jìn)行聚合，有可能得到比較細(xì)微的橡膠相部分，但該催化劑成本較高， 且對(duì)通常的聚烯烴聚合生產(chǎn)裝置不適用。如果采用將均聚聚丙烯和丙烯基彈性體共混的方 法，雖然彈性體形態(tài)可以得到控制，但一是成本會(huì)有所提高，二是如果彈性體含量較高，在 共混和紡絲過程中容易分散不均，也會(huì)導(dǎo)致堵板和斷絲的現(xiàn)象。
[0008] 將共聚物或聚乙烯與丙烯均聚物共同紡制"皮-芯"結(jié)構(gòu)纖維，并作為"皮"層使用 也可以改善纖維及無紡布的手感，但這種結(jié)構(gòu)需要特殊設(shè)備和噴絲板實(shí)現(xiàn)，對(duì)設(shè)備要求高， 加工難度也大，由于芯部通常使用丙烯均聚物，因此雖然表面手感有一定的改善，其柔軟度 依然不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中無紡布的柔軟性、強(qiáng)度和可紡性不能兼得的缺 陷，從而提供一種無紡布原料及其制備方法，和使用該無紡布原料制備無紡布的方法。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種無紡布原料，該無紡布原料含有 60-100重量％的聚合物組合物和0-40重量％的第一丙烯均聚物，其中，所述聚合物組合物 含有：
[0011] (a)70_95重量％的結(jié)晶聚丙烯A，該結(jié)晶聚丙烯A選自第二丙烯均聚物和/或 丙烯無規(guī)共聚物，以丙烯無規(guī)共聚物的總重量為基準(zhǔn)，該丙烯無規(guī)共聚物含有97-99. 9重 量％的丙烯結(jié)構(gòu)單元、0-1重量％的乙烯結(jié)構(gòu)單元和0-2重量％的具有4-10個(gè)碳原子的 α -烯烴結(jié)構(gòu)單元，且乙烯結(jié)構(gòu)單元和具有4-10個(gè)碳原子的α -烯烴結(jié)構(gòu)單元的總含量為 0. 1_3重量％，以及
[0012] (b) 5-30重量％的乙烯-丙烯彈性共聚物Β，以乙烯-丙烯彈性共聚物Β的總重量 為基準(zhǔn)，該乙烯-丙烯彈性共聚物B含有60-92重量％的丙烯結(jié)構(gòu)單元、8-25重量％的乙烯 結(jié)構(gòu)單元以及0-15重量％的具有4-10個(gè)碳原子的α -烯烴結(jié)構(gòu)單元，
[0013] 其中，在230°C、2. 16kg下，所述聚合物組合物的熔融指數(shù)與所述結(jié)晶聚丙烯Α的 熔融指數(shù)之比為0. 7-1. 3。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明提供了上述無紡布原料的制備方法，該方法以 下包括：
[0015] (1)在第一烯烴聚合條件下，將第一單體a與具有高立構(gòu)選擇性的齊格勒納塔催 化劑接觸反應(yīng)，并從接觸反應(yīng)后得到的混合物中除去未反應(yīng)的單體，得到含有結(jié)晶聚丙烯A 的第一混合物，其中，所述第一單體a含有丙烯以及任選的乙烯和/或具有4-10個(gè)碳原子 的α -烯烴；
[0016] (2)在烯烴氣相聚合條件下，將第二單體b與步驟（1)得到的所述含有結(jié)晶聚丙烯 A的第一混合物接觸反應(yīng)，得到含有結(jié)晶聚丙烯A和乙烯-丙烯彈性共聚物B的第二混合 物，并從該第二混合物中除去未反應(yīng)的單體，得到聚合物組合物，其中，所述第二單體b含 有丙烯以及乙烯和/或具有4-10個(gè)碳原子的α -烯烴；
[0017] (3)將任選的第一丙烯均聚物、步驟（2)中得到的聚合物組合物以及任選的抗氧 劑進(jìn)行干混，將干混得到的混合物進(jìn)行熔融共混并擠出造粒。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種無紡布的制備方法，該方法包括：將 無紡布原料采用紡粘法或熔噴法制成無紡布，其中，所述無紡布原料為本發(fā)明的無紡布原 料。
[0019] 本發(fā)明的無紡布原料的主要組成為聚合物組合物，其為丙烯基聚合物，與其他均 聚或共聚聚丙烯原料相容性好。因此可以根據(jù)柔軟性和功能性的需要，單獨(dú)使用或混配其 他均聚聚丙烯纖維級(jí)原料或功能母料，使用方法非常靈活。另外由于本發(fā)明使用的聚合物 組合物為直接聚合而非過氧化物降解的產(chǎn)品，比起市面通用的降解法制得的均聚聚丙烯原 料，無過氧化物殘留，安全性和衛(wèi)生性更加優(yōu)良，更適合用于衛(wèi)生及醫(yī)療領(lǐng)域。
[0020] 本發(fā)明的無紡布原料具有可紡性，因此避免了加工過程中嚴(yán)重的斷絲現(xiàn)象。而且， 由本發(fā)明無紡布原料制成的無紡布具有較高的柔軟度和強(qiáng)度。
[0021] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0022] 圖1為實(shí)施例1制備的聚合物組合物的原子力顯微鏡照片。
[0023] 圖2為實(shí)施例3制備的聚合物組合物的原子力顯微鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種無紡布原料，該無紡布原料含有 60-100重量％的聚合物組合物和0-40重量％的第一丙烯均聚物，其中，所述聚合物組合物 含有：
[0026] (a)70_95重量％的結(jié)晶聚丙烯A，該結(jié)晶聚丙烯A選自第二丙烯均聚物和/或 丙烯無規(guī)共聚物，以丙烯無規(guī)共聚物的總重量為基準(zhǔn)，該丙烯無規(guī)共聚物含有97-99. 9重 量％的丙烯結(jié)構(gòu)單元、0-1重量％的乙烯結(jié)構(gòu)單元和0-2重量％的具有4-10個(gè)碳原子的 α -烯烴結(jié)構(gòu)單元，且乙烯結(jié)構(gòu)單元和具有4-10個(gè)碳原子的α -烯烴結(jié)構(gòu)單元的總含量為 0. 1_3重量％，以及
[0027] (b) 5-30重量％的乙烯-丙烯彈性共聚物Β，以乙烯-丙烯彈性共聚物Β的總重量 為基準(zhǔn)，該乙烯-丙烯彈性共聚物B含有60-92重量％的丙烯結(jié)構(gòu)單元、8-25重量％的乙烯 結(jié)構(gòu)單元以及0-15重量％的具有4-10個(gè)碳原子的α -烯烴結(jié)構(gòu)單元，
[0028] 其中，在230°C、2. 16kg下，所述聚合物組合物的熔融指數(shù)與所述結(jié)晶聚丙烯Α的 熔融指數(shù)之比為0. 7-1. 3。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述聚合物組合物通過在具有高立構(gòu)選擇性的 齊格勒納塔催化劑存在下用連續(xù)聚合法制得，這樣可以在降低無紡布的生產(chǎn)成本和對(duì)聚合 裝置要求的同時(shí)，使得所述乙烯-丙烯彈性共聚物B更加均勻分散于所述聚合物組合物中。
[0030] 所述連續(xù)聚合法是指制備過程包括至少兩個(gè)順序進(jìn)行的步驟，其中，組分（a)(即 結(jié)晶聚丙烯A)和組分（b)(即乙烯-丙烯彈性共聚物B)各自在單獨(dú)的步驟中制備，而且， 除第一步以外，后一步驟在前一步驟已形成的聚合物和在前一步驟中使用的催化劑的存在 下進(jìn)行。
[0031] 在本發(fā)明中，具有4-10個(gè)碳原子的α -烯烴可以為本領(lǐng)域常用的各種能夠與丙烯 和乙烯發(fā)生共聚合的化合物，其實(shí)例可以為但不限于：丁烯（如1-丁烯）、戊烯（如1-戊 ?。?、4_甲基-1-戊稀、己稀（如1-己?。?、庚?。ㄈ?-庚稀）和辛?。ㄈ?-辛?。┲械?至少一種，最優(yōu)選為1- 丁稀。
[0032] 在所述聚合物組合物中，除丙烯結(jié)構(gòu)單元以外，所述結(jié)晶聚丙烯Α還可以含有 α -烯烴共聚單體的結(jié)構(gòu)單元。由于共聚單體結(jié)構(gòu)單元含量較少，所述聚合物組合物顯示出 較好的耐熱性能。所述結(jié)