一种生产熔喷无纺布的添加剂及其使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种生产熔喷无纺布的添加剂，包括按重量比例的下述组分制得：脂肪酸酰胺0.05?5％和双叔丁基过氧化物95?99.5％。本发明还公开了一种生产熔喷无纺布的添加剂的使用方法，添加剂与低熔融指数的聚丙烯原料混合料中含有0.3～10％的添加剂。采用本发明，能提高熔喷原料的流动性，添加至低熔融指数的聚丙烯中可直接生产熔喷无纺布，既确保产品质量，又简化流程，节省成本，提高效率。
【专利说明】
-种生产膝喷无纺布的添加剂及其使用方法
技术领域
[0001 ]本发明设及纺织领域，尤其设及一种生产烙喷无纺布的添加剂，相应地，还设及该 添加剂的使用方法。
【背景技术】
[0002] 经历过2003年的非典(SARS)和2009年的甲型禽流感化5N1)，烙喷无纺布因为具有 良好的过滤性能，在一次性口罩中得到广泛应用而被大部分人所认知。近年来，烙喷无纺布 因为其良好的过滤性能，不仅在口罩的应用中得到大力的推广，而且在工业(如汽车、油、空 调、防护服等）、医疗(如手术服等）、卫生(如婴儿尿裤的防漏隔边等）、生活(如空气过滤、水 过滤等）中也得到了广泛的应用。随着人们生活水平的提高和防止污染意识的不断加强，一 次性医疗、卫生用品的使用越来越普遍，人们对空气和水的过滤精度也越来越高。运样，烙 喷无纺布或烙喷无纺布与其他无纺布组合的产品需求量日益上升，生产烙喷无纺布的原料 需求量也日益增加。因为烙喷无纺布生产工艺的特殊性，用于生产烙喷无纺布的原料的烙 融指数(MFR)要求很高，一般都要求MFR在SOOg/lOminW上。运样就给烙喷原料的生产带来 比较大的困难。
[0003] 在10年前，烙喷原料的生产都是采用单体聚合的办法，即在反应蓋中加入丙締单 体，然后加入催化剂、抗氧化剂和过氧化物等经过聚合反应而得到MF化k较高的聚丙締原 料。在近10年来，人们为了节省成本，简化流程，很多人通过W低烙融指数的聚丙締为原料， 经过二次反应的办法生产出高血巧的烙喷原料。
[0004] 如中国专利CN 101665993 B公开的一种超细烙喷无纺布混合材料、其制备的烙喷 无纺布及其制造方法，将烙融指数为150~400g/10min的聚丙締 I与烙融指数为1200~ 1600g/10min的聚丙締 II混合，聚丙締 I和聚丙締 II按重量比为10:90~90:10混合后，进行 造粒。将上述造粒得到的颗粒料经过挤出机加热烙融后，经烙体分配流道由模头上的喷丝 孔挤出，经热气流超倍牵伸，超细化的纤维冷却固化沉积于集网装置上，收卷成网，即得到 烙喷无纺布。
[0005] 又如中国专利CN 102675732 B-种聚丙締混合料及其制备方法和应用，将均聚聚 丙締、二节叉=梨醇、硫代二丙酸二(十八)醋、硬脂酸巧、抗氧剂加到储料仓中，揽拌混合后 加到双螺杆挤出机中，并向其中加入二叔下基过氧化氨，然后，将双螺杆挤出机中获得的挤 出产物进行冷却，造粒，筛分，获得聚丙締混合料，再用该聚丙締混合料加热烙融，喷丝制得 烙喷无纺布。
[0006] 上述两种技术方案皆是W低烙融指数的聚丙締为原料，经过加入添加剂进行二次 反应，重新烙融、切粒制得高烙融指数的聚丙締混合物，再将聚丙締混合物加热烙融，经模 头喷出，冷却固化制得烙喷无纺布。
[0007] 不管是单体聚合还是低烙融指数的聚丙締加入添加剂的方法先制得高MFR的聚丙 締原料，再用高MFR的聚丙締来制备烙喷无纺布，都是生产流程长，工时长，成本高，不利于 提高生产的效率。为此，亟需提供新的技术方案W解决上述现有的技术问题。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种生产烙喷无纺布的添加剂，可添加至 低烙融指数的聚丙締中直接生产烙喷无纺布，既确保产品质量，又简化流程，节省成本，提 高效率。
[0009] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种生产烙喷无纺布的添加剂，包括按重 量比例的下述组分制得:脂肪酸酷胺0.05-5 %和双叔下基过氧化物95-99.5 %，所述脂肪酸 酷胺为W下化学式I表示的脂肪酸酷胺中的一种或组合：
[0010]
[0011] I式中X的范围是6~26，y的范围是13~53;
[0012] 所述双叔下基过氧化物为W下化学式n表示的双叔下基过氧化物中的一种或组 合：
[0013] CxHyOz……n
[0014] II式中，X的范围是6~26，y的范围是13~53，z的范围是2~6。
[0015] 作为所述生产烙喷无纺布的添加剂的优选技术方案，所述脂肪酸酷胺和双叔下基 过氧化物的碳链为任一种烧控、締控、烘控或苯环的结构。
[0016] 作为所述生产烙喷无纺布的添加剂的优选技术方案，所述添加剂还包括载体，所 述载体为聚締控、聚締控蜡或抗氧剂中的一种或组合。
[0017] 作为所述生产烙喷无纺布的添加剂的优选技术方案，所述添加剂通过W下方法制 得:将脂肪酸酷胺和双叔下基过氧化物进行混合得到有效成分混合物，再向所述有效成分 混合物中添加载体，挤出形成混合母粒。
[0018] 作为所述生产烙喷无纺布的添加剂的优选技术方案，所述混合母粒含有1~50% 的有效成分混合物。
[0019] 作为所述生产烙喷无纺布的添加剂的优选技术方案，所述脂肪酸酷胺和双叔下基 过氧化物分别加入载体制成任何浓度的脂肪酸酷胺母粒和双叔下基过氧化物母粒，0.05- 5 %脂肪酸酷胺母粒和95-99.5 %双叔下基过氧化物母粒按重量比例混合。
[0020] 作为所述生产烙喷无纺布的添加剂的优选技术方案，还包括增白剂、耐热剂和润 滑剂中的一种或组合。
[0021] 相应地，本发明还提供了所述生产烙喷无纺布的添加剂的使用方法，包括W下步 骤:将所述添加剂添加至低烙融指数的聚丙締原料中，并投入挤出机加热烙融，经烙体分配 流道由模头上的喷丝孔挤出，热气流超倍牵伸，冷却固化，制得烙喷无纺布。
[0022] 作为所述添加剂的使用方法的优选技术方案，所述添加剂与低烙融指数的聚丙締 原料混合料中含有0.3~10 %的添加剂。
[0023] 作为所述添加剂的使用方法的优选技术方案，所述低烙融指数的聚丙締原料的烙 融指数小于800g/10min。
[0024] 实施本发明，具有如下有益效果：
[0025] 本发明改变现有技术先制得高烙融指数的聚丙締混合物的惯用手法，而是创造一 种添加剂，将该添加剂加入低烙融指数的聚丙締中，通过常规生产烙喷无纺布的工艺即可 直接生产出烙喷无纺布，极大地简化流程，缩短生产时间，提高生产效率，节能省电，降低生 产成本。
[0026] 本发明所述添加剂包括脂肪酸酷胺和双叔下基过氧化物，低烙融指数的聚丙締的 分子链被切断，分子量变小，从而使烙体的流动性提高，达到提高烙融指数的目的。而脂肪 酸酷胺具有润滑的作用，使得聚丙締烙体在高溫高速热空气下更好地牵伸，在脂肪酸酷胺 和双叔下基过氧化物的协同作用下，生产出来的烙喷无纺布表现出很好的断裂强力、顶破 强力和静水压等性能，跟直接用高烙指的聚丙締原料生产的烙喷无纺布具有同样的性能和 功效。
【具体实施方式】
[0027] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步地详细描 述。
[0028] 烙喷无纺布是采用高烙融指数的聚丙締经过挤出机加热烙融后，经烙体分配流道 由模头上的喷丝孔挤出，经热气流超倍牵伸，超细化的纤维冷却固化沉积于集网装置上，收 卷成网而制得。其中，烙融指数(MFR)是指一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。烙融 指数值越大，表示该塑胶材料的加工流动性越佳，反之则越差。高烙融指数的聚丙締价格昂 贵，制备工艺复杂，但其加热具有良好的流动性W及延展性，非常适合于烙喷无纺布的制 备;而低烙融指数的聚丙締价格便宜，来源广泛，但其加工时流动性差，不适合制备烙喷无 纺布。为此，本领域技术人员研究如何将低烙融指数的聚丙締转换为高烙融指数的聚丙締 混合料。
[0029] 在本发明中，高烙融指数的聚丙締是指烙融指数大于SOOg/lOmin的聚丙締，低烙 融指数的聚丙締是指烙融指数小于800g/10min的聚丙締；所述烙融指数是指在230°C、 2.16kg压力下，根据GB/T 3682-2000的方法测得的烙融指数。
[0030] 目前，烙喷无纺布领域的研究重点和方向是通过添加助剂使低烙融指数的聚丙締 制备成高烙融指数的聚丙締混合料，再由高烙融指数的聚丙締混合料烙融挤出烙喷无纺 布。但此种生产方法却耗时长，能耗大，流程复杂，生产和运输成本高，为此，本发明改变现 有研究方向的切入点，不再制备高烙融指数的聚丙締混合料作为中间产物，而是通过低烙 融指数的聚丙締加入本发明所述添加剂可直接生产烙喷无纺布，简化生产流程，降低生产 成本，有利于烙喷无纺布行业的发展。
[0031] 本发明提供了一种生产烙喷无纺布的添加剂，包括按重量比例的下述组分制得： 脂肪酸酷胺0.05-5 %和双叔下基过氧化物95-99.5 %，所述脂肪酸酷胺为W下化学式I表示 的脂肪酸酷胺中的一种或组合：
[0032] *? ? I
[0033] I式中X的范围是6~26，y的范围是13~53;
[0034] 所述双叔下基过氧化物为W下化学式n表示的双叔下基过氧化物中的一种或组 合：
[0035] CxHyOz……n
[0036] II式中，X的范围是6~26，y的范围是13~53，z的范围是2~6。
[0037] 其中，所述脂肪酸酷胺和双叔下基过氧化物的碳链为任一种烧控、締控、烘控或苯 环的结构，x、y和Z值依赖于饱和度而变化。并且，碳链可W有适度的烷基取代并分叉。
[0038] 在制备烙喷无纺布的生产过程中，本发明所述添加剂与低烙融指数的聚丙締充分 混合，一并加入至螺杆挤出机中。在螺杆挤出机加热烙融阶段，双叔下基过氧化物与低烙融 指数的聚丙締发生化学反应，低烙融指数的聚丙締的分子链被切断，分子量变小，从而使烙 体的流动性提高，达到提高烙融指数的目的。而脂肪酸酷胺具有润滑的作用，使得聚丙締烙 体在高溫高速热空气下更好地牵伸，在脂肪酸酷胺和双叔下基过氧化物的协同作用下，生 产出来的烙喷无纺布表现出很好的断裂强力、顶破强力和静水压等性能，跟直接用高烙指 的聚丙締原料生产的烙喷无纺布具有同样的性能和功效。
[0039] 需要说明的是，所述添加剂的有效成分为脂肪酸酷胺和双叔下基过氧化物，其形 式可W为脂肪酸酷胺和双叔下基过氧化物的混合物;也可W是脂肪酸酷胺和双叔下基过氧 化物的混合物与载体结合，挤出形成混合的混合母粒;还可W是脂肪酸酷胺和双叔下基过 氧化物分别与载体结合，挤出脂肪酸酷胺母粒和双叔下基过氧化物母粒，再按比例混合脂 肪酸酷胺母粒和双叔下基过氧化物母粒。
[0040] (1)脂肪酸酷胺和双叔下基过氧化物的混合物
[0041] 按重量比例将0.05-5 %脂肪酸酷胺和95-99.5 %双叔下基过氧化物直接进行混 合，制得本发明所述添加剂;优选地，脂肪酸酷胺和双叔下基过氧化物的比例为1-3% :97- 99%。
[0042] 需要说明的是，脂肪酸酷胺和双叔下基过氧化物的混合料中还可添加增白剂、耐 热剂和润滑剂中的一种或组合。
[0043] (2)脂肪酸酷胺和双叔下基过氧化物的混合母粒
[0044] 按重量比例混合0.05-5 %脂肪酸酷胺和95-99.5 %双叔下基过氧化物，制得有效 组分混合料，再加入载体树脂混合混炼，经过挤出机等设备计量、混合、烙融、挤出、切粒等 加工过程制得混合母粒，所述混合母粒中含1~50%的有效组分混合料，制得本发明所述添 加剂。
[0045] 优选地，所述载体树脂为聚締控，同时，在制备混合母粒的过程中还可添加一种或 多种聚締控蜡和/或抗氧剂。
[0046] (3)脂肪酸酷胺母粒和双叔下基过氧化物母粒的混合料
[0047] 将脂肪酸酷胺和双叔下基过氧化物通过上述混合母粒的制备方法分别与载体树 脂结合，形成脂肪酸酷胺母粒和双叔下基过氧化物母粒，再按比例混合0.05-5 %脂肪酸酷 胺母粒和95-99.5 %双叔下基过氧化物母粒，制得本发明所述添加剂。
[0048] 相应地，本发明还提供一种生产烙喷无纺布的添加剂的使用方法，包括W下步骤： 将所述添加剂添加至低烙融指数的聚丙締原料中，并投入挤出机加热烙融，经烙体分配流 道由模头上的喷丝孔挤出，热气流超倍牵伸，冷却固化，制得烙喷无纺布。
[0049] 其中，所述添加剂与低烙融指数的聚丙締原料混合料中含有0.3~10%的添加剂。 优选地，添加比例为0.8%至5%，最好是1%到3%。运样，在生产中添加的比例当中，脂肪酸 酷胺和双叔下基过氧化物混合物比例达到0.003%至5%。
[0050]本发明既适合于单层烙喷无纺布和多层烙喷无纺布的生产，又适合于SMS(S指的 是纺粘粘无纺布，M指的是烙喷无纺布，S和M可W是一层或多层)无纺布、SMMS无纺布等纺烙 复合产品的生产。
[0051 ] W下通过具体实施例对本发明进一步说明。
[0化2]实施例1
[0053] 按重量比例混合2%脂肪酸酷胺和98%双叔下基过氧化物，制得添加剂A1。
[0054] 将添加剂Al添加于低烙融指数的聚丙締原料中，投入挤出机加热烙融，使得添加 剂Al达到烙体的总比重1.8%，经烙体分配流道由模头上的喷丝孔挤出，热气流超倍牵伸， 超细化的纤维冷却固化沉积于集网装置上，收卷成网，制得烙喷无纺布。再按常规工艺方法 制得52g/m2SMMS无纺布Bl。
[0化5] 实施例2
[0056] 将实施例1中的添加剂Al加入聚締控混合混炼，经过挤出机等设备计量、混合、烙 融、挤出、切粒等加工过程制得混合母粒，所述混合母粒中含30%的有效组分混合料，制得 添加剂A2。
[0057] 将添加剂A2添加于低烙融指数的聚丙締原料中，投入挤出机加热烙融，使得添加 剂A2达到烙体的总比重1.8%，经烙体分配流道由模头上的喷丝孔挤出，热气流超倍牵伸， 超细化的纤维冷却固化沉积于集网装置上，收卷成网，制得烙喷无纺布。再按常规工艺方法 制得52g/m2SMMS无纺布B2。
[0化引实施例3
[0059] 将脂肪酸酷胺和双叔下基过氧化物分别加入聚締控混合混炼，经过挤出机等设备 计量、混合、烙融、挤出、切粒等加工过程制得脂肪酸酷胺母粒和双叔下基过氧化物母粒，所 述脂肪酸酷胺母粒中含30%的脂肪酸酷胺，所述双叔下基过氧化物中含30%的双叔下基过 氧化物。按重量比例混合2%脂肪酸酷胺母粒和98%双叔下基过氧化物母粒，制得添加剂 A3 O
[0060] 将添加剂A3添加于低烙融指数的聚丙締原料中，投入挤出机加热烙融，使得添加 剂A3达到烙体的总比重1.8%，经烙体分配流道由模头上的喷丝孔挤出，热气流超倍牵伸， 超细化的纤维冷却固化沉积于集网装置上，收卷成网，制得烙喷无纺布。再按常规工艺方法 制得52g/m2SMMS无纺布B3。
[0061 ] 参考例
[0062] 采用中国专利CN 102675732 B公开的聚丙締混合料，投入挤出机加热烙融，经烙 体分配流道由模头上的喷丝孔挤出，热气流超倍牵伸，超细化的纤维冷却固化沉积于集网 装置上，收卷成网，制得烙喷无纺布。再按常规工艺方法制得52g/m2SMMS无纺布C1。
[0063] 下面对实施例中的SMMS无纺布B1、B2、B3和参考例Cl进行测试，比较采用本发明添 加剂制得的SMMS无纺布与现有常规技术制得的SMMS无纺布性能比较。
[0064] 测试对象：
[00化]实施例中的SMMS无纺布B1、B2、B3和参考例C1。
[0066] 测试方法：
[0067] 对测试对象进行克重、纵向断裂强力、横向断裂强力、静水压、淋喷和顶破强力测 试。
[006引测试结果：
[0069] 表1添加本发明生产的SMMS与常规烙喷原料生产的SMM計生能对比表
[0070]
[OOW 如表1所示，实施例1的SMMS无纺布Bl、实施例2的SMMS无纺布B2、实施例3的SMMS无 纺布B3与参考例的SMMS无纺布Cl相比，S种不同形式的本发明添加剂制得的SMMS无纺布 Bl、B2和B3皆表现出优异的物理性能，尤其是衡量烙喷层阻隔性的重要指标之一的静水压， 与常规烙喷原料生产的SMMS无纺布Cl相比，两者静水压数据相近，可实现同样的效果。同 时，从表中Bl、B2、B3和Cl各项物理性能测试结果可知，采用本发明所述添加剂制得的SMMS 无纺布Bl、B2和B3，其标准偏差明显较小，质量波动小，性能更稳定。
[0072]最后所应当说明的是，W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非对本发明保 护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当 理解，可W对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质 和范围。
【主权项】
1. 一种生产熔喷无纺布的添加剂，其特征在于，包括按重量比例的下述组分制得:脂肪 酸酰胺0.05-5%和双叔丁基过氧化物95-99.5%，所述脂肪酸酰胺为以下化学式I表示的脂 肪酸酰胺中的一种或组合：I式中X的范围是6~26，y的范围是13~53; 所述双叔丁基过氧化物为以下化学式Π 表示的双叔丁基过氧化物中的一种或组合： CxHyOz……Π II式中，X的范围是6~26，y的范围是13~53，z的范围是2~6。2. 如权利要求1所述生产熔喷无纺布的添加剂，其特征在于，所述脂肪酸酰胺和双叔丁 基过氧化物的碳链为任一种烷烃、烯烃、炔烃或苯环的结构。3. 如权利要求1所述生产熔喷无纺布的添加剂，其特征在于，所述添加剂还包括载体， 所述载体为聚烯烃、聚烯烃蜡或抗氧剂中的一种或组合。4. 如权利要求3所述生产熔喷无纺布的添加剂，其特征在于，所述添加剂通过以下方法 制得:将脂肪酸酰胺和双叔丁基过氧化物进行混合得到有效成分混合物，再向所述有效成 分混合物中添加载体，挤出形成混合母粒。5. 如权利要求4所述生产熔喷无纺布的添加剂，其特征在于，所述混合母粒含有1~ 50%的有效成分混合物。6. 如权利要求3所述生产熔喷无纺布的添加剂，其特征在于，所述脂肪酸酰胺和双叔丁 基过氧化物分别加入载体制成任何浓度的脂肪酸酰胺母粒和双叔丁基过氧化物母粒， 0.05-5%脂肪酸酰胺母粒和95-99.5%双叔丁基过氧化物母粒按重量比例混合。7. 如权利要求1所述生产熔喷无纺布的添加剂，其特征在于，还包括增白剂、耐热剂和 润滑剂中的一种或组合。8. 如权利要求1~7任一项权利要求所述生产熔喷无纺布的添加剂的使用方法，其特征 在于，包括以下步骤:将所述添加剂添加至低熔融指数的聚丙烯原料中，并投入挤出机加热 熔融，经熔体分配流道由模头上的喷丝孔挤出，热气流超倍牵伸，冷却固化，制得熔喷无纺 布。9. 如权利要求8所述生产熔喷无纺布的添加剂的使用方法，其特征在于，所述添加剂与 低熔融指数的聚丙烯原料混合料中含有0.3~10%的添加剂。10. 如权利要求8所述生产熔喷无纺布的添加剂的使用方法，其特征在于，所述低熔融 指数的聚丙稀原料的恪融指数小于800g/10min。
【文档编号】D04H1/4291GK106012077SQ201610375131
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】杨富雄, 陈康振
【申请人】佛山市保乐进出口贸易有限公司