无纺布原料及其制备方法和无纺布的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种无纺布原料及其制备方法，本发明还涉及一种使用该无纺布原料 制备无纺布的方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯纤维织物及无纺布具有防潮、透气、质轻、手感好、无毒、耐酸碱、价格低廉 以及可循环再用等优点，已广泛应用于卫生材料（如纸尿裤）、医疗用品、包装、建材和农药 等领域。用于医疗用品和卫生材料方面的无纺布，除了有一般性能方面的要求，还对其舒适 性和柔软度有着较高的要求。
[0003] 目前通用的聚丙烯纤维用原料一般为丙烯均聚物，其结晶度高，因此使织物和无 纺布的具有较高的强度。但柔软性较差，很难给人以舒适的触感。目前主要有两种方法对 纤维原料进行改性，以赋予织物和无纺布良好的柔软度。
[0004] -种改性方法是向原料中加入增加柔软度的助剂等，如CN202130061U公开了一 种复合无纺布，通过向纺粘层中加入1-2 %的脂肪酰胺衍生物进行改性生产超柔软材料，但 此类柔软改性剂需要将无纺布放置一段时间才能起效，这种方法实际上是通过降低无纺布 表面的摩擦系数，增加布面的滑爽性来达到改善触感的目的，因此无纺布本身的柔软度并 没有真正提高。
[0005] 另一种改性方法是向原料中加入热塑性弹性体，如CN101432478A公开了一种无 纺布层叠体及其制造方法，该方法包括向热塑性树脂中加入热塑性弹性体，再用混合后的 原料加工无纺布；CN102112540A公开了一种无纺织物，提出向织物中加入1-49重量％弹性 体来提高织物柔软度。另外，CN103132241A公开了一种超柔SS无纺布及其生产工艺，该工 艺包括采用弹性体和柔软改性剂共用的方法改性。虽然这种改性方法能够改善无纺布的柔 软度，但弹性体通常需要大于15%才能达到比较好的柔软性，使成本增加，而且当弹性体加 入量增加到20%以上后，纤维的可纺性会明显下降，导致断丝、布面质量下降等问题。
[0006] 此外，还可以通过在普通均聚无纺布原料中混合共聚物的方法提高无纺布柔软 性，如CN102505348A中公开了向丙烯均聚物中加入10-30%的PP/PE共聚物，CN102021751A 中公开了向丙烯均聚物中混合10-40%的无规共聚物。但这些方法需要考虑到PP树脂和共 聚物的流动性配合，共聚物含量低很难达到提高柔软性的目的，同时无规共聚物本身强度 较低，因此会对纤维、织物或无纺布的强度造成影响。CN101341177A中使用了不同共聚物含 量的共聚物组合物混配来制备柔软无纺布。这种方法虽然能够提高柔软性，但是如果共聚 物中α -烯烃含量过高，原料流动性下降，会使可纺性急剧下降，而且由于喷丝板孔径往往 很小，也容易堵塞喷丝板发生断丝。
[0007] 通常使用的聚丙烯纤维级原料，是由过氧化物降解得到，流动性比较好，熔体胀大 现象不明显，熔体能够顺利通过直径较小的喷丝孔，但存在过氧化物残留导致产品安全性 和卫生性差的缺陷。而现在市售的含有弹性链段的聚丙烯组合物，如果使用齐格勒-纳塔 催化剂聚合，通常其中所含的弹性橡胶相体积较大，分散也较困难，流动性差，在通过喷丝 孔时，极易因高剪切产生熔体胀大不均甚至较大的橡胶相发生堆积堵塞喷丝板的现象。因 此，即使其熔融指数符合要求，在注塑条件下流动性好，也不能达到纤维级原料的要求。如 果采用茂金属催化剂进行聚合，有可能得到比较细微的橡胶相部分，但该催化剂成本较高， 且对通常的聚烯烃聚合生产装置不适用。如果采用将均聚聚丙烯和丙烯基弹性体共混的方 法，虽然弹性体形态可以得到控制，但一是成本会有所提高，二是如果弹性体含量较高，在 共混和纺丝过程中容易分散不均，也会导致堵板和断丝的现象。
[0008] 将共聚物或聚乙烯与丙烯均聚物共同纺制"皮-芯"结构纤维，并作为"皮"层使用 也可以改善纤维及无纺布的手感，但这种结构需要特殊设备和喷丝板实现，对设备要求高， 加工难度也大，由于芯部通常使用丙烯均聚物，因此虽然表面手感有一定的改善，其柔软度 依然不足。
【发明内容】
[0009] 本申请的发明人在研究中发现，虽然增加乙烯-丙烯弹性共聚物的含量可以增加 无纺布的柔软性，然而在齐格勒纳塔催化剂存在下，用连续聚合法制得的高乙烯-丙烯弹 性共聚物含量的聚丙烯组合物时，通常都会存在乙烯-丙烯弹性共聚物粒子发粘的情况。 而为了使共聚物的性能达到要求，共聚物所使用的乙烯-丙烯弹性共聚物分子量都比较 小，这使乙烯-丙烯弹性共聚物粒子更容易出现发粘的情况。即使是采用共混的方法加入 丙烯基弹性体，如果添加量大于25重量％，在纺丝过程中就会发生断丝无法生产的情况。
[0010] 本发明的发明人针对上述问题进行了研究，发现：一定含量的成核剂能够使高含 量乙烯-丙烯弹性共聚物的聚丙烯组合物熔体达到适宜的冷却速度，既利于纤维的拉伸取 向，又保有恰当的柔软度。而且成核剂本身也有促进聚丙烯组合物中可结晶聚丙烯部分结 晶的作用，能够进一步提高无纺布的强度。最后得到兼顾高柔软度和高强度的无纺布。在 此基础上完成了本发明。
[0011] 根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种无纺布原料，该无纺布原料含有聚 丙烯组合物和成核剂，所述聚丙烯组合物含有：
[0012] (a) 40-70重量％的结晶聚丙烯A，该结晶聚丙烯A选自丙烯均聚物和丙烯无规共 聚物中的至少一种，以丙烯无规共聚物的总重量为基准，该丙烯无规共聚物含有82-99. 9 重量％的丙烯结构单元、0-6重量％的乙烯结构单元和0-12重量％的具有4-10个碳原子的 α -烯烃结构单元，且乙烯结构单元和具有4-10个碳原子的α -烯烃结构单元的总含量为 0. 1-18重量％，以及
[0013] (b) 30-60重量％的乙烯-丙烯弹性共聚物Β，以乙烯-丙烯弹性共聚物Β的总重 量为基准，该乙烯-丙烯弹性共聚物B含有60-92重量％的丙烯结构单元、8-25重量％的乙 烯结构单元以及0-15重量％的具有4-10个碳原子的α -烯烃结构单元，
[0014] 其中，在230°C、2. 16kg下，所述聚丙烯组合物的熔融指数与所述结晶聚丙烯Α的 熔融指数之比为0.7-1. 3 ;
[0015] 以所述聚丙烯组合物的总重量为基准,所述成核剂的含量为200_2000ppm。
[0016] 根据本发明的第二个方面，本发明提供了上述无纺布原料的制备方法，该方法包 括以下步骤：
[0017] (1)在第一烯烃聚合条件下，将第一单体a与具有高立构选择性的齐格勒纳塔催 化剂接触反应，并从接触反应后得到的混合物中除去未反应的单体，得到含有结晶聚丙烯A 的第一混合物，其中，所述第一单体a含有丙烯以及任选的乙烯和/或具有4-10个碳原子 的α-烯烃；
[0018] (2)在烯烃气相聚合条件下，将第二单体b与步骤（1)得到的所述含有结晶聚丙烯 A的第一混合物接触反应，得到含有结晶聚丙烯A和乙烯-丙烯弹性共聚物B的第二混合 物，并从该第二混合物中除去未反应的单体，得到聚丙烯组合物，其中，所述第二单体b含 有丙烯以及乙烯和/或具有4-10个碳原子的α -烯烃；
[0019] (3)将成核剂、步骤（2)中得到的聚丙烯组合物以及任选的抗氧剂进行干混，将干 混得到的混合物进行熔融共混并挤出造粒。
[0020] 根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种无纺布的制备方法，该方法包括：将 无纺布原料采用纺粘法或熔喷法制成无纺布，其中，所述无纺布原料为本发明的无纺布原 料。
[0021] 本发明的无纺布原料在纺丝过程中不会发生堵塞喷丝板和流动性变差的问题，而 且本发明的无纺布原料也不会影响纤维直径和性能的均匀性。因此，本发明的无纺布原料 可纺性高。
[0022] 本发明的无纺布原料制备方法中，聚丙烯组合物通过在具有高立构选择性的齐格 勒纳塔催化剂存在下用连续聚合法制得，且加入的成核剂还有助于弹性共聚物部分以更小 的粒径均匀分散在聚丙烯组合物中，因此本发明的方法可以获得弹性共聚物含量较高的无 纺布原料。另外，本发明中的聚丙烯组合物由齐格勒纳塔催化剂即可制得，与茂金属催化剂 相比，大大降低了成本和对聚合装置的要求。
[0023] 本发明无纺布原料制成的无纺布具有较高的柔软度和强度。而且，本发明采用直 接聚合而非过氧化物降解制得聚丙烯组合物，因此，由本发明的无纺布原料制得的无纺布 无过氧化物残留，安全性和卫生性更加优良，更适合用于卫生及医疗领域。
[0024] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0025] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0026] 图1是为实施例1制备的聚丙烯组合物的原子力显微镜图片。
【具体实施方式】
[0027] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0028] 根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种无纺布原料，该无纺布原料含有聚 丙烯组合物和成核剂，所述聚丙烯组合物含有：
[0029] (a) 40-70重量％的结晶聚丙烯Α，该结晶聚丙烯Α选自丙烯均聚物和丙烯无规共 聚物中的至少一种，以丙烯无规共聚物的总重量为基准，该丙烯无规共聚物含有82