专利名称:应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法
技术领域:
本发明涉及一种应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法。
背景技术:
熔喷非织造布生产技术的发展和产品应用领域的拓展促进了高性能聚合物的使用,以满足产业用纺织品的特别需求,如耐高温、耐化学性、良好的强度和弹性、医疗用产品舒适性、与食品接触的安全性等要求。除使用传统聚丙烯PP、聚酯PET、共聚聚酯C0PET、 聚乙烯PE、聚酰胺PA、共聚聚酰胺C0PA、弹性聚酯PBT、弹性聚酯PTT外,一些高性能的成纤高聚物在熔喷非织造布产品中也得以使用。如聚甲醛共聚物(POM)、环状聚烯烃共聚物 (C0C)、热塑性聚酯弹性体(TPE-E)、聚苯硫醚(PPS)等。由于熔喷非织造布中的纤维属于超细纤维,重量轻、手感柔软、保暖性好,同时熔喷纤维间空隙小,而空隙率大透气性十分优越,这就决定了熔喷纤维是十分优异的保温材料。熔喷非织造布由于其纤维直径细、比表面积大、孔隙小,空隙率高等特点极适合作液固分离或气固分离的过滤材料。在空气过滤中可适合作亚高效以上的过滤。如劳保及医疗口罩、防毒面具,滤除粉尘、细菌等有害颗粒,亦可作空调、汽车内空气过滤和发动机空气过滤,特别当熔喷纤维经驻极化处理后,空气过滤的过滤效率可超过99%,甚至可达99. 999%,可适合作电子设备超净车间等高要求的空气净化场所。熔喷非织造布去污力强、手感柔软、不损坏被揩拭的表面,市场容量巨大。国外有的企业用熔喷纤维制作婴儿揩擦布、家庭用揩布、个人用揩拭布等个人适用领域,熔喷揩擦布也可用于汽车揩拭布、精密机床、精密仪器揩布等工业应用领域。微孔聚合物的基本概念是在1980年由美国麻省理工学院的Suh教授提出的。他的基本设想是如果泡孔尺寸小于聚合物材料中业已存在的临界裂纹尺寸,则可加入足够数目的泡孔,使得材料密度降低而又不会失去必要的力学性能,从而达到降低成本、提高材料性价比的目的。研究表明,微孔聚合物有很好的物理机械性能,如缺口冲击强度高 (与纯塑料相比最高可提高5倍)、韧性高(与纯塑料相比最高可提高5倍)、比强度高(比纯塑料高3 5倍)、疲劳寿命长(比纯塑料可提高5倍)、热稳定性高、介电常数低和导热系数低等。因而可用于制造食品包装材料、轻质高强隔音的飞机和汽车部件、重量轻、缓冲性强的运动器材、保温绝缘的纤维材料、低摩擦的表面改性材料和生物医学制品等。在传统泡沫塑料物理发泡中大量使用对臭氧层有害的氯氟烃(氟利昂)和易燃的碳氢化合物等做为物理发泡剂,而在过饱和法制造微孔聚合物时采用无公害、易回收的C02和N2作为发泡剂,符合当前绿色环保科技的要求,因而微孔聚合物也被称为“二十一世纪的新型材料,,。超临界流体既不同于气体,也不同于液体,具有许多独特的物理化学性质其具有接近于液体的密度,这赋予它很强的溶剂化能力;其粘度与气体接近,扩散系数比液体大, 因而具有良好的传质性能。通过改变超临界流体的温度或压力,可以得到处于气态和液态之间的任一密度;在临界点附近,压力和温度的微小变化可导致密度的巨大变化。由于粘度、介电常数、扩散系数和溶解能力都与密度有关,因此可以方便地调节压力和温度来控制超临界流体的物理化学性质。与其他物质相比,C02临界条件适宜(31. rc , Pc=7. 38 MPa),易于操作,且其便宜易得、无毒不燃、化学性质稳定、使用安全,所以在众多超临界流体中超临界C02流体的应用最多。虽然对于大多数聚合物而言,超临界二氧化碳(SCC02)是不良溶剂,但是它可以溶解许多小分子,并且它对聚合物有很强的溶胀性。近年来,有关超细纤维非织造布的应用日趋广泛,如工业废水的处理、海水淡化、混合物质的分离和浓缩、 工业金属的分离和回收等。随着科学技术的迅猛发展,微孔发泡技术、超临界流体技术和非织造布技术交叉结合,优势互补,将CO2应用到纤维的制备中,使其由被动变主动,取得了一些重大的突破。其基本原理是①聚合物在高压下被惰性气体(0) 饱和,形成聚合物气体均相体系;②通过减压或升温,降低气体在聚合物中的溶解度,产生超饱和状态;③气泡成核、长大及定型。微孔指孔径为0.0广50um,孔密度1(TIO13孔/cm3,因此,含微孔纤维非织造布具有一下有点质轻、省料、吸收冲击载荷强、隔音和隔热性能好、比强度高等特性。同时由于纤维的强度大,因此,具有微孔结构纤维非织造布在医疗领域以及制作汽车、 飞机和各种运输器材等领域有特殊的应用价值。通过改变超临界流体的温度或压力,可以得到处于气态和液态之间的任一密度; 在临界点附近,压力和温度的微小变化可导致密度的巨大变化。由于粘度、介电常数、扩散系数和溶解能力都与密度有关,因此可以方便地调节压力和温度来控制超临界流体的物理化学性质。微孔聚合物的制备主要基于气体过饱和法。基本过程为首先使高压气体(C02 和N2 )溶解于聚合物中形成聚合物/气体饱和体系;然后通过压力骤降和(或)温度骤升使之进入过饱和状态,从而大量气核同时引发和增长;最后通过淬火等方法使微孔结构定型。传统泡沫塑料物理发泡的改进在于严格控制温度、压力、时间等工艺参数,使得大量气核能够同时引发,且不归并成大泡,从而得到微孔结构。采用过饱和原理制备微孔聚合物的工艺方法,根据操作的连续程度不同主要有分步法、半连续法以及挤出、注塑、滚塑等连续法。分步法及半连续法由于形成聚合物/气体饱和体系所需时间由气体向聚合物基体的扩散速度决定,因而耗时长,无法满足工业生产的需要,主要应用于理论研究。而与实际塑料加工相一致的连续法的出现,使得微孔纤维的实际应用成为可能。微孔纤维的力学性能主要取决与微孔结构(包括孔尺寸、孔密度、孔分布、和孔取向)以及分子链取向。 而通过优化工艺,控制微孔结构和分子链取向可以得到性能优良的聚砜类微孔纤维。传统上,当纤维上的孔洞孔径较大时,纤维受力,纤维孔洞是纤维断裂的发源地, 降低纤维的强度.而当纤维上的孔洞孔径达到微孔尺度范围时,由于相当于纤维的无定形区的尺度,同时由于发泡过程对定形区的结晶度实现调整,当泡体受力时,泡孔尺度小于纤维瑕疵的尺度,改变裂纹方向,分散并改变裂纹方向,相对于未发泡的实体纤维,微孔纤维不仅密度降低,而且性能得到改善高的韧性,低的热传导系数、高的抗冲击强度、低的介电常数。但是由于微孔纤维非织造布是一种比较特殊的高分子聚合物纤维聚集体,具有加工温度较高、高温下熔体强度较低,超临界流体在其中溶解度较低等不利于微孔发泡的缺点,因此,能否采用超临界流体的熔喷纺丝的方法,制备微孔纤维非织造布,是非织造生产领域技术人员十分关注的课题
发明内容
本发明的目的是提供一种应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法,以满足纺织、电气、电子、机械、医疗、化工、食品及航空航天等相关领域的需求。为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下
本发明的应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法,包括如下步骤
(1)定量喂入聚合物固体切片进入螺杆后,在螺杆进料段被输送和预热,继而经螺杆压缩段压实并逐渐熔化;
(2)在螺杆熔融段,将超临界流体经注入装置注入聚合物熔体中,形成均相聚合物熔
体;
(3)在过滤器部分,均相聚合物熔体应经过过滤介质,滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂;
(4)在计量泵部分,均相聚合物熔体经齿轮计量泵进行熔体计量,以精确控制纤维细度和均勻度;
(5)均相聚合物熔体经熔喷模头入口区、孔流区和膨化区从模头喷丝孔挤出;
(6)从模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流因环境压力突然降低发生膨化胀大的同时, 受到两侧高速热空气流的牵伸,处于粘流态的熔体细流被迅速拉细;同时,两侧的室温空气掺入牵伸热空气流,使熔体细流冷却固化成形,形成聚合物超细微孔纤维;
(7)牵伸和冷却固化的超细微孔纤维在牵伸气流的作用下,吹向凝网帘或滚筒,凝网帘下部或滚筒内部均设有真空抽吸装置,由此纤维收集在凝网帘或滚筒上,依靠自身热粘合或其他加固方法成为微孔纤维非织造布。所述超临界流体为超临界队或者超临界(X)2 ;所述的聚合物为聚丙烯(PP)、涤纶 (PET)、涤纶(C0PET)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚酰胺(C0PA)、弹性聚酯(PBT)、弹性聚酯 (PTT)、聚甲醛共聚物(POM)、环状聚烯烃共聚物(C0C)、热塑性聚酯弹性体(TPE-E)、聚苯硫醚(PPS)中的至少一种。所述的两侧牵伸用高速热空气流的温度为29(T320°C。所述超临界流体为超临界N2时,其温度为5(T380°C,压力为7 40MPa,超临界N2与 PET聚合物的质量比为1 :400-1 =IO0所述超临界流体为超临界(X)2时,其温度为5(T380°C,临界压力为7 40MPa,超临界CO2与PET聚合物的质量比为1 :100-1 :10。均相聚合物熔体与外界的压力差为17 24 MPa,熔喷速率为l(T2000cm7S。
图1为应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法原理示意图。本发明的优点显著,采用本发明的以超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法,可制得高拉伸强度的200-2000MP、高轻量化0. l-2g/cm3的微孔纤维非织造布。
图1应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维的方法原理示意图。
具体实施方式
实施例1
将PET固体切片定量喂入螺杆,PET固体切片在螺杆进料段被输送和预热,继而经螺杆压缩段压实并逐渐熔化。在螺杆熔融段,将温度为50-380°C,压力为7-40MPa的超临界流体 N2经注入装置注入PET熔体中,超临界N2与PET的质量比为1 :400-1 10,形成均相PET熔体。在过滤器部分,均相PET熔体应经过过滤介质,滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂。 在计量泵部分,均相PET熔体经齿轮计量泵进行熔体计量(10-500(KK)g/h),以精确控制纤维细度和均勻度。如图1所示,图中箭头A表示均相PET熔体的注入方向,箭头B表示牵伸用热空气流动方向,箭头C表示冷空气流动方向。均相PET熔体经熔喷模头入口区1、孔流区2和膨化区3从模头喷丝孔挤出,熔喷速率为10-2000 cm7s。从模头喷丝孔挤出的PET 熔体细流因环境压力突然降低发生膨化胀大的同时,受到两侧290-320°C的高速热空气流的牵伸,处于粘流态的熔体细流被迅速拉细。同时,两侧的室温空气掺入牵伸热空气流,使熔体细流冷却固化成形,形成超细微孔PET纤维。经牵伸和冷却固化的超细微孔PET纤维在牵伸气流的作用下,吹向凝网帘或滚筒,凝网帘下部或滚筒内部均设有真空抽吸装置(吸风装置9),由此PET纤维收集在凝聚接收装置8 (凝网帘或滚筒)上,依靠自身热粘合成为微孔PET纤维非织造布。非织造布拉伸强度350MP、轻量化0. 6g/cm3。实施例2
将聚丙烯PP固体切片定量喂入螺杆,PP固体切片在螺杆进料段被输送和预热,继而经螺杆压缩段压实并逐渐熔化。在螺杆熔融段,将温度为50°c,压力为7MPa的超临界流体N2 经注入装置注入PP熔体中,超临界队与PP的质量比为1 :200,形成均相PP熔体。在过滤器部分,均相PP熔体应经过过滤介质,滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂。在计量泵部分,均相PP熔体经齿轮计量泵进行熔体计量((10-500000g/h)),以精确控制纤维细度和均勻度。如图1所示,图中箭头A表示均相PP熔体的注入方向,箭头B表示牵伸用热空气流动方向,箭头C表示冷空气流动方向。均相PP熔体经熔喷模头入口区1、孔流区2和膨化区3从模头喷丝孔挤出,熔喷速率为10 cm7s。从模头喷丝孔挤出的PP熔体细流因环境压力突然降低发生膨化胀大的同时,受到两侧290°C的高速热空气流的牵伸,处于粘流态的熔体细流被迅速拉细。同时,两侧的室温空气掺入牵伸热空气流,使熔体细流冷却固化成形, 形成超细微孔PP纤维。经牵伸和冷却固化的超细微孔PP纤维在牵伸气流的作用下,吹向凝网帘或滚筒,凝网帘下部或滚筒内部均设有真空抽吸装置,由此PP纤维收集在凝网帘或滚筒上,依靠自身热粘合成为微孔PP纤维非织造布。非织造布拉伸强度200MP、轻量化2g/
3
cm 。实施例3
将聚乙烯PE固体切片定量喂入螺杆,PE固体切片在螺杆进料段被输送和预热,继而经螺杆压缩段压实并逐渐熔化。在螺杆熔融段,将温度为260°C,压力为20MPa的超临界流体 N2经注入装置注入PE熔体中,超临界队与PE聚合物的质量比为1 10,形成均相PE熔体。 在过滤器部分,均相PE熔体应经过过滤介质,滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂。在计量泵部分,均相PE熔体经齿轮计量泵进行熔体计量((10-500000g/h)),以精确控制纤维细度和均勻度。如图1所示,图中箭头A表示均相PE熔体的注入方向,箭头B表示牵伸用热空气流动方向,箭头C表示冷空气流动方向。均相PE熔体经熔喷模头入口区1、孔流区2和膨化区3从模头喷丝孔挤出,熔喷速率为400 cm7s。从模头喷丝孔挤出的PE熔体细流因环境压力突然降低发生膨化胀大的同时,受到两侧300°C的高速热空气流的牵伸,处于粘流态的熔体细流被迅速拉细。同时,两侧的室温空气掺入牵伸热空气流,使熔体细流冷却固化成形,形成超细微孔PE纤维。经牵伸和冷却固化的超细微孔PE纤维在牵伸气流的作用下, 吹向凝网帘或滚筒,凝网帘下部或滚筒内部均设有真空抽吸装置,由此PE纤维收集在凝网帘或滚筒上,依靠自身热粘合成为微孔PE纤维非织造布。非织造布拉伸强度的300MP、轻量化 1.恥/cm3。实施例4
将聚酰胺PA固体切片定量喂入螺杆,PA固体切片在螺杆进料段被输送和预热,继而经螺杆压缩段压实并逐渐熔化。在螺杆熔融段,将温度为380°C,压力为40MPa的超临界流体队经注入装置注入PA熔体中,超临界队与?々聚合物的质量比为1 :400,形成均相PET熔体。 在过滤器部分,均相PET熔体应经过过滤介质,滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂。在计量泵部分,均相PA熔体经齿轮计量泵进行熔体计量((10-500000g/h)),以精确控制纤维细度和均勻度。如图1所示,图中箭头A表示均相PA熔体的注入方向,箭头B表示牵伸用热空气流动方向,箭头C表示冷空气流动方向。均相PA熔体经熔喷模头入口区1、孔流区2和膨化区3从模头喷丝孔挤出,熔喷速率为800 cm7s。从模头喷丝孔挤出的PA熔体细流因环境压力突然降低发生膨化胀大的同时,受到两侧320°C的高速热空气流的牵伸,处于粘流态的熔体细流被迅速拉细。同时,两侧的室温空气掺入牵伸热空气流,使熔体细流冷却固化成形,形成超细微孔PA纤维。经牵伸和冷却固化的超细微孔PA纤维在牵伸气流的作用下, 吹向凝网帘或滚筒,凝网帘下部或滚筒内部均设有真空抽吸装置,由此PA纤维收集在凝网帘或滚筒上,依靠自身热粘合成为微孔PA纤维非织造布。非织造布拉伸强度400MP、轻量化 0. lg/cm3。实施例5
将弹性聚酯PBT (市售的各种PET是否有商品名或型号之类的区分)固体切片定量喂入螺杆,PBT固体切片在螺杆进料段被输送和预热,继而经螺杆压缩段压实并逐渐熔化。在螺杆熔融段,将温度为50-380°C,压力为7-40MPa的超临界流体(X)2经注入装置注入PBT熔体中,超临界CO2与PBT聚合物的质量比为1 :100-1 :10,形成均相PBT熔体。在过滤器部分,均相PBT熔体应经过过滤介质,滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂。在计量泵部分, 均相PBT熔体经齿轮计量泵进行熔体计量((10-500000g/h)),以精确控制纤维细度和均勻度。如图1所示,图中箭头A表示均相PBT熔体的注入方向,箭头B表示牵伸用热空气流动方向,箭头C表示冷空气流动方向。均相PBT熔体经熔喷模头入口区1、孔流区2和膨化区 3从模头喷丝孔挤出,熔喷速率为1200 cm3/s0从模头喷丝孔挤出的PBT熔体细流因环境压力突然降低发生膨化胀大的同时,受到两侧四0-3201的高速热空气流的牵伸,处于粘流态的熔体细流被迅速拉细。同时,两侧的室温空气掺入牵伸热空气流,使熔体细流冷却固化成形,形成超细微孔PBT纤维。经牵伸和冷却固化的超细微孔PBT纤维在牵伸气流的作用下, 吹向凝网帘或滚筒,凝网帘下部或滚筒内部均设有真空抽吸装置,由此PBT纤维收集在凝网帘或滚筒上,依靠自身热粘合成为微孔PBT纤维非织造布。非织造布拉伸强度的550MP、 轻量化0. 6g/cm3。实施例6
将聚丙烯固体切片定量喂入螺杆,聚丙烯固体切片在螺杆进料段被输送和预热,继而经螺杆压缩段压实并逐渐熔化。在螺杆熔融段,将温度为280°C,压力为25MPa的超临界流体CO2经注入装置注入聚丙烯熔体中,超临界CO2与聚丙烯的质量比为1 :50,形成均相聚丙烯熔体。在过滤器部分,均相聚丙烯熔体经过过滤介质,滤去杂质和聚合反应后残留的催化齐U。在计量泵部分,均相聚丙烯熔体经齿轮计量泵进行熔体计量((10-500000g/h)),以精确控制纤维细度和均勻度。如图1所示,图中箭头A表示均相聚丙烯熔体的注入方向,箭头B 表示牵伸用热空气流动方向,箭头C表示冷空气流动方向。均相聚丙烯聚合物熔体经熔喷模头入口区1、孔流区2和膨化区3从模头喷丝孔挤出,熔喷速率为1600 cm7s。从模头喷丝孔挤出的聚丙烯熔体细流因环境压力突然降低发生膨化胀大的同时,受到两侧290°C的高速热空气流的牵伸,处于粘流态的熔体细流被迅速拉细。同时,两侧的室温空气掺入牵伸热空气流,使熔体细流冷却固化成形,形成超细微孔聚丙烯纤维。经牵伸和冷却固化的超细微孔聚丙烯纤维在牵伸气流的作用下,吹向凝网帘或滚筒,凝网帘下部或滚筒内部均设有真空抽吸装置,由此聚丙烯纤维收集在凝网帘或滚筒上,依靠自身热粘合成为微孔聚丙烯纤维非织造布。非织造布拉伸强度的220MP、轻量化1. 2g/cm3。实施例7
将聚酰胺固体切片定量喂入螺杆,聚酰胺固体切片在螺杆进料段被输送和预热,继而经螺杆压缩段压实并逐渐熔化。在螺杆熔融段,将温度为380°C,压力为7MPa的超临界流体 CO2经注入装置注入聚酰胺熔体中,超临界CO2与聚酰胺聚合物的质量比为1 :100,形成均相聚酰胺熔体。在过滤器部分,均相聚酰胺熔体应经过过滤介质,滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂。在计量泵部分,均相聚酰胺熔体经齿轮计量泵进行熔体计量((10-500000g/h)), 以精确控制纤维细度和均勻度。如图1所示,图中箭头A表示均相聚酰胺熔体的注入方向, 箭头B表示牵伸用热空气流动方向,箭头C表示冷空气流动方向。均相聚酰胺熔体经熔喷模头入口区1、孔流区2和膨化区3从模头喷丝孔挤出,熔喷速率为1800 cm7s。从模头喷丝孔挤出的聚酰胺熔体细流因环境压力突然降低发生膨化胀大的同时,受到两侧320°C的高速热空气流的牵伸,处于粘流态的熔体细流被迅速拉细。同时,两侧的室温空气掺入牵伸热空气流,使熔体细流冷却固化成形,形成超细微孔聚酰胺纤维。经牵伸和冷却固化的超细微孔聚酰胺纤维在牵伸气流的作用下,吹向凝网帘或滚筒,凝网帘下部或滚筒内部均设有真空抽吸装置,由此聚酰胺纤维收集在凝网帘或滚筒上,依靠自身热粘合成为微孔聚酰胺纤维非织造布。非织造布拉伸强度的310MP、轻量化0. 8/cm3。实施例8
将弹性聚酯PTT固体切片定量喂入螺杆,PTT固体切片在螺杆进料段被输送和预热,继而经螺杆压缩段压实并逐渐熔化。在螺杆熔融段,将温度为50°c,压力为40MPa的超临界流体(X)2经注入装置注入PET熔体中,超临界(X)2与PTT的质量比为1:10,形成均相PTT熔体。 在过滤器部分,均相PTT熔体应经过过滤介质,滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂。在计量泵部分,均相PTT熔体经齿轮计量泵进行熔体计量((10-500000g/h)),以精确控制纤维细度和均勻度。如图1所示,图中箭头A表示均相PTT聚合物熔体的注入方向,箭头B表示牵伸用热空气流动方向,箭头C表示冷空气流动方向。均相PTT聚合物熔体经熔喷模头入口区1、孔流区2和膨化区3从模头喷丝孔挤出,熔喷速率为2000 cm7s。从模头喷丝孔挤出的PTT熔体细流因环境压力突然降低发生膨化胀大的同时,受到两侧300°C的高速热空气流的牵伸,处于粘流态的熔体细流被迅速拉细。同时,两侧的室温空气掺入牵伸热空气流,使熔体细流冷却固化成形,形成超细微孔PTT纤维。经牵伸和冷却固化的超细微孔PTT纤维在牵伸气流的作用下,吹向凝网帘或滚筒,凝网帘下部或滚筒内部均设有真空抽吸装置, 由此聚酰胺纤维收集在凝网帘或滚筒上,依靠自身热粘合成为微孔PTT纤维非织造布。非织造布拉伸强度的420MP、轻量化1. 8g/cm3。
权利要求
1.一种应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法,其特征在于,包括如下步骤(1)定量喂入聚合物固体切片进入螺杆后,在螺杆进料段被输送和预热,继而经螺杆压缩段压实并逐渐熔化;(2)在螺杆熔融段,将超临界流体经注入装置注入聚合物熔体中,形成均相聚合物熔体;(3)在过滤器部分,均相聚合物熔体应经过过滤介质,滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂;(4)在计量泵部分,均相聚合物熔体经齿轮计量泵进行熔体计量,以精确控制纤维细度和均勻度;(5)均相聚合物熔体经熔喷模头入口区、孔流区和膨化区从模头喷丝孔挤出;(6)从模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流因环境压力突然降低发生膨化胀大的同时, 受到两侧高速热空气流的牵伸,处于粘流态的熔体细流被迅速拉细;同时,两侧的室温空气掺入牵伸热空气流,使熔体细流冷却固化成形,形成聚合物超细微孔纤维;(7)牵伸和冷却固化的超细微孔纤维在牵伸气流的作用下,吹向凝网帘或滚筒,凝网帘下部或滚筒内部均设有真空抽吸装置,由此纤维收集在凝网帘或滚筒上,依靠自身热粘合或其他加固方法成为微孔纤维非织造布。
2.根据权利要求1所述的应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法,其特征在于所述超临界流体为超临界队或者超临界(X)2 ;所述的聚合物为聚丙烯PP、涤纶 PET、涤纶C0PET、聚乙烯PE、聚酰胺PA、聚酰胺C0PA、弹性聚酯PBT、弹性聚酯PTT、聚甲醛共聚物(POM)、环状聚烯烃共聚物(COC)、热塑性聚酯弹性体(TPE - E)、聚苯硫醚(PPS)中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法,其特征在于所述的两侧牵伸用高速热空气流的温度为29(T320°C。
4.根据权利要求2所述的应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法,其特征在于所述超临界流体为超临界N2时,其温度为5(T380°C,压力为7 40MPa,超临界N2 与PET聚合物的质量比为1 :400-1 :10。
5.根据权利要求2所述的应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法,其特征在于所述超临界流体为超临界CO2时,其温度为5(T380°C,临界压力为7 40MPa,超临界CO2与PET聚合物的质量比为1 100-1 :10。
6.根据权利要求2所述的应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法,其特征在于均相聚合物熔体与外界的压力差为17 24 MPa,熔喷速率为l(T2000cm7S。
全文摘要
一种应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔纤维非织造布的方法,定量喂入聚合物固体切片进入螺杆后,经螺杆压缩段压实并逐渐熔化;将超临界流体经注入装置注入聚合物熔体中,形成均相聚合物熔体;均相聚合物熔体经过过滤介质,滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂;均相聚合物熔体经熔喷模头入口区、孔流区和膨化区从模头喷丝孔挤出;形成聚合物超细微孔纤维;牵伸和冷却固化的超细微孔纤维在牵伸气流的作用下,吹向凝网帘或滚筒,凝网帘下部或滚筒内部均设有真空抽吸装置,由此纤维收集在凝网帘或滚筒上,依靠自身热粘合或其他加固方法成为微孔纤维非织造布。
文档编号D01F6/90GK102505347SQ201110333950
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者吴红艳, 张夏楠, 张迎晨 申请人:中原工学院