熔喷无纺布性能.docx

减粘裂化新工艺改善熔喷无纺布性能减粘裂化新工艺改善熔喷无纺布性能作者：M.Roth,J.Leukel,D.M焞ler,J.R.Pauquet汽巴精细化工公司H.G.Geus莱芬豪舍公司熔喷无纺布的质量和性能取决于聚丙烯原料（熔融指数）的正确选择和加工条件的优化。目前，熔喷厂家主要采用的是高融指的聚丙烯原料，但缺乏必要的灵活性以适应不同的市场需求，同时还存在着高成本的压力。在这种情况下，使用低融指的纺粘级聚丙烯原料（MFI=20～50），再配合使用“断链技术”的塑料添加剂，可以生产出高品质的熔喷无纺布，为熔喷厂家提供了更灵活的操作空间。通过加入IRGATECCR76添加剂，在熔喷纺丝过程中使得树脂发生可控性的降解，得到相对分子量分布较窄的无纺布产品，从而提高产品的物理性能和有效降低生产以及仓储成本。
采用新型添加剂得到的纺熔产品具有独特性能，极大增加了无纺布纤维原料选择的多样性（图片由汽巴精化公司提供）汽巴精细化工公司精心研制成功的新型添加剂Ciba?IRGATECCR76（注：由于公司内部编号为EB43-76，故图片数据以该编号标注）不含任何过氧化物，是新一代的自由基生成剂，它完全避免了目前工艺中使用过氧化物的缺点，即使在传统加工温度的条件下，聚合物也能够产生有效的降解，并最终将聚合物相对分子量分布控制在比较窄的范围内。与现有技术生产的产品相比，采用新型添加剂加工的熔喷产品及其纺熔复合产品（例如SMS）在静水压高度和机械性能上有很大改善。对产品进行的测试表明，采用新型添加剂得到的纺熔产品具有独特性能，极大增加了无纺布纤维原料选择的多样性，特别是纺粘和纺熔复合非织造布废料都可以经过转换变成熔喷级原料使用，本文中所有实验均在德国莱芬豪舍熔喷和SMS生产线上完成。
图1:两种不同PP熔喷产品的静水压高度测试结果对比
图2:两种不同PP熔喷产品的透气性能测试结果对比
图3:两种不同PP熔喷产品的拉伸强力和断裂伸长率测试结果对比高品质无纺布产品主要取决于加工设备和采用原料的一致连续性，两项技术的良好结合是获得优质产品的保证，本文以下部分对新型添加剂的应用及与商业级熔喷产品对比情况进行了详细介绍。、
图4:两种不同PP熔喷产品的长效热稳定性测试结果如何改善熔喷产品质量最早期的熔喷工艺是由VanVente先生在1946年发明的，产品主要应用领域有：过滤，对纤网均匀度要求较高；隔离，对纤网的连续一致性要求较高，网面不能有破洞或没有牵伸好的团块出现；保暖，对纤网的蓬松性要求高。网面有破洞或出现没有牵伸的团块将降低纤网的整体质量，熔喷产品中通常所说的“shot”就是指没有经过牵伸的小块薄膜，在出现“shot”的区域水渗透速度要比其它区域快的多，这种疵点可以通过测量静水压高度进行检查。因此，如何进一步提高纺熔产品的静水压高度是产品设计开发的一个追求目标，一方面可通过对生产过程控制的改进，如对设备参数以及生产步骤的优化，避免纤网中纤维出现团块；另一方面从改变切片质量入手，为此，汽巴精细化工公司对无纺布使用的PP树脂以及PP终端产品方面做了很多研究工作，并取得了初步成效。
图5:两种不同SMS产品的静水压高度测试结果
图6:两个商业级规格熔喷布MB3和MB4的MWD测试结果（高温GPC）
图7:纺粘级PP树脂(MFI25)与添加1.5%CR76熔喷非织造布MWD测试结果（高温GPC）新型树脂改进剂——Ciba?IRGATECCR76一般PP熔喷非织造布采用的原料是高熔融指数(MFI>400g/10min.)和相对分子量分布较窄的树脂，可以生产出纤网匀度好、纤维细和轻质的产品，这是获得具有良好阻隔性能产品，如静水压或透气性的最基本要求。目前市场上的熔喷级PP切片是通过添加烷基化的过氧化物，在挤出加工时，在超过PP熔点的温度下，过氧化物经热分解而产生可导致减粘裂化作用的自由基，把高相对分子质量的PP降解变成低相对分子质量的树脂，从而生产出设定目标的产品。此类过氧化物对工作环境污染严重，对工人的身体造成伤害；技术上来讲，过氧化物的断链效果不易控制，波动严重，降解后的树脂分子量变化不均匀，最终导致无纺布产品质量的不均匀性。同时，由于过氧化物本身的不稳定性，导致经过氧化物改性后的聚丙烯原料仓储期有限制，一般在半年左右，随着时间的延长，原料的熔融指数会发生一定程度的变化。
图8:两种不同PP熔喷产品的电镜照片对比（面密度25g/m2,阻隔性能分别见前页的图1和图2）汽巴精化研制的一种新型添加剂Ciba?IRGATECCR76，是新一代的自由基生成剂，完全克服了目前过氧化物工艺的缺点，环保、高效，对熔融指数的可控性，通过优化工艺，可以用最佳的添加量较准确地提高纺粘聚丙烯原料的熔融指数，以生产出更佳品质的熔喷无纺布。实验数据表明，无纺布的静水压和机械强度、纤维柔软度都