CN111235686A - 复合超短纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合超短纤维，为皮芯结构，皮层为HDPE、改性HDPE混合而成，芯层为PET，其特征在于：所述改性HDPE为马来酸酐接枝HDPE。并公开了其制备方法。本发明用马来酸酐接株HDPE，可提高聚烯烃树脂和各种基材的粘结性，并提高HDPE马来酸酐接株率，减少改性HDPE在双组份复合超短纤维内的使用量比例，进一步提高纤维的粘合能力。本发明采用在线添加技术，通过调整钛系催化剂聚合工艺，改善HDPE熔体粘结性能等方法，保证了皮层具有良好的粘合性能，制得具有较高的拉伸强度和粘结性能的复合超短纤维。该短纤维可提高纤维皮层与芯层、皮层与木浆，以及纤维间的粘合性能，从而在提高质量的同时，降低成本。
Description
技术领域
本发明专利涉及皮芯复合纤维，尤其涉及一种复合超短纤维、其制备方法及其在卫生材料上的应用。
背景技术
用干法生产无尘纸(非织造布)时，所用材料为木浆，仅用少量超短纤维要使木浆能粘结为纸，且具有一定的力学性能，以及柔软的手感，对超短纤维的要求比较高，要求纤维具有较高的拉伸强度和粘结性能。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种复合超短纤维，具有较高的拉伸强度和粘结性能。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种复合超短纤维，为皮芯结构，皮层为HDPE、改性HDPE混合而成，芯层为PET，其特征在于：所述改性HDPE为马来酸酐接枝HDPE。
优选的，所述改性HDPE比例为HDPE组份总量的10～20％。组份总量是指改性HDPE+未改性HDPE。
优选的，所述马来酸酐接枝的引发剂为过氧化二异丙苯，含量为0.3PPM，马来酸酐接株率为0.7～1.2wt％。
优选的，所述HDPE密度0.96g/cm3，流动速率17.0～23.0g/min，熔点130～134℃。
本发明还公共了上述的复合超短纤维的制备方法，其步骤包括：
1)HDPE熔融挤出，同时HDPE、MAH单体、引发剂充分混合，然后混合物加入双螺杆挤压机进行熔融挤出，并经过滤后，计量汇入HDPE熔体中，混合均匀后进入纺丝箱体A；
2)将精对苯二甲酸与乙二醇按比例调配，加入钛系催化剂后进行酯化反应，酯化反应产物送入预缩反应釜进行预缩反应，同时，在齐聚物管道上用注射器加入钛系催化剂，经过预缩反应的物料进入终聚釜，进行终缩聚反应，终缩聚产物计量后进入纺丝箱体B；
3)两种熔体经复合喷丝组件喷出成皮芯结构的纤维，冷却成型后上油，然后卷绕、拉伸、切断，制成复超短纤维。
优选的，步骤1)中HDPE熔融挤压温度为245～275℃，马来酸酐与HDPE混合物熔融挤压温度为280～290℃。
优选的，步骤2)中精对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比1.1～1.5，酯化反应温度260～270℃，相对压力0.07MPa；预缩聚控制料温265～275℃，反应压力10～30Kpa；终聚釜反应料温270～280℃，真空不低于200Pa；钛系催化剂占聚酯重量的4～6PPM,酯化过程和缩聚过程中添加钛系催化剂的比例为3：7～7.3。
优选的，步骤3)中，两种熔体重量的比为HDPE：PET＝60:40，纺丝成型温度287～297℃，冷却温度33～37℃，丝束冷却距离600～1000mm，上油给湿率24～32％。
本发明还公开了上述的复合超短纤维在作为卫生材料上的应用。
有益效果：
本发明用马来酸酐接株HDPE，HDPE经马来酸酐接株后，可以改善与无机填料的亲和性，也可提高与不相容或相容性差的相容性，还可以增加与高分子等材料的粘合力，提高聚烯烃树脂和各种基材的粘结性，并提高HDPE马来酸酐接株率，减少改性HDPE在双组份复合超短纤维内的使用量比例，进一步提高纤维的粘合能力。本发明采用在线添加技术，通过调整钛系催化剂聚合工艺，改善HDPE熔体粘结性能等方法，保证了皮层具有良好的粘合性能，同时PET芯材具有一定强度，制得具有较高的拉伸强度和粘结性能的复合超短纤维。该超短纤维在与木浆混合成网过程中，施以热风，可提高纤维皮层与芯层、皮层与木浆，以及纤维间的粘合性能，从而在提高质量的同时，降低成本。
具体实施方式
实施例1-3
本复合超短纤维的制备方法，其步骤包括：
1)HDPE熔融挤出，同时HDPE、MAH单体、引发剂充分混合，然后混合物加入双螺杆挤压机进行熔融挤出，并经过滤后，计量汇入HDPE熔体中，混合均匀后进入纺丝箱体A；
2)将精对苯二甲酸与乙二醇按比例调配，加入钛系催化剂后进行酯化反应，酯化反应产物送入预缩反应釜进行预缩反应，同时，在齐聚物管道上用注射器加入钛系催化剂，经过预缩反应的物料进入终聚釜，进行终缩聚反应，终缩聚产物计量后进入纺丝箱体B；
3)两种熔体经复合喷丝组件喷出成皮芯结构的纤维，冷却成型后上油，然后卷绕、拉伸、切断，制成复合超短纤维。
对制得的复合超短纤维性能按国家标准进行检测，结果见表1。
表1实施例1-3的参数及检测参数
无尘纸试验
将市售超短纤维和实施例1制得的超短纤维加入木浆中，采用同样的工艺步骤制成无尘纸，对制得的无尘纸进行检测，结果如表2所示。
表2无尘纸试验结果
Claims (9)
1.一种复合超短纤维，为皮芯结构，皮层为HDPE、改性HDPE混合而成，芯层为PET，其特征在于：所述改性HDPE为马来酸酐接枝HDPE。
2.根据权利要求1所述的复合超短纤维，其特征在于：所述改性HDPE比例为HDPE组份总量的10～20％。
3.根据权利要求1或2所述的复合超短纤维，其特征在于：所述马来酸酐接枝的引发剂为过氧化二异丙苯，含量为0.3PPM，马来酸酐接株率为0.7～1.2wt％。
4.根据权利要求3所述的复合超短纤维，其特征在于：所述HDPE密度0.96g/cm3，流动速率17.0～23.0g/min，熔点130～134℃。
5.权利要求1-4中任一项所述的复合超短纤维的制备方法，其步骤包括：
1)HDPE熔融挤出，同时HDPE、MAH单体、引发剂充分混合，然后混合物加入双螺杆挤压机进行熔融挤出，并经过滤后，计量汇入HDPE熔体中，混合均匀后进入纺丝箱体A；
2)将精对苯二甲酸与乙二醇按比例调配，加入钛系催化剂后进行酯化反应，酯化反应产物送入预缩反应釜进行预缩反应，同时，在齐聚物管道上用注射器加入钛系催化剂，经过预缩反应的物料进入终聚釜，进行终缩聚反应，终缩聚产物计量后进入纺丝箱体B；
3)两种熔体经复合喷丝组件喷出成皮芯结构的纤维，冷却成型后上油，然后卷绕、拉伸、切断，制成复合超短纤维。
6.根据权利要求5所述的复合超短纤维的制备方法，其特征在于：步骤1)中HDPE熔融挤压温度为245～275℃，马来酸酐与HDPE混合物熔融挤压温度为280～290℃。
7.根据权利要求6所述的复合超短纤维的制备方法，其特征在于：步骤2)中精对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比1.1～1.5，酯化反应温度260～270℃，相对压力0.07MPa；预缩聚控制料温265～275℃，反应压力10～30Kpa；终聚釜反应料温270～280℃，真空不低于200Pa；钛系催化剂占聚酯重量的40～60PPM,酯化过程和缩聚过程中添加钛系催化剂的比例为3：7～7.3。
8.根据权利要求7所述的复合超短纤维的制备方法，其特征在于：步骤3)中，两种熔体重量的比为HDPE：PET＝60:40，纺丝成型温度287～297℃，冷却温度33～37℃，丝束冷却距离600～1000mm，上油给湿率24～32％。
9.权利要求1-4中任一项所述的复合超短纤维在作为卫生材料上的应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200605 |
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