熔喷布需求不断,我们如何选好熔喷料?
导读:当前,疫情在全球不断蔓延,口罩的核心原料熔喷布需求量仍不断上涨。哪些因素决定了熔喷布的质量?设备、工艺、熔喷料、驻极设备及工艺、驻极母粒,相辅相成,缺一不可!今天,我们从原料角度探讨一下应该如何选择熔喷料。
一、选择熔喷PP原料应考虑要点
1、分子量分布宽度MWD : 分子量分布宽度对熔体流动性能有明显影响,分子量分布越窄,越容易制得细纤维。分子量分布宽,造成熔体切变速率下降,增加了熔体的弹性,会影响热空气流对熔体细丝的牵伸,从而影响纤维细度和产品的手感。某些高MFI的树脂中还加入了降解添加剂,以便在挤出机中降低熔体粘度和缩小分子量分布范围,因此较适合熔喷加工工艺;
2、融指(MFI) : 美国熔喷工艺常用的聚丙烯切片的MFI达到400、800、1200等。聚丙烯切片的MFI越高,则熔喷时能耗越小。如要求熔喷法非织造布的强度高,一般可使用MFI30~35的聚丙烯切片,但生产能耗要高一些。对于吸油材料以及保暖材料等,仅考虑纤维细度的话,可使用高MFI的切片,产量高,能耗低;
聚丙烯示意图
3、造粒 : 普通造粒工艺会造成高MFI切片的特性不均匀性。目前,由于改进了催化剂和添加剂的良好分布,可以直接从反应釜制得具有较窄分子里分布的球粒状切片。这种高MFI的切片具有更好的熔融指数均匀性,而且越过了造粒阶段,减少了树脂受热时间,终端制品的机械强度等物性会更优异;
4、切片的清洁性 : 减少切片的含杂量,有利于延长熔喷模头更换周期,降低生产成本。熔喷工艺中,聚合物熔体进入模头之前,经过过滤,以滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂。
二、制备高熔融指数PP的方法
1、通过控制聚合反应工艺以控制聚丙烯的分子量及分子量分布,如采用提高阻聚剂如氢气浓度的方法降低聚合物的分子量,从而提高熔融指数。这种方法受催化体系、反应条件等因素的限制,熔融指数的稳定性较难控制,实施比较困难;
2、将常规聚合得到的聚丙烯进行控制降解,降低其分子量,提高熔融指数。
过去常用高温降解方法来降低聚丙烯的分子量,但是,这种高温机械降解的方式有许多弊端,如添加剂流失及热分解、工艺不稳定等不利因素。此外还有超声波降解等方法,但这些方法往往需要有溶剂的存在,增加了工艺难度和成本。
三、化学降解法生产高熔指PP
化学降解法是使聚丙烯和化学降解剂如有机过氧化物等在螺杆挤出机中进行反应,使聚丙烯分子链发生断裂 而降低其分子量。与其它降解方法相比,它具有降解完全、熔体流动性好、制备工艺简便易行等优点,容易进行大规模工业化生产。
近年来,聚丙烯化学降解的方法逐渐得到了广泛应用。这个也是改性塑料厂商采用最多的方法。但是,化学降解法生产的高熔指PP,在气味残留、洁净度、过滤性和机械稳定强度方面不如上述一体聚合反应的高熔指PP。
因此,要制得低气味/高洁净/高过滤率和机械强度稳定的优质熔喷布,使用聚合反应釜生产的高熔指PP原料应为最佳选择。
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