專(zhuān)利名稱：一種聚丙烯纖維改性方法及其改性后的纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚丙烯改性，特別是涉及到聚丙烯的共混紡絲方法。
普通的聚丙烯纖維直徑沿纖維軸是均勻的，表面光滑，經(jīng)卷曲加工后的卷曲數(shù)沿纖維軸也是均勻分布的。這種纖維的手感和光澤明顯有別于天然麻纖維。這種纖維用作卷煙濾嘴材料時(shí)，對(duì)煙氣中的有害成分特別是3，4苯并芘的截濾性能差，作為服用纖維，其吸濕保水性、排濕透氣性等均較差。
本發(fā)明的目的是克服上述缺陷，提供一種改性的聚丙烯纖維及其改性方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將由改性成分和聚丙烯制成的改性母粒加到聚丙烯中，進(jìn)行共混紡絲，其中一種改性成分(A)的化學(xué)式為 式中R1為氫、羥基、羧甲酯基或羧乙酯基，n為任意正整數(shù);另一種改性分(B)的化學(xué)式為 式中R2、R3為氫或碳原子數(shù)為1-6的烴基，可以是烷烴或芳烴;第三種改性成分(C)是流變調(diào)節(jié)劑，具體地說(shuō)為一種共聚物，特別是烯烴共聚物如乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯烴共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物等;上述三種改性成分和聚丙烯混合后造粒即制得改性母粒。
所述改性母粒中改性成分A、B、C和聚丙烯(PP)的優(yōu)選重量配比為A∶B∶C∶PP＝10～25∶30～50∶10～25∶20～40。
所述造?？捎霉不焓铰輻U擠壓機(jī)進(jìn)行造粒，造粒溫度優(yōu)選為180-240℃。
所述改性母粒與聚丙烯(PP)共混紡絲所用的優(yōu)選重量配比為改性母粒∶PP＝2-15∶98-85;共混紡絲溫度隨改性母粒添加量的增加而提高，一般可為255-285℃，后拉伸溫度優(yōu)選為95-125℃，后拉伸倍數(shù)優(yōu)選為2.0-3.5倍;熱定型溫度優(yōu)選為110-130℃。
所述改性母粒中A成分具有較大的表面張力和彈性，在紡絲成形過(guò)程中容易出現(xiàn)不穩(wěn)定流動(dòng)，從而產(chǎn)生流體斷裂和彈性回縮;有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，可以減少拉伸過(guò)程中的形變，提高熱定型性能;A成分形成纖維粗節(jié)，與聚丙烯不相容，在竹節(jié)纖維中為分散相。
改性母粒中B成分有較好的流變性和較大的收縮系數(shù)，在紡絲冷卻成形過(guò)程中，由于相分離而產(chǎn)生大量裂縫、微孔，產(chǎn)生麻纖維特有的光澤和手感;B成分與聚丙烯不相容。
改性母粒中C成分在紡絲成形中是重要的流變調(diào)節(jié)劑，可以提高聚丙烯共混紡絲的可紡性。
按本發(fā)明方法制得的改性聚丙烯纖維直徑沿纖維軸隨機(jī)出現(xiàn)許多隆起粗節(jié)(或稱竹節(jié))，粗節(jié)部分有很好的剛性和高卷曲性，表面有許多網(wǎng)絡(luò)狀裂縫、溝槽和微孔，對(duì)卷煙煙氣中3，4苯并芘有良好的截濾性能，并有好的填充性，是一種很好的卷煙濾嘴材料。本發(fā)明的改性聚丙烯竹節(jié)纖維，有很好的吸濕保水性、排濕透氣性、分散染料可染性，有天然麻纖維特有的手感和光澤，是一種很好的仿麻纖維。
下面用實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1所用等規(guī)聚丙烯熔融指數(shù)MI＝18.9。改性母粒中各成分重量配比為A∶B∶C∶PP＝22∶42∶16∶20，其中A、B、C、PP如上所述。按所述配方配料混勻后，用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒，造粒溫度為210℃。共混紡絲重量配比為改性母粒∶PP＝4.6-95.4，紡絲噴絲板為10194孔的環(huán)形板，噴絲孔為三葉型，噴絲孔長(zhǎng)徑比L/D＝3.57，紡絲溫度為270℃，后拉伸溫度為102℃，后拉伸倍數(shù)為2.9倍。按上述制得的纖維制成卷煙濾棒(棒長(zhǎng)120mm)，棒硬度為88.6，吸阻為2913Pa，噸纖維產(chǎn)棒量達(dá)到135萬(wàn)支/噸。將該棒經(jīng)過(guò)接嘴后進(jìn)行煙氣分析結(jié)果，煙氣中3，4苯并芘含量比純聚丙烯濾嘴降低43.3%，比醋纖濾嘴降低29.4%，本例纖維吸濕率比純聚丙烯纖維增加4.8倍，保水率增加1.6倍，纖維的卷曲彈性恢復(fù)率達(dá)到77%(純聚丙烯纖維為70%)，纖維手感和光澤酷似天然麻纖維。
實(shí)施例2按實(shí)施例1制備改性的聚丙烯纖維，不同的是改性母?！肞P＝10∶90。
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯纖維改性方法，其特征是將由改性成分和聚丙烯制成的改性母粒加到聚丙烯中，進(jìn)共混紡絲，其中一種改性成分(A)的化學(xué)式為 式中R1為氫、羥基、羧甲酯基或羧乙酯基，n為任意正整數(shù)；另一種改性成分(B)的化學(xué)式為 式中R2、R3為氫或碳原子數(shù)為1-6的烴基，可以是烷烴或芳烴；第三種改性成分(C)是流變調(diào)節(jié)劑；上述三種改性成分和聚丙烯混合后造粒即制得改性母粒。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是其中流變調(diào)節(jié)劑為共聚物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是其中流變調(diào)節(jié)劑為烯烴共聚物。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征是其中流變調(diào)節(jié)劑選自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯烴共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述改性母粒中改性成分A、B、C和聚丙烯(PP)的重量配比為A∶B∶C∶PP＝10-25∶30-50∶10-25∶20-40。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是共混紡絲用的改性母粒與聚丙烯的重量配比為改性母粒PP＝2-15∶98-85。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述造粒溫度為180-240℃。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述共混紡絲溫度為255-285℃。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述共混紡絲的后拉伸溫度為95-125℃，后拉伸倍數(shù)為2.0-3.5倍，熱定型溫度為110-130℃。
10.一種改性聚丙烯纖維，其特征是按權(quán)利要求1-9之一所述的方法制造。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種聚丙烯改性纖維及其制備方法。按本發(fā)明使由改性成分制成的改性母粒與聚丙烯共混紡絲，所制得纖維直徑沿纖維軸是不均勻的，隨機(jī)出現(xiàn)許多隆起粗節(jié)，粗節(jié)部分有很好的剛性和高卷曲數(shù)，表面有許多網(wǎng)絡(luò)狀裂縫、溝槽和微孔，纖維手感和光澤酷似天然麻纖維。本發(fā)明的纖維是一種很好的卷煙濾嘴材料。
文檔編號(hào)D01F8/06GK1102446SQ94107788
公開(kāi)日1995年5月10日 申請(qǐng)日期1994年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月7日
發(fā)明者朱本松, 宋志林 申請(qǐng)人:宋志林