[发明专利]具有改进性能的熔喷网

说明书

具有加宽的工艺窗口和更好的阻隔性能(第三处水珠，cm H2O或毫巴)的熔喷网。熔喷网由所谓的“受控流变”丙烯(CR‑PP)制成，其已经在不使用过氧化物但是使用特定类型的减粘裂化添加剂的情况下被减粘裂化。

技术领域

本发明涉及具有加宽的工艺窗口和更好的阻隔性能(第三处水珠，cm H₂O或毫巴)的熔喷网。本发明的熔喷网由所谓的“受控流变”丙烯(CR-PP)制成，其已经在不使用过氧化物但是使用特定类型的减粘裂化添加剂的情况下被减粘裂化。

背景技术

为由熔喷纤维组成的非织造结构的熔喷网典型地以一步法制造，其中高速空气将熔融的热塑性树脂从挤出机模头尖端吹送到输送机或导出屏上，以形成精细的纤维自粘网。

加工温度是最终织物性能的一个因素。“最佳”加工温度是达到织物理想性能时的温度，例如具有良好的手感和高的阻隔性能的低喷丸(shot，或称为团块)量或良好的过滤性能。网质量受许多因素控制，例如气流中纤维分布的均匀性和其他制造变量(如加工温度)的调整。控制织物质量的另一个因素是聚丙烯的性能。多个缺陷可起因于聚合物的物理特性(如绳捆，飞行和喷丸)选择不当。喷丸是织物中的针尖尺寸的聚丙烯珠粒(其影响织物的孔隙率、均匀性和手感(质地))，并且是造成织物质量不合格的主要原因。

喷丸的存在降低了网的静水压(hydrohead)，静水压是孔隙率的间接测量并与织物的液体阻隔性成比例。

熔喷网广泛应用于卫生和过滤行业，其关键性能是阻隔性能，意味着静水压(水/液体阻隔性)和过滤效率(含颗粒)。

尽管许多类型的聚合物可用于熔喷纤维和织物，但聚丙烯是最常用的聚合物之一。

使用多相齐格勒-纳塔催化剂或茂金属催化剂制备聚丙烯。通常，由于催化剂上活性位点的宽分布，故由齐格勒-纳塔催化剂制造的商业PP树脂具有宽分子量分布(MWD)。MWD是难以控制的特性，特别是在使用齐格勒-纳塔催化剂时。

由于MWD显著决定了加工特性和性能，故必须控制这一特性。常规反应器中PP的MWD的控制是困难的，这是因为它需要添加链终止剂和链转移剂。这些操作减少了反应器的产量，且常常是不经济的。

因此，作为替选，通过通常称为聚丙烯(PP)的受控降解的后反应器操作，实现该控制。

PP的受控降解是聚合物加工工程和塑料行业中众所周知的过程。其重要性基于该事实：通过热分解并因此减小PP的碳链的长度，可以获得具有受控流变特性的不同产品。因此，这些产品被称为可控流变聚丙烯(CR-PP)。

通常，可以得出结论：与降解之前的基体树脂相比，CR-PP树脂具有较低的分子量、较窄的MWD及降低的粘度。

降解工艺需要所谓的“自由基引发剂”。

这是化学物质，在特定情况下将促进诱导链降解的自由基的形成。特别是对于PP树脂，过氧化物作为自由基引发剂占主导地位；数年来在工业上一直使用采用过氧化物作为自由基引发剂的反应挤出工艺制备CR-PP树脂。

过氧化物的使用具有缺点，因为由于它们的分解温度，仅受限的“加工温度窗口”是可用的，这通常低于聚合物加工的常规温度。此外，通过使用过氧化物，不利的气味被引入到最终产品中，这限制了该CR-PP树脂的使用可能性。

另外，在过氧化物的储存、处理和加工期间必须遵守严格的安全规定。过氧化物的另一个缺点是与聚合物熔融配混不可能无分解。

除了过氧化物之外，由于一些年份，使用NOR-HALS(HALS：受阻胺光稳定剂)化合物和其它羟胺酯作为自由基的无过氧化物源是已知的。该其它合适的羟胺酯的一个示例是由Ciba Specialty Chemicals Corporation(现在由BASF)商业销售的CR76。