[发明专利]一种生产绿色环保聚丙烯高端纤维材料的方法

说明书

本发明公开一种生产绿色环保聚丙烯高端纤维材料的方法，通过准备原料、建立生产线、聚丙烯基料制备、流变控制四个步骤，生产出绿色环保聚丙烯高端纤维材料，此材料熔融指数40～45 g/10min，黄色指数≤‑1.0，等规度≥95.5%，灰分≤200 mg/kg，拉伸屈服应力≥31 MPa；鱼眼≤10个/1520cm²。本发明的生产材料不含邻苯二甲酸酯，其中在流变过程控制中通过添加全新的非过氧化物类降解剂，避免了传统过氧化物类降解剂的缺陷，解决了制品易出现色变、异味等问题。为进一步提升产品性能，通过优选添加剂及优化配伍，使材料更加澄清、纤维粗细更加均一、手感和观感要变好。本生产方法制备的材料可作熔喷布原料，用于制备口罩，可大大缓解目前生产医用防护用品原材料紧张的局面。

技术领域

本发明涉及熔喷布材料领域技术，尤其是指一种生产绿色环保聚丙烯高端纤维材料的方法。

背景技术

近几年国内用于无纺布的聚丙烯纤维料市场发展很快，特别是高档PP纤维如细旦、超细旦、熔喷无纺布等专用树脂，但大部分仍需要从国外进口，这部分原料约占市场25％以上。进口原料主要用于生产出口产品，以口罩、妇女卫生巾、及婴儿尿片等品质要求较高的医疗卫生用品。国内与进口原料相比存在着熔融指数（MFR）波动大、杂质含量高，易出现色变并存在异味等不足，在生产薄型产品时断丝和并丝现象严重，影响产品质量，故国内产品许多生产厂家仅用于生产如地毯、包装材料等低端产品。

无纺布纤维料工业化生产一般有两种方法，氢调法和降解法。氢调法就是在流化床反应器丙烯聚合过程中加入氢气通过控制链转移而达到调节分子量大小的目的，从而得到目标熔融指数的产品；降解法则是在流化床反应器先生产出低熔融指数聚丙烯树脂作为基料，通过选择降解剂，采用可控流变的工艺得到所需熔融指数产品。氢调法生产的产品分子量分布相对较宽，在下游厂家使用时，产品分子中低分子量部分易出现异味，高分子量部分则形成的纤维较粗；采样降解法生产则能克服氢调法的一些缺点，但所加降解剂一般是过氧化剂，若类型选取不当，以及生产过程中工艺控制不当等因素，则极易出现异味，甚至恶臭，色变等，在纺织、医药、卫生、食品等领域使用会受限。

目前工业上仍以降解法工艺生产聚丙烯纤维料为主流，要生产高端纤维料，在流变过程控制中以优选高品质降解剂为突破口，并添加适宜的添加剂通过配伍优化而完成。然而目前的工艺仍然存在以下不足之处：

（1）选用的催化剂存在缺陷；

目前生产聚丙烯树脂主要为含邻苯二甲酸酯的Ziegler-Natta催化剂，该催化剂虽然活性很高，但邻苯二甲酸酯是一种塑化剂，被确认为第四类毒性化学物质。研究表明其在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用，可干扰内分泌，特别对人的生殖系统有潜在的影响；同时对人肝脏，肾脏，心脏，以及胎儿神经系统的发育均存在影响，故含该类物质的材料被某些国家已列为禁止进口的产品。

（2）制品加工性能差；

制品在下游加工过程中易出现异味、断丝、纤维粗等缺陷，这一方面可能与选择纤维材料是用氢调法工艺生产相关。氢调法工艺生产的聚丙烯纤维料分子量分布过宽，低分子量部分在加工过程中易出现挥发而产生特殊气味，并力学性能会降低而影响生产效率；高分子量部分则会出现应力集中点而形成凝胶颗粒，并拉出的纤维较粗，影响观感，无法生产高端制品。另一方面该材料可能虽用降解法工艺生产，但为了避免在流变过程控制中所加过氧化物降解剂引发的过氧化物残留、分解等对材料带来的缺陷，会将流化床反应器生产的基料熔融指数提高而达到少加过氧化物降解剂的目的。但若将反应基料熔融指数提高也会造成纤维料分子量发布过宽，并且引起力学性能下降等不良现象。

（3）制品会发生变色（泛黄、或红）；

制品产生色变主要是纤维原料是用降解法生产，在工艺过程控制中选择的降解剂为过氧化物，当工艺参数如控制不当会出现残留，而残留的过氧化物在酸性环境中极易出现色变，轻则变黄，重则会泛红。

（4）制品有较强的刺鼻气味；