[发明专利]一种聚乙烯/改性聚丙烯皮芯复合纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种皮芯型复合纤维及其制造方法，更具体地说本发明涉及一种聚乙烯/改性聚丙烯皮芯复合纤维及其制备方法。

背景技术

聚乙烯/聚丙烯皮芯型复合纤维是热风用无纺布制备中的重要纤维品种，这种纤维以低熔点的聚乙烯组分作为皮层，加工过程中，在温度和压力的作用下，相接触的纤维表层组分熔融发生热粘合，稳固成网，形成无纺布。这种无纺布以其良好的触感(手感)在卫生用品领域得到广泛应用。

在热风无纺布的生产过程中，为了提高无纺布的物理性能(如强力等)，需要在尽可能的加工温度下加工，以增加皮芯纤维表层组分的熔融效果，进而提高纤维之间的热粘合效果，增加粘合力，从而增大无纺布的力学性能；但另一方面，应用上要求尽可能的增大无纺布的蓬松性、柔软性，这就要求尽可能的控制皮层纤维的熔融效果，减小粘结点、并丝及缠绕点等，这就要求纤维在尽可能高的加工温度下保持其尺度的稳定，使得纤维在加工温度下能保证皮层的充分熔融，而芯层的尺寸保持不变，从而兼顾增强产品的力学性能和提高产品触感。

在聚乙烯/聚丙烯复合纤维的使用中，皮层的聚乙烯主要起到熔融粘合，芯层聚丙烯提供强度等性能的支持，如纤维的尺寸稳定性、产品的蓬松性、强度等，而这与芯层聚丙烯组分的结晶度、结晶稳定性等密切相关；结晶度高，结晶稳定性好，则纤维的尺寸稳定性好；而纤维的触感与纤维的模量密切相关，模量大，纤维较为硬挺，触感差。

现有技术中，成核剂来改变聚丙烯结晶行为从而改变其结晶形态以改善聚丙烯性能的技术方案目前都只涉及塑料领域，如中国申请CN200710069056.2，CN101067032A公开了一种复合改性聚丙烯及其制备方法。其中具体公开了一种复合改性聚丙烯，含有聚丙烯100份，无机纳米材料0.1-10份，弹性体1-10份，β晶成核剂0.1-0.5份，抗氧剂0-1.5份，相容剂0.2-3份。其利用与无机纳米材料改性聚丙烯的制备方法相适应的、利于无机纳米材料在聚丙烯中分散和能改善与聚丙烯界面相容的表面改性剂，并结合β晶成核剂对聚丙烯聚集态结构的调控技术、弹性体与聚丙烯熔融共混技术，综合提高了聚丙烯的拉伸强度和冲击性能，制得了性能较好的复合改性聚丙烯材料。

将改性聚丙烯用于制备皮芯复合纤维的技术方案从未见报道，有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种聚乙烯/改性聚丙烯皮芯复合纤维，为实现第一目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚乙烯/改性聚丙烯皮芯复合纤维，所述的复合纤维纤度为1.0-3dpf，强度为3.0-6.0cN/dtex，伸长率50-200％，初始模量为10-25cN/dtex，芯层聚丙烯组分的结晶度为70-85％。

所述的复合纤维是以聚乙烯组分为皮层，改性聚丙烯为芯层的的皮芯复合纤维，所述的改性聚丙烯是利用改性剂对聚丙烯树脂进行改进得到的，所述的改性剂中至少含有由山梨醇衍生物、有机磷酸盐、苯甲酸钠和纳米金属氧化物粉末组成的成核剂。

所述的聚丙烯树脂选用熔融指数为10-40g/10min的树脂，优选熔融指数为15-25g/10min的树脂。

所述的成核剂剂中山梨醇衍生物为5-20％、有机磷酸盐25-75％，苯甲酸钠15-50％，纳米金属氧化物粉末5-25％，优选山梨醇衍生物为15％、有机磷酸盐40％，苯甲酸钠40％，纳米金属氧化物粉末5％。

所述的山梨醇衍生物为1，3-2，4二亚苄基山梨醇、3，4-二甲基二苄叉山梨醇、对乙基苄基山梨醇；有机磷酸盐为磷酸酯金属盐和磷酸酯碱式金属盐及其复配物，纳米金属氧化物粉末为二氧化钛、氧化锌、氧化铝、二氧化硅、氧化银、氧化镁等中的至少一种。

所述的改性聚丙烯的制备工艺如下：将聚丙烯树脂加入到双螺杆的主进料口，将改性剂加入的侧进料口，按聚丙烯树脂与改性剂比例为1∶0.1-0.3的比例，在温度为180-230℃下进行混合，制备得到改性聚丙烯树脂。

所述的改性剂采用如下工艺制备：

(1)将山梨醇衍生物、有机磷酸盐及纳米金属氧化物粉末混合后，加入到3-6倍与混合物重量的去离子水中，搅拌1-10分钟，制成混合物的水浊液；

(2)将步骤(1)中的水浊液置于超声波振荡器中，在40-200kHz频率，温度为25～50℃，震荡10-30分钟；后取出过滤去除水，然后在50-60℃真空干燥4～8小时，得到预处理的成核剂；