[发明专利]一种绿色环保聚丙烯高速熔喷料的生产工艺及生产线

说明书

本发明公开一种绿色环保聚丙烯高速熔喷料的生产工艺及生产线，生产步骤分为聚合反应和造粒两大部分，前期先去除高纯度原料丙烯的聚合反应毒物再进入聚合反应器，聚合反应器内加入催化剂、助催化剂、给电子体，聚合反应生产的树脂经密相输送进入脱气仓，含有烃、氮气混合物的输送气在脱气仓与树脂分离、去除夹带固体后进入排放气回收机。造粒过程是将聚丙烯树脂粉料与添加剂加入母料配制罐，用螺旋掺合器混合均匀制成母料，再经挤出机料筒两次真空脱气后，从口模输出的料条进入冷却水槽冷却、吹风机脱气，经牵引进入风刀切粒后，进入振动筛得到合适粒径的高熔体质量流动速率聚丙烯颗粒，静置脱气，然后包装成产品。

技术领域

本发明涉及呼吸防护材料领域技术，尤其是指一种用于制造口罩中间层熔喷无纺布的绿色环保聚丙烯高速熔喷料的生产工艺。

背景技术

自从2019年底新型冠状肺炎爆发以来，各地陆续出公共场所必须佩戴口罩的规定，口罩等医疗卫生产品成为最重要的呼吸防护用品，佩戴口罩逐步成为人们出行的习惯性行为。口罩特别是医用口罩，在做好呼吸防护、阻止呼吸性疾病等方面将起到至关重要的作用。

医用口罩一般由三层无纺布构成。外层和内层由纺粘无纺布制成，纺粘无纺布是由直径均匀的纺粘聚合物纤维构成，纤维细度较大，强度较好，具有通气性好、吸水性好（内层）、防渗透性强（外层）、手感好、密合性强、柔软、轻盈等优点。中间层由熔喷无纺布制成，所用熔喷聚合物纤维具有纤维超细、长短不一的特点，使得熔喷无纺布微观上呈现纤维尺寸较小、比表面积大、孔隙率高、强度较弱，超细纤维的高覆盖率也赋予了熔喷无纺布高效的深层过滤性能、良好的阻菌性能、低空气阻力等显著优点。考虑到产率、能耗等因素，实际生产中多采用熔指（熔体质量流动速率）较高的聚合物原料。

然而，由于目前市面上熔喷无纺布材料选择不当，以及制作工艺不够完善，造成现有技术存在以下缺点：

（1）大多数熔喷无纺布产品原料采用含邻苯二甲酸酯类塑化剂的催化剂聚合而成的粉料，而塑化剂对人体的危害非常大，可能会导致人们患癌、不孕、小孩性早熟、损害生殖器、伤害基因遗传给下一代等。

（2）熔喷无纺布产品有气味、异味。

用于熔喷无纺布生产的原料高熔指聚丙烯，在生产上采用低熔指聚丙烯加入过氧化物降解生成的工艺。低熔指聚丙烯快速通过造粒挤出机料筒时，过氧化物来不及100%降解，降解反应无法彻底完结，残留的过氧化物，一方面会滞留在高熔指聚丙烯原料中随着时间的推移继续分解进而引发聚合反应，另一方面，也可能会附着在高熔指聚丙烯原料表面，或者从高熔指聚丙烯原料中迁移出来，进入原料的气体氛围中。分解和反应不彻底的残留过氧化物，在高温熔喷下会进入无纺布产品中，使得无纺布产品有气味，甚至异味。

（3）熔喷无纺布颜色偏黄。

熔喷无纺布颜色发黄，一方面可能与残留的过氧化物有关，另外一方面可能与高熔指聚丙烯原料的熔喷工艺有关，熔喷工艺控制不当，会引发高熔指聚丙烯老化，从而产生黄变。

（4）熔喷无纺布克重不稳定。

克重不稳定，主要与熔喷原料的均匀一致性有关，如高熔指聚丙烯分子量分布宽，熔指波动大，熔喷后超细纤维的纤网结构会出现不均匀的现象。熔指过低时，部分熔体细丝未完全牵引成纤维，即脱离喷丝孔进入无纺布，会造成克重不稳定的现象，甚至相对分子质量过高、粘度很大时会出现凝胶颗粒，造成克重不稳定。熔指过高时，部分熔体细丝被过度牵引，产生的超细超短纤维飞散到空中，甚至于无法收集，也会造成克重不稳定的现象。

（5）熔喷无纺布手感偏硬。

聚丙烯熔喷工艺生产的无纺布，如果熔指低，纤维较粗而且强度高，如果熔指高，纤维较细而且强度低，前者制成的无纺布手感较硬，后者则较软。

（6）产品优级品率低。

高熔指聚丙烯原料的性能不稳定，后续熔喷工艺难以准确控制，造成了无纺布产品优级品比率较低。