[发明专利]一种聚丙烯树脂粉料、粒子及无纺布的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚丙烯树脂粉料、粒子及无纺布的制备方法，将丙烯、氢气和催化剂体系混合加入气相聚合反应釜中进行聚合反应，获得熔融指数为20~28g/10min的聚丙烯树脂粉料；将主抗氧剂、助抗氧剂和吸酸剂混合、挤压造粒得到复配助剂包；将100份聚丙烯树脂粉料和0.15~0.42份复配助剂包混合，进行熔融共混并挤出造粒，获得聚丙烯树脂粒子；采用聚丙烯树脂粉料和3,6,9‑三乙基‑3,6,9‑三甲基‑1,4,7‑三过氧壬烷制备降温母粒，并与聚丙烯树脂粒子混合，经熔融挤出、纺丝等步骤制得无纺布。本发明中聚丙烯树脂粉料和粒子的纺丝均匀性好、稳定性高，过氧化物无残留，制备的无纺布硬挺性好、力学强度高。

技术领域

本发明属于聚丙烯树脂技术领域，具体涉及一种聚丙烯树脂粉料、粒子及无纺布的制备方法。

背景技术

无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维构成，因具有布的外观和某些性能而称其为布。它直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流拉伸或机械成网，然后经过纺粘、水刺、针刺或热轧加固，最后经过后整理形成的无编织的布料。现市面上大部分都是用纺粘法生产的无纺布，优点是不产生纤维屑，具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品，它不是由一根一根的纱线交织、编结在一起的，而是将纤维直接通过物理的方法粘合在一起的，剪裁和缝纫都非常方便，而且质轻容易定型。非织造布突破了传统的纺织原理，并具有工艺流程短、生产速率快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点。

随着人们环保意识的增强，无纺布手袋已逐渐被国内外市场所接受，称为全球公认的绿色环保产品。与传统的塑料手提袋相比，无纺布包装袋使用周期更长，用途更加广泛，可作为无纺布购物袋、无纺布广告袋、无纺布礼品袋、无纺布储物袋使用。不仅不易被水打湿，适用于衣物、棉织品、针织品的一次性包装，且价格较为低廉，可循环利用，能够在有效替代纸质手袋的基础上延长手袋的使用寿命，同时还能够有效减少塑料袋等物品对生态环境的污染。

目前，生产聚丙烯无纺布包装袋的原料通常是纤维级聚丙烯，由过氧化物直接降解得到高流动且窄分子量分布的原料，通常熔融指数要在20～28g/10min，并要求分子量分布窄，即Mw/Mn为3.5-4.5左右，甚至更低，理论上的熔体胀大现象不明显，应该具有较高的加工性和纺丝速率，但是很多情况下往往由于分子量、分子量分布等多种原因，经常不能稳定地纺丝，并且一方面原料中残留的过氧化物会使聚丙烯无纺布进一步降解，使纺丝过程因为温度、转速、剪切等多种因素中容易发生波动，难以控制纤维的均匀性和稳定性，从而降低聚丙烯无纺布的质量；另一方面，残留的过氧化物使最终纺织品等存在异味，皮肤敏感人群产生不适等问题；此外，此法制得的聚丙烯无纺布的力学强度较低，耐久性和承重性较差，包装效果不尽如人意，从而大大限制了在工业包装或家用包装领域的应用。

在无纺布的加工过程中，对聚丙烯纺丝后进行牵伸，拉伸过程即是聚丙烯大分子链和结晶结构的取向过程。要提高制备硬挺性高的无纺布包装袋，需要增强制品的力学强度，必须提高聚丙烯大分子链的取向度，同时还需将取向的微结构进行及时固定，避免取向结构发生松弛，才能使其获得高的力学强度。而要实现此目的，一方面需要合理的加工工艺，保证聚丙烯纺丝后能够进行高倍率的拉伸和尽量高的拉伸速率，保证生产效率；另一方面，需要改善无纺布聚丙烯树脂原料的分子结构，以保证其具有良好拉伸加工性的同时，能够进一步提高丝束的力学强度。然而，现有的生产聚丙烯原料树脂过程中应用的过氧化物直接降解法不能使无纺布加工性和力学强度兼顾，不能用于高强度无纺布包装袋的生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种聚丙烯树脂粉料、粒子及无纺布的制备方法，聚丙烯树脂粉料和粒子的纺丝均匀性好、稳定性高，过氧化物无残留，制备的无纺布硬挺性好、力学强度高。

本发明提供了如下的技术方案：

第一方面，提供一种聚丙烯树脂粉料的制备方法，包括以下步骤：

将丙烯、氢气和催化剂体系混合加入气相聚合反应釜中进行聚合反应，获得熔融指数为20～28g/10min的聚丙烯树脂粉料。