主要包含聚丙烯的纤维的生产.pdf

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摘要
申请专利号:

CN94105191.9

申请日:

1994.05.12

公开号:

CN1100155A

公开日:

1995.03.15

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

||||||公开

IPC分类号:

D01F8/06; D01D5/08

主分类号:

D01F8/06; D01D5/08

申请人:

BASF公司;

发明人:

D·巴特发斯; H·-J·舒马赫; M·W·米勒

地址:

联邦德国路德维希港

优先权:

1993.05.12 DE P4315875.7

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

齐曾度;孟八一

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内容摘要

通过熔融纺丝方法生产主要包含聚丙烯的纤维的方法,该方法包括将新的粘合剂固化的非织造布熔融,并将熔体纺成纤维。

权利要求书

1: 用熔融纺丝生产纤维的方法,该方法包括将主要包含以下组分的非织造布熔融: a)包含至少80%(重量)的聚合物的纤维,所述聚合物包含至少95%(重量)的聚合形式的丙烯;和 b)基于纤维a)计算,5-60%(重量)的聚合粘结剂(包含至少70%(重量)聚合形式的C 2 -C 4 烯烃); 并将熔体纺织成为纤维。
2: 通过权利要求1所述的方法得到的纤维。
3: 一种纤维网,它包括权利要求2所述的纤维。
4: 一种非织造布,它包括权利要求3所述的纤维。
5: 按权利要求1所述生产的纤维在制造纤维网或非织造布方面的用途。
6: 权利要求2所述的纤维在制造地毯方面的用途。
7: 一种地毯,它包括权利要求2所述的纤维。

说明书


本发明涉及通过熔融纺丝方法生产主要包含聚丙烯的纤维的方法。

    用熔融纺丝方法生产聚丙烯纤维是公知的(参见Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry,VCH Verlagsgesellschaft,第5版1987,卷A10,第651-623页)。

    聚丙烯纤维特别适合于可由纤维网固化得到的非织造布的生产。除了纤维网的机械和热固化以外,用粘合剂对纤维网固化也是特别重要的。粘合剂固化纤维网特别用于机动车切毛边,特别是地毯的形式。后者也用于其它方面。除了被化学固化外,这种非织造布通常被机械固化,例如针刺法。

    从Nonwovens Industry14(12),1983,12-24可知,主要由烯烃类单体和少量α,β-单烯不饱和羧酸形成的聚合物的水分散体适于用作粘合剂,生产基于聚丙烯纤维的非织造布。

    German Utility Models 9210376、9210375和9210377公开了再利用基于聚烯烃的产物的方法。然而,就再利用基于粘合剂(包含主要由烯烃类单体形成的聚合物的水分散体)的聚丙烯纤维非织造布来说,这些方法不能令人满意。

    本发明的一个目的是提供再利用基于粘合剂(包含主要由烯烃类单体形成的聚合物的水分散体)的聚丙烯纤维非织造布的更有利的方法。

    我们已发现该目的通过用熔融纺丝生产纤维的方法得以实现,所述方法包括将主要包含以下成分地非织造布熔融:

    a)包含至少80%(重量)的聚合物的纤维,所述聚合物包含至少95%(重量)的聚合形式的丙烯,和

    b)基于纤维a)计算,5-60%(重量)的聚合粘合剂(包含至少70%(重量)聚合形式的C2-C4烯烃),

    并将熔体纺丝成纤维。

    令人惊奇的是,按此方法生产的纤维对制造新的非织造布非常有用。

    纤维a)优选包含至少90%(重量),更优选95%(重量)聚合物,该聚合物包含至少95%(重量),更优选100%(重量)的聚合形式的丙烯。纤维a)的其它可能组分包括:例如含有以乙烯作为主要单体的共聚单元的聚合物特别是聚乙烯或乙烯和丙烯的共聚物。此外,纤维a)通常包含添加剂,例如抗氧化剂或光稳定剂。纤维a)也常常是着色的,在此情况下纤维a)包含适合于着色的颜料。将颜料加入到纤维的起始熔体之中是有利的。

    基于纤维b)计算,聚合粘合剂的用量优选10-40%(重量),更优选10-20%(重量)。

    聚合粘合剂b)可以以例如低熔点粉未或低熔点纤维形式加入到纤维网中。在此情况下,通过简单地将混合物加热至粘合剂b)的熔融温度以上然后冷却就可达到固化效果。然而,施用粘合剂b)的优选形式是它的水分散体形式。适合的聚合物水分散体及其制备是已知的,优选那些不需要外部分散剂以将聚合物分散于水介质中的聚合物分散体,即自乳化的聚合物。这些聚合物水分散体及其制备例如见EP-A-24 034和DE-A-3 420168和US-A-4 613679所述。

    特别优选粘合剂b)的聚合物水分散体是自乳化聚合物的聚合物水分散体,其聚合物包含酸性基团,特别是羧基,其用量为自乳化目的有效量。自乳化聚合物包含以下聚合物形式的组分是特别有利的:70-90%(重量)的至少一种C2-C4烯烃(优选C2或C3-烯烃)和10-30%(重量)的至少一种含3至8个碳原子的α,β-单烯不饱和-和/或二羧酸和/或其酸酐。

    其中,聚合物水分散体又优选那些包含3至5个碳原子的羧酸共聚单体。特别优选的羧酸共聚单体是丙烯酸和马来酸或其酸酐。当然全部或部分酸性官能团可以以被中和的形式存在。适合的中和剂是碱金属氢氧化物,胺,它们也可以带有羟基,特别是氨。

    特别有用的自乳化聚合物b)包含聚合形式的70-90%(重量)乙烯和10-30%(重量)丙烯酸。

    其中,由Nonwovens Industry,14(12),1983,第16页图1或由BASF AG Techincal Information Bulletin Bodenbelage und Schaume,EpotalDS 4020 X,March 1993,Epotal DS 4024 X知道的聚合物是特别有利的聚合物b)的水分散体。通常这些聚合物b)的相对重均分子量为大约15000-25000,其熔体粘度(在200℃,使用Physica的下列库爱特排布的MC10测定:

    内筒:半径=7mm;长度=21mm

    外筒:半径=7.6mm;(剪切0.6mm)

    以10转/秒),在10~150Pa·S范围内。

    将粘合剂b)的水分散体(其固体含量通常为20-30%(重量))施用于纤维网上,可通过饱和、喷洒、施用泡沫、单面轧液、刮刀涂布或印花进行。在干燥过程中聚合物分散体经过成膜使纤维网固化。

    为再利用粘合的纤维网,将它简单地熔融并以常规方式纺丝形成成新的纤维。粘合纤维网首先进行机械粉碎,并加热压实,然后在挤出机中熔融、挤出并强制通过喷丝头是有利的。当然,在纺丝之前可向熔体中加入着色颜料之类的添加剂。

    如此获得的纤维,其短纤长度为40-120mm,细度为10-70分特,特别可用于制造新的非织造布,对于化学固化非织造布的情况,欲使用的粘合剂通常没有任何限制。优选使用粘合剂b)。

    按照本发明的再利用聚丙烯纤维非织造布的方法比起那些目的在于从非织造布中溶解掉聚合粘合剂以将所得纤维网再利用的方法,其优选之处在于不需除去粘合剂溶液。

    如果新的非织造布总是用粘合剂b)制造的,本发明方法当然可连续地重复使用。

    如果这样经数个循环后导致再利用纤维的熔点降低,则这些纤维可用作新的聚丙烯纤维的熔合粘合剂。

    当然,本发明方法也扩展至那些包括作为进一步结构单元的后面施用的聚烯烃膜或后面施用的粉末状聚烯烃,两种情况下特别是聚丙烯的非织造布。

    实施例

    (纤维细度以线性密度(每单位长度克数)特表示,1特=1g.10-3m-1

    a)对于不同细度的商用聚丙烯短纤维(短纤长度:80mm)用DIN53834方法测定其韧度(厘牛顿/特)和断裂伸长(%,基于原始长度计算),结果见表1所示。

    表1细度(分特)韧度(厘牛顿/特)伸长度  (%)20.015.532.035.0128.7117.1

    b)用罗拉浸轧机的钳口夹住由短纤维a)形成的针刺纤维网(重700g/m2),将其用Epotal DS 4024X(25%(重量)浓度的由80%(重量)乙烯和20%(重量)丙烯酸形成的共聚物的聚合物水分散体)浸渍,随后干燥(干燥温度:125℃),所得到的非织造布的粘合剂含量为30%(重量)(基于起始纤维的重量计算)。

    将得到的非织造布进行机械粉碎、加热压实,在挤出机中熔融、挤出并强制通过喷丝头。尺寸选择应使得短纤维细度为20.2或15.2分特,短纤长度80mm。

    这些再利用纤维的机械性质如a)中一样测定。结果见表2。

    表2细度(分特)韧度(厘牛顿/特)伸长度  (%)20.215.226.232.8128127

    c)将b)的再利用短纤维用于制造如b)中的非织造布。所得到的非织造布的性质基本上与b)中得到的非织造布没有区别。

    由b)的非织造布和c)的非织造布制得的地毯同样也是没有区别的。

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通过熔融纺丝方法生产主要包含聚丙烯的纤维的方法,该方法包括将新的粘合剂固化的非织造布熔融,并将熔体纺成纤维。。

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