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医用口罩核心原材料聚丙烯(PP)熔喷材料知识汇总

嘉峪买彩网注册 网        2020-02-19 15:33

本文详细介绍了医用口罩核心原材料聚丙烯(PP)熔喷材料的相关知识。

 

1.  聚丙烯简介

目前,国内市场上的聚丙烯PP牌号简单相加大约上千种。如T30S、T30、HP550J、EP300M、EPS30R、PA14D;K8003、K4912、K9026、T4401、S1003、F1003;L5E89、L5D98;1102K、1101S、2240S、2500H;CJS700、J641、PPR4220等。尽管有如此多的牌号,但是它们都是通过不同的合成工艺生产出来的,就是大家经常见到化工厂有很多管道和反应罐和釜的地方(如下图)。当前主流的聚丙烯生产工艺有本体-气相法和气相法聚丙烯工艺,本体-气相法代表工艺有中石化/LyondellBasell公司的Spheripol工艺和Mitsui公司的Hypol工艺。气相法代表工艺有Ineos公司的Innovene工艺、LyondellBasell公司的Spherizone工艺和JPP公司的Horizone工艺等。

 

2.  熔喷工艺

熔喷(melt-blowing)工艺是将经螺杆挤出的熔体用高速高温气流喷吹,使熔体细流受到较高倍率拉伸而形成超细短纤维,然后堆积到凝网帘或成网滚筒上,形成连续的短纤维网,后经自黏合作用或其他加固工艺而制作非织造布。

 

熔喷法非织造布的加工同样采用了熔体纺丝的方法,即由喷丝孔挤出熔体细流成形纤维。但与纺黏法不同之处在于,熔喷法采用的喷丝机头,在其喷丝孔两侧具有特殊设计的风道(气缝),加热的高压空气从风道中吹出,对熔体细流进行高速拉伸,从而喷吹成超细的短纤维。超细短纤维经喷丝机头下方的冷吹风冷却后,以很高的速率喷射到带有负压的纤维收集装置,主要是凝网帘或成网滚筒,形成纤网。最后,通过自黏合作用或热黏合等方法加固定型后得到成型非织造布

 

3.  熔喷聚丙烯专用料

熔喷工艺对聚丙烯材料的要求:稳定的高流动性(熔融指数非很高)、分子量分布窄、灰分低、无其他产物残留、优良的纺丝性能等。然而,一般聚烯烃厂商出厂的都是高熔指PP,需要经过改性,才能做成熔喷材料。

美国Exxon Mobil公司最早开发出适合于熔喷非织造布生产的熔喷聚丙烯专用料,其熔融指数达到:800/1000/1200/1500,随后,Basell(巴赛尔)公司、Barealis(北欧华工)公司、ATOFINA(阿托芬纳)公司等均开发生产出熔喷聚丙烯专用料。以上世界著名石化公司具采用各自专利技术和专用技术,申请专利技术很少见到,且生产工艺技术方法具体细节根本不透露,其专有技术更不可能让其他公司掌握。所以国内的公司早期的熔喷布生产公司,只能进口这些公司的材料。随着国内的上海伊士通新材料发展有限公司、山东道恩高分子材料股份有限公司、中国石油化工股份有限公司、山东俊富无纺布有限公司等企业慢慢掌握了该技术,熔喷聚丙烯专用料的国产化之路才慢慢完成。

 

熔喷聚丙烯专用料的制备工艺大致分为两种,一是化学降解法且分为完全降解法和不完全降解法,目前国内普遍采用不完全降解法。另一种是茂金属催化剂直接聚合而成,该法制得的熔喷料具有极好的加工稳定性,生产出的纤维柔顺性更好,但这种方法的加工成本较高,因此目前不论是进口还是国产料大多采用化学降解法生产。

 

从道恩公司的产品介绍上可以看出部分技术细节。

超高流动聚丙烯熔喷无纺布专用料指以聚丙烯树脂为原料的熔喷无纺布。该产品属公司根据市场需求自行研制的新材料,在技术上和生产工艺上具有独特的先进性和新颖性。主要原理是利用国内的现有的聚丙烯原料,通过双螺杆的反应挤出,实现生产熔指在 1100g/10min 左右的超高流动性聚丙烯专用树脂。选择国内最好的分子量调节剂,通过在平行双螺杆的反应挤出,从而使聚丙烯的分子量降低,达到提高熔指的目的,同时能很好的控制聚丙烯分子量的分布,使聚丙烯分子量分布均匀,以保证生产无纺布时的工艺稳定性。

从道恩的一份专利可以看出采用自由基型的引发剂促进降解,同时为了降低VOC,采用了特殊的装置。

专利:CN109503935A,一种低气味高透明超高流动性聚丙烯及其制备装置和方法

 

摘要:本发明公开了一种低气味高透明超高流动性聚丙烯,采用如下质量百分比的各组分:聚丙烯树脂96%~99.89%;自由基型引发剂0.1%~2%;润滑剂0~0.2%;抗氧剂0.01%~0.3%;复配型透明成核剂0~1.5%。本发明通过加入特制的复配型透明成核剂,协同聚丙烯树脂与引发剂、润滑剂、抗氧剂充分反应,获得高透明、低黄色指数、低雾度的超高流动性聚丙烯。并且本发明同时还提供了上述低气味高透明超高流动性聚丙烯的全新制备装置和工艺,可在全新配方的基础上进一步提高产品在制备过程中的透明性、低气味和低挥发性,通过一步法即可制备成功,便于在工厂上大批量推广生产,同时也极大程度地解决了产品中的小分子残留问题,简化了无纺布制造企业的后处理工艺。  

 

4.  聚丙烯熔喷专用料要求

 

产品命名

聚丙烯熔喷专用料的命名如PPH-Y1200,其中PPH代表均聚聚丙烯材料,Y代表纤维级聚丙烯材料,1200代表熔融指数,所以,有些公司的产品,通过牌号就可以直接看出是否是熔喷料,是否可以用来制备口罩等。

具体技术要求

 

 

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买彩网来源:医用耗材研发独孤吹泡