【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及熔喷，尤其是涉及pet熔喷无纺布及其制备工艺。
技术介绍
1、熔喷非织造布(又叫无纺布)具有孔径小以及孔隙率高等特点，因此在过滤领域有着独特的优势，可以用于空气过滤、液体过滤等方面。聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)熔点较高，用它制成的熔喷无纺布与烯烃类相比，机械强度更高，弹性也较好，pet是仅次于pp的第二大原料。
2、pet分子结构中含有刚性大、柔顺性差、旋转困难的苯环和沿直线排列的-ch2链结。这使得pet分子链整体排列规整，结构整齐，因此，pet具有高结晶度、高取向度的特点。这也使得pet纤维有较高的强力和较好的力学性能。例如，专利cn113373597a公开了一种纯pet复合长纤维制作无纺布毡的方法，专利cn104358030a公开了一种粗旦高强纺粘无纺布的制备方法，使用的纤维为pet纤维。
3、但是，pet分子结构中存在刚性较强的苯环，苯环本身结构稳定，不易旋转变形，所以在pet分子运动过程中会受到较强位阻效应的影响，并且，苯环与酯基会形成共轭效应，共轭效应使得链段之间加强了连接，难以发生相互滑动，使得pet分子的柔顺性受到极大影响。所以刚性苯环的存在以及酯基与苯环之间的共轭效应会抵消-ch2链结的柔顺性，使得pet分子整体表现为刚性。由此，pet本身粘度大、流动性差的特点，使得熔喷加工过程中，纤维牵伸不充分，不能正常产出超细纤维。据此需要一种理想的解决方法。
技术实现思路
1、本专利技术为了克服pet熔喷纤维牵伸不充分不能产出超细纤维
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、pet熔喷无纺布的制备工艺，包括原料烘干、熔融喷丝、热风牵引、接收成型，所述原料为pet和含有端羧基结构的超支化聚酯的复合树脂，复合树脂的熔指为100～400g/10min，特性粘度为0.45-0.55dl/g；所述熔融喷丝的温度为250-300℃，且随熔体挤出方向温度呈递增趋势；所述接收成型的接收距离为10-20cm。
4、pet熔喷无纺布是一种直接由纤维三维、无规则排列形成的，这些纤维绝大多数属于超细纤维。而由于在牵伸过程、接收过程中具有随机无规性，导致每根纤维的性能都不尽相同。并且，无纺布的拉伸断裂不仅与纤维的力学性能有关，还与纤维之间的粘结、纠缠等排列结构有关。因此，在材料受到拉伸时，纤维的断裂、伸长、滑移具有不同时性。使得无纺布的断裂也不是一瞬间发生的，试验观察到，pet熔喷无纺布在拉升过程中逐渐伸长，无纺布随着夹具的分开而发生形变，两边的纤维向中间聚集，并且同时发生纵向伸长，使得无纺布中的纤维纵向取向。制备时需着重考虑模头温度、牵引热风温度、牵引风压力与结晶过程、粘连点数量的关系。
5、本专利技术的复合树脂在熔体加工时具有较高的熔体强度，其纤维具有较高的结晶取向和结晶速率。根据本专利技术中所用pet熔喷专用树脂的流变性特点，针对性地调控了适于其加工的熔体加工温度以及牵伸过程的牵伸风压；根据pet熔喷专用树脂结晶温度高、结晶速率快的特点，针对性地调控了接收成型过程的接收距离。搭配适当的熔喷加工工艺可以制备出纤维细且均匀、孔隙小且分布均匀、横/纵向断裂强度高的熔喷无纺布制品。
6、作为优选，端羧基结构的超支化聚酯在复合树脂中的质量占比为0.1-5wt％。超支化聚酯含量的变化会引起复合树脂结晶温度和结晶速率的变化，最终影响无纺布的性能。
7、作为优选，所述烘干的温度为140～160℃，时间为6-8h。本专利技术的原料具有较强的吸水性，水分的存在会导致pet分子结构中的酯基在高温状态下发生水解反应而降解，因此熔喷加工前必须对复合树脂进行烘干处理。烘干可以在真空转鼓干燥烘箱中进行。
8、作为优选，所述熔融喷丝依次包括以下过程：双螺杆挤出、计量泵计量、熔体过滤、熔体经模头喷出。
9、作为优选，螺杆挤出温度为250-280℃，计量泵和过滤区温度为270-280℃、模头温度为270-300℃。
10、作为进一步优选，螺杆一区温度250-270℃、螺杆二区温度250-270℃、螺杆三区温度260-280℃、螺杆四区温度260-280℃；模头一区温度270-290℃、模头二区温度270-290℃、模头三区温度280-300℃、模头四区温度280-300℃。
11、作为优选，所述热风牵引的热风温度为330-350℃，牵伸风压力为0.1-0.3mpa。
12、作为优选，pet复合树脂中有0.1-0.3wt％的端羧基结构的超支化聚酯，熔融喷丝的螺杆区温度为260-280℃，所述接收成型的接收距离为15-20cm；或；pet复合树脂中有0.5-1wt％的端羧基结构的超支化聚酯，熔融喷丝的螺杆区温度为250-260℃，所述接收成型的接收距离为10-15cm；或；pet复合树脂中有3-5wt％的端羧基结构的超支化聚酯，熔融喷丝的螺杆区温度为260-280℃，所述接收成型的接收距离为15-20cm。
13、超支化聚酯含量的变化会引起pet熔喷专用树脂结晶温度和结晶速率的变化，需根据此变化调整模头温度、牵引热风温度、牵引风压力的大小，以保证熔喷纤维在完成快速结晶的同时能有较多的粘连点数量，以使得到的无纺布具有更高的断裂强度。当选用超支化聚酯含量较低(0.1-0.3％)的pet熔喷专用树脂时，熔体流动性相对差，模头温度需更高，接收距离需加长，以保证纤维能充分牵伸得到超细纤维；当选用超支化聚酯含量较高(3-5％)的pet熔喷专用树脂时，加工过程中超支化聚酯与pet分子链间的相互作用增强，分子缠结加剧，此时也需要模头温度更高来保证牵伸过程中pet分子能更好的结晶取向以获得更高的纤维强度；当选用超支化聚酯含量中等(0.5-1％)的pet熔喷专用树脂时，熔体的流动性很好，在较低的模头温度下仍能保持较好的流动性，此时熔体强度高，可在较高的牵伸风压下，在较短的接收距离内完成牵伸和结晶，在形成无纺布时保留了非常多的粘结点，大大提高了无纺布的拉伸断裂强度。
14、本专利技术还提供上述制备工艺制得的pet熔喷无纺布，无纺布的纤维直径分布在1-5μm，主要分布在2-4μm；孔隙的孔径大小分布在1-10μm之间，主要分布在4-6μm之间；纤维为纵向取向，纵向断裂强力在60-90n之间。
15、作为优选，无纺布的纤维纵向断裂伸长率在30-40％之间；横向断裂强力在40-60n之间，横向断裂伸长率在20-30％之间。
16、作为优选，无纺布的克重设置在85-95g/m2之间，厚度设置在0.45-0.55mm之间。
17、作为优选，无纺布对5μm以上的微粒的过滤效率为90-95％，过滤通量为25-35ml。
18、制得的熔喷无纺本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.PET熔喷无纺布的制备工艺，其特征在于，包括原料烘干、熔融喷丝、热风牵引、接收成型，所述原料为PET和含有端羧基结构的超支化聚酯的复合树脂，复合树脂的熔指为100~400 g/10min，特性粘度为0.45-0.55 dL/g；所述熔融喷丝的温度为250-300 ℃，且随熔体挤出方向温度呈递增趋势；所述接收成型的接收距离为10-20 cm。
2.根据权利要求1所述的PET熔喷无纺布的制备工艺，其特征在于，端羧基结构的超支化聚酯在复合树脂中的质量占比为0.1-5wt%。
3.根据权利要求1或2所述的PET熔喷无纺布的制备工艺，其特征在于，所述烘干的温度为140~160 ℃，时间为6-8 h。
4.根据权利要求1所述的PET熔喷无纺布的制备工艺，其特征在于，所述熔融喷丝依次包括以下过程：螺杆挤出、计量泵计量、熔体过滤、熔体经模头喷出。
5.根据权利要求4所述的PET熔喷无纺布的制备工艺，其特征在于，螺杆挤出温度为250-280 ℃，计量泵和过滤区温度为270-280 ℃、模头温度为270-300 ℃。
6.根据权利要求4
7.根据权利要求1或4或5所述的PET熔喷无纺布的制备工艺，其特征在于，所述热风牵引的热风温度为330-350 ℃，牵伸风压力为0.1-0.3 MPa。
8.权利要求1-7任一所述PET熔喷无纺布的制备工艺制得的PET熔喷无纺布，其特征在于，无纺布的纤维直径分布在1-5 μm；孔隙的孔径大小分布在1-10 μm之间；纤维为纵向取向，纵向断裂强力在60-90 N之间。
9.根据权利要求8所述的PET熔喷无纺布，其特征在于，无纺布的克重为85-95 g/m2，厚度为0.45-0.55 mm。
10.根据权利要求8或9所述的PET熔喷无纺布，其特征在于，无纺布对5 μm以上的微粒的过滤效率为90-95%，过滤通量为25-35 mL。
...【技术特征摘要】
1.pet熔喷无纺布的制备工艺，其特征在于，包括原料烘干、熔融喷丝、热风牵引、接收成型，所述原料为pet和含有端羧基结构的超支化聚酯的复合树脂，复合树脂的熔指为100~400 g/10min，特性粘度为0.45-0.55 dl/g；所述熔融喷丝的温度为250-300 ℃，且随熔体挤出方向温度呈递增趋势；所述接收成型的接收距离为10-20 cm。
2.根据权利要求1所述的pet熔喷无纺布的制备工艺，其特征在于，端羧基结构的超支化聚酯在复合树脂中的质量占比为0.1-5wt%。
3.根据权利要求1或2所述的pet熔喷无纺布的制备工艺，其特征在于，所述烘干的温度为140~160 ℃，时间为6-8 h。
4.根据权利要求1所述的pet熔喷无纺布的制备工艺，其特征在于，所述熔融喷丝依次包括以下过程：螺杆挤出、计量泵计量、熔体过滤、熔体经模头喷出。
5.根据权利要求4所述的pet熔喷无纺布的制备工艺，其特征在于，螺杆挤出温度为250-280 ℃，计量泵和过滤区温度为270-280 ℃、模头温度为270...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳向煜，杨新华，陈龙，李院院，孙宾，刘园园，郑佳，王松林，
申请(专利权)人：浙江恒逸石化研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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