為聚烯烴非織造材料提供永久親水性的新型內部添加劑

助劑嚴業(yè)用紡織品總第166期為聚烯烴非織造材料提供永久親水性的新型內部添加劑Jean- Roch Paquet(汽巴精化有限公司,瑞士)摘要:介紹了一種為聚烯烴纖維和非織造材料提供永久親水性的新型添加劑,該添加劑是一種表面活性劑,在紡絲、紡粘或嫆噴過(guò)程中直接以熔融狀態(tài)加入。闡述了該添加劑的特性、親水改性機理以及對不同應用領(lǐng)域中產(chǎn)品的改性效果關(guān)鍵詞:非織造材料,聚烯烴,親水改性,添加劑中圖分類(lèi)號:TS176;TQ314.246文獻標識碼:A文章編號:1004-7093(2004)07-0022-04聚烯烴特別是聚丙烯(P)已經(jīng)被廣泛地用經(jīng)過(guò)洗滌或機械摩擦很容易剝落于制造非織造材料,如用梳理成網(wǎng)、紡粘熔噴或種替代并改進(jìn)的方法就是直接在聚烯烴中復合等方法制成的材料,可以應用在很多領(lǐng)域,包施加熔融的表面活性劑,該化合物可以移動(dòng)到表括醫衛用品、吸收劑、揩布、過(guò)濾器和蓄電池隔板面以提供親水性等。但是聚烯烴具有疏水性,在上述應用領(lǐng)域中Ciba IRGASURF HL560是一種用于聚烯烴疏水的性質(zhì)或者限制了其使用,或者要求對由聚纖維和非織造材料的新型親水內部添加劑,不含烯烴制成的材料進(jìn)行表面改性。硅,能為聚烯烴制品提供持久的親水性。該物質(zhì)本項研究要求在不改變聚丙烯纖維和非織造呈粒狀,在纖維紡絲、紡粘或熔噴擠壓過(guò)程中添材料的整體性質(zhì)的前提下,通過(guò)表面改性以獲得加。使用親水添加劑簡(jiǎn)化了非織造材料生產(chǎn)線(xiàn),永久的親水性和抗靜電性,特別是經(jīng)改性后的非不再需要接觸羅拉或噴灑器和干燥器?？椩觳牧暇哂械陀?s的滲透時(shí)間,該滲透時(shí)間可作為內部添加劑使用的表面活性分子物質(zhì)足夠支持10次以上滲透;非織造纖網(wǎng)同時(shí)具有高應該滿(mǎn)足一些特殊的要求,至少在纖維工業(yè)生產(chǎn)吸水性和表面抗靜電性;添加劑還可改善非織造的溫度條件下,要保持熱穩定性(不發(fā)生熱分材料的柔軟性使其具有更好的手感。新型的表面解);相對分子質(zhì)量應該足夠高以防止生產(chǎn)過(guò)程改性劑呈熔融狀態(tài),能給聚烯烴纖維及其制品帶中的揮發(fā)損失,同時(shí)又要足夠低以使其能盡快轉來(lái)新的附加值。移到聚烯烴纖維的表面。非離子型表面活性劑是聚烯烴表面活性添加劑的一個(gè)重要分支。低相對添加劑性能分子質(zhì)量的低聚物的典型特征是其結構系由一個(gè)長(cháng)長(cháng)的疏水尾端和一個(gè)親水頭端組成。親水頭端通過(guò)在后整理工序中添加親水膜以得到改性基本上不與聚烯烴結構相容,并且有轉移到表面聚烯烴已經(jīng)廣為流傳如在非織造材料上或噴灑的趨勢(圖1)。長(cháng)的疏水鏈會(huì )固定住聚合物結構或層壓一層薄薄的親水性表面活性劑。根據市場(chǎng)中的分子,從而防止親水基團從表面丟失。添加的需要現在可以通過(guò)后整理得到各種不同的性劑通能但是纖維的后整理并不具有持久性如親水膜擴散。中國煤化工婿烴結構中形從靚 LACNMHG被擠壓成無(wú)定收稿日期:2003-05-08要想在纖維表面得到理想的永久親水性的關(guān)22一2004年第7期嚴業(yè)用紡織E助劑鍵是在相對分子質(zhì)量和親水頭端和疏水尾端的比 IRGASURF HL560在10h、1d和5d得到3s滲例之間尋求最佳的平衡。 Ciba IRGASURF HL透時(shí)間的濃度分別為3.3%、2.5%和2.0%。560就是這樣一個(gè)優(yōu)化結果,可以為聚烯烴非織造材料提供很好的性能和杰出的持久性。3.5%≈求代(酸202230-354246(a)添加劑在聚合物熔融體中分散良好老化期(b)(b)冷卻時(shí)添加劑分離趨向表面圖 Ciba IRGASURF HL560在聚烯烴中的特征圖2添加劑濃度與滲透時(shí)間述結果清楚地顯示 Ciba IRGASURF HL2吸收產(chǎn)品市場(chǎng)特性560是一種可游移的添加劑,滲透時(shí)間取決于聚丙烯材料上添加劑的濃度。應該指出,幾天后隨在個(gè)人護理領(lǐng)域中吸收性產(chǎn)品的市場(chǎng)包括嬰著(zhù)添加劑濃度的降低可以得到合適的低滲透時(shí)兒尿片、衛生用紙以及成人失禁產(chǎn)品。通過(guò)射流間。為了達到質(zhì)量控制的目的,可以使用一個(gè)強噴網(wǎng)、梳理成網(wǎng)或熱粘合得到的聚烯烴纖網(wǎng)是尿制性的滲透方法以加速滲透。用這個(gè)方法可以在片的首選材料。聚丙烯體積質(zhì)量輕,與其他聚合生產(chǎn)后馬上進(jìn)行測量。物相比價(jià)格低,但是需要進(jìn)行親水處理才能得到多重滲透檢驗用來(lái)評估聚烯烴非織造材料親合適的性能。保健市場(chǎng)對非織造工業(yè)有很大的影水處理的持久性。這個(gè)方法中同樣的試樣在堿液響,一是市場(chǎng)份額的影響;另一是產(chǎn)品更新?lián)Q代速中重復多次測量。試樣允許在兩次測量中間干燥度的影響。為檢驗非織造材料對特定用途的適用1h。圖3比較了兩種濃度的 Ciba IRGaSURF HL性需要特定的檢測方法。滲透時(shí)間和多重滲透檢560多重處理過(guò)的非織造材料和一種用工業(yè)化生測是典型的實(shí)例,該方法起初是用來(lái)檢測尿片的產(chǎn)纖維制成經(jīng)表面處理的非織造材料的滲透時(shí)性能,但現在已經(jīng)成為評估非織造材料親水性的間。經(jīng)表面處理的非織造材料在3次滲透后失去標準方法。了可濕性,而用2%和2.5%的 Ciba Irgasur表1顯示了 Ciba IRGASURF HL50在不同560處理的材料仍然可濕,在10次和12次滲的聚丙烯非織造材料中得到的結果。為達到小于透后仍能滿(mǎn)足3s滲透時(shí)間的要求。3s的滲透時(shí)間,所需的添加劑濃度應根據非織造為了更清楚地顯示 Ciba IRGASURF HL560材料結構而定。使非織造材料得到的親水持久性,用20g/m2的表1滲透時(shí)間測量結果聚丙烯紡粘非織造材料試樣進(jìn)行25次甚至50次的滲透試驗。表2是多重滲透的檢測結果。添加劑濃度滲透時(shí)間非織造材料表225次和50次滲透后多重滲透時(shí)間(%)(s)滲透時(shí)間(s)PP紡粘(20g/m22.02.6添加劑用量(%)第25次滲透第50次滲透PP梳理成網(wǎng)熱粘合(20g/m2)2.52.3P紡粘(90g/m3)2.0242.52.86注:采用 EDANA150499檢測方法,用 Lister滲透檢中國煤化工測儀測量。在圖2中滲透時(shí)間作為老化期被劃分。所有Rd,C. CNMHG表面活性劑Cba刀來(lái)加開(kāi)維和非織造材料試樣剛產(chǎn)出時(shí)的滲透時(shí)間都大于100s。用Ciba提供了持久的親水表面。助劑嚴業(yè)用織品總第166期表面處理2%添加劑225%添加劑101112滲透次數圖3經(jīng) Ciba IRGASURF HL560處理材料的親水持久性比較表320g/m2聚丙烯紡粘非織造材料多次流失量測量添加劑用量液體流失量(g)(%)未處理24.624.824.424.224.124.223.824.12400.10.30.50.20.20Runoff是非織造工業(yè)中經(jīng)常使用的用于測量560的非織造材料的表面張力。表面張力的降低非織造材料可濕性的方法。該測試是測量沿非織預示著(zhù)洗去量的增加。使用持久的內部添加劑可造材料流下的液體的量。將一定量的液體倒在非以顯著(zhù)地降低洗去量。水的張力可以作為一個(gè)參織造材料試樣上,該試樣放在傾斜的并且是標準考。的吸收介質(zhì)上( EDANA152.099)。表3顯示在用量為2%和25% Ciba IRGaSURF HL560的20g/m2聚丙烯紡粘非織造材料上試驗的結果。0602%添試樣經(jīng)過(guò)多次重復試驗,即使10次以后對于含有25%添加劑的試樣流失量仍然保持在零左右。除了很低的初次滲透時(shí)間和很低的流失量外,聚丙烯非織造材料作為尿片用的另一個(gè)要求洗去是低回濕性?；貪袷侵敢呀?jīng)尿片阻止滲透材料的圖420g/m2聚丙烯紡粘非織造材料的回濕液體又重新返回到皮膚表面的能力。低回濕理所和洗去量測量當然是尿片類(lèi)產(chǎn)品的理想性能。圖4顯示含有2% Ciba IRGASURF HL560的20g/m2的聚丙烯3揩布及其工業(yè)市場(chǎng)特性紡粘非織造材料與用工業(yè)化親水處理材料在回濕性能方面的比較親水聚丙烯材料不僅用于保健產(chǎn)品,也用在洗去量”這個(gè)術(shù)語(yǔ)經(jīng)常用來(lái)表述親水處理揩布和其他要求非織造材料有很高的液體吸收性對與非織造材料接觸的液體的表面張力的影響。的工業(yè)應用領(lǐng)域。圖5顯示的20g/m2聚丙烯紡這和尿片類(lèi)產(chǎn)品有一些互通之處,因為液體通過(guò)粘非尿片中毛細管運動(dòng)時(shí)會(huì )受影響。理想的情況是洗化鉀中國煤化水和4%氫氧烯材料可以吸去量盡可能的少。圖4還比較了工業(yè)化親水處理收其CNMH在70℃下連續后的非織造材料與含有2% Ciba IRGASURF HL7d后仍然保持其親水能力。2004年第7期嚴業(yè)用紅織品助劑0℃下40%溶液中7d非織造材料的吸收能力無(wú)疑決定于材料的結構,由圖6可以得到印證。不同的非織造材料的N2添加劑吸收能力是根據不同的工藝和不同的密度進(jìn)行劃空白樣分的。6810121416吸液能力(倍)使用 Ciba IRGASURF HL560對纖網(wǎng)的機械性能沒(méi)有負面影響。隨著(zhù)添加劑濃度的增加,非圖520g/m2的聚丙烯紡粘非織造材料吸水織造材料的表面拒水性能降低,電荷衰減時(shí)間縮和吸KOH溶液的能力短,表明內部親水添加劑可以提供抗靜電功能。1—未經(jīng)處理的20g/m2的聚丙烯紡粘非織造布;圖系32—20g/m2聚丙烯紡粘非織造布+25% IRGASURF HL560;3——梳理成網(wǎng)熱粘合非織造布+2.5% IRGASURF HL560;配烈扮415g/m聚丙烯紡粘非織造布+2.5% IRGASURF HL560;園50g/m2聚丙烯紡粘非織造布+25% IRGASURF IIL560;100g/m2聚丙烯紡粘非織造布+2.5% IRGASURF HL560液體吸收能力6不同聚丙烯非織造材料吸收液體的能力含有 Ciba IRGASURF HL560的非織造材料有更該工藝在傳統的設備上就可以進(jìn)行,不會(huì )改變纖柔軟的手感,這在一定程度上與低摩擦系數有關(guān)。維和材料的力學(xué)性能可以通過(guò)在紡絲、紡粘或熔4結語(yǔ)噴擠壓過(guò)程中加入粒狀添加劑得到。 Ciba IrgaSURF HL560的多功能性通過(guò)在許多應用領(lǐng)域中本文提及的新型添加劑為聚丙烯非織造材料各種不同的材料的試驗中已經(jīng)得到了證實(shí),必將提供了持久的親水性能、抗靜電性能和低摩擦系給聚烯烴纖維和材料帶來(lái)新的發(fā)展和增加新的附數,從而可以得到更柔軟更舒適的非織造材料。加值Novel Internal Additive Providing Durable Hydrophilicityto polyolefin NonwovensJean Roch Pauquet Ciba specialty Chemicals Inc.Abstract: The paper presented novel internal additive which can provide durable hydrophilicity to polyolefinfiber and nonwovens. The additive is surface activator and can be added in melting condition di-rectly during technique processes, such as spinning, spunbond and meltblown. It also discussedhe performence and mechanism of hydrophilization of the additive and its modification effects onroducts in various application sectors中國煤化工Keywords: nonwovens, polyolefin, hydrophilization, additiCNMHG25