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關于熔噴PP這些選級材料你知道嗎

發布時間:2020-08-13 14:27:04 | 瀏覽次數:

作為口罩主要原材料的熔噴布,近期國內價格已經插上了想象的翅膀,越來越高,直到云端。而熔噴布的原料 —— 高熔指聚丙烯(PP)市場價格也水漲船高,國內石化行業掀起了一股轉產高熔指聚丙烯料的熱潮。

順便科普一下,真正的熔噴料是可以降解的,市場上通用的2040只是普通的PP料,真正的PP熔噴料都是改性的,就目前市場上的小機器(改裝擠出機),用高流動性的熔噴料是不穩定的,機器越大使用高熔值的熔噴PP料效果越好,小機器本身質量問題占了很大一部分原因。正規熔噴布,需要使用1500熔指專用熔噴料,添加駐極母粒及駐極工藝處理,以此進一步提高過濾效率。

今天小編整理一篇有關改性PP熔噴料的性能特點,希望對大家有所幫助,如果你想生產符合國標KN90、KN95、KN99熔噴布,你需要對整個生產工藝都有所了解,找出工藝疏漏之處,加以彌補。首先讓我們從熔噴原料說起。

熔噴PP

高熔指熔噴PP

制造口罩離不開紡粘布和熔噴布,二者均為降解后的高熔指PP材料。用來做熔噴布的PP熔融指數越高,熔噴出的纖維就越細,制成的熔噴布過濾性也越好。而低分子量、窄分子量分布的PP則更易制成均勻性好的纖維。

生產口罩的S層(紡粘布)的原材料主要是熔融指數為35~40之間的高熔指PP,而生產M層(熔噴布)的則是更高熔融指數(1500)的熔噴級PP。生產這兩類高熔指的PP都離不開一個關鍵的原料就是有機過氧化物降解劑。

由于普通PP熔融指數一般較低,在熔融狀態下的流動性差,限制了其在某些領域的應用。通過加入有機過氧化物來改性聚丙烯,可以提高PP的熔融指數,降低其分子量,并且收窄PP的分子量分布,使其具有更好的流動性和更高的抽絲速率。因此,通過有機過氧化物降解改性后的PP可以廣泛的應用于薄壁注塑和無紡布領域。

圖1. 降解改性聚丙烯的應用領域

通過有機過氧化物降解PP的機理如下圖所示:

第一步:有機過氧化物分解成自由基


第二步:自由基從PP分子鏈上的奪取氫反應

第三步:PP分子鏈段重排


幾種過氧化物降解劑

有機過氧化物是5.2類的危險化學品,在生產、儲存、運輸和使用過程中都有非常嚴格的要求。目前在國內主要應用于PP降解的有機過氧化物屈指可數,以下介紹幾種:

1.二叔丁基過氧化物 (簡稱“DTBP”)

其主要特性如下:

● 在PP中沒有獲得FDA添加許可,不推薦用于食品級和衛材級制品的生產。

● 閃點只有6℃,對靜電極其敏感,0.1MJ的能量足以點燃其蒸汽,在室溫條件下很容易閃燃閃爆;在高于55℃環境下,即使有氮氣保護,仍能閃燃閃爆。

● 導電系數極低,在流動過程中極易累計電荷。

● DTBP在2010年被歐洲化學品管理局(ECHA)歸類為3級誘導基因突變物質,不可以推薦在食品接觸和直接接觸人體產品的領域中作為添加劑使用,存在引起生物毒性的高度風險。

2.2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧)己烷 (簡稱“101”)

俗稱“雙二五”,結構式如下圖所示:


該降解劑是在降解PP領域應用最早的一種過氧化物,由于其適宜的活性溫度范圍和較高的活性氧含量,并且擁有美國的FDA許可和歐洲的BfR許可,目前仍是此領域應用較為廣泛的一種降解劑。由于其分解產物中含有的揮發物含量較高,且多為刺激性氣味較重的揮發物,因此所制得的高熔指PP的味道較重。尤其是用于口罩生產的熔噴料,降解劑添加量大,會給下游熔噴布的造成較大的氣味問題。

3.3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三過氧壬烷 (簡稱“301”)

結構式如下:


與其他降解劑相比,301有著優異的安全性能和降解效率,以及極低的氣味,是降解PP的優選之一。其優點如下:

● 更安全

自加速分解溫度是110 ℃,閃點也高達74 ℃,能有效防止降解劑在加料過程中的分解和閃燃現象,是已知降解劑中安全性最高的一種過氧化物產品。

● 更高效

由于一個分子中含有三個過氧鍵,同樣活性氧比例添加時,可以提供更多的自由基,從而有效的提高降解效率。

● 氣味低

與“雙二五”相比,其分解產生的揮發物只有其他產品的十分之一,而且揮發物的種類以低氣味的酯類為主,不含刺激性氣味的揮發物,因此能大大降低產品的氣味,有助于開發對氣味要求比較嚴格的高端市場,增加產品的附加值。另外,較低的揮發物,也能降低降解PP產品在儲存和運輸中的風險,從而有效的提高安全性。

雖然DTBP已經不再被推薦作為降解劑用于改性PP,但目前國內仍有部分廠家采用DTBP作為降解劑來生產高熔指PP,導致生產過程中和后續使用領域存在較多的安全風險,所得制品也存在較為嚴重的氣味問題,在出口國際市場時也存在較高的被拒收或無法通過檢測的風險。

全球性的疫情產生了史無前例的需求和對供應鏈的挑戰,在此我們提醒各位朋友:不是所有改性廠都能做好熔噴級PP料,見利忘義必被懲罰!勿以物貴而賤客戶,勿以利大而拋信用。

 
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