[發(fā)明專利]一種聚烯烴類草絲纖維及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710039893.0
• 申請日: 2007-04-25
• 公開（公告）號: CN101050562A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭柏存;林珩;易紅鈴;公維光;傅樂峰;王偉山;魏婷
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學
• 主分類號: D01F6/04
• 分類號: D01F6/04;D01D5/098;E01C13/00;C08L23/00;C08K5/54
• 代理公司: 上海藍迪專利事務(wù)所
• 代理人: 徐筱梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及塑料纖維及制備方法，具體地說是一種聚烯烴類草絲纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

人造草坪的發(fā)展源于天然草對氣候條件變化的局限性。隨著人造草絲纖維的技術(shù)革新，人造草坪的力學性能、安全性能和舒適性能已經(jīng)接近天然草，因此人造草坪的應用范圍也逐步擴展到專業(yè)運動場地，甚至國際足聯(lián)(FIFA)提出將在2010年南非世界杯將采用人造草坪。同時，F(xiàn)IFA還提出了人造運動草坪足球場的評估標準——人造草坪品質(zhì)概念(FIFA?quality?concept?forartificial?turf)，并從2001年開始推動人造草坪場地“FIFA推薦標志”的認證。到目前為止，全世界6大區(qū)的270個成員國中，有19個公司鋪設(shè)的106塊場地獲得認證。其中，歐洲人造草坪場地通過認證的數(shù)量最多、級別最高(2星級)；亞洲有19塊場地通過低級別(1星級)認證，而中國尚無一塊通過FIFA品質(zhì)認證的場地。伴隨國際足聯(lián)人造草坪品質(zhì)概念的提出，人造草坪逐步取代天然草坪成為大勢所趨。據(jù)估計，目前世界上人造草坪使用量已達2億平方米以上，國內(nèi)應用面積在150萬平方米以上。

人造草絲纖維材料是人造草坪的核心材料，其性能決定了草坪的力學性能、安全性能和舒適性能。目前，歐洲的人造草絲產(chǎn)業(yè)已走在世界前列。荷蘭皇家曇卡集團是世界上最大的人造草纖維生產(chǎn)商，其塞爾隆牌號系列產(chǎn)品可以為多種形式的運動場地面層提供解決方案。但從目前來看，人造草絲的研究大多集中于其應用方面，如人造草絲的外形(如USP?5462778、WO2005/005731)、編織、鋪裝方法(如USP?4381805、USP?6491991、USP?6815059、USP6955841、WO?01/0161110、WO?2005/124028)以及性能測試儀器設(shè)計(如USP?6854316、USP?6962073)等方面，而對于人造草絲的關(guān)鍵技術(shù)方面卻鮮有報道(如WO?2006/066777)。

人造草絲纖維的制備方法主要是將基體樹脂和功能型母粒等原料由螺桿擠出機均勻混合后熔融擠出，經(jīng)過拉伸、定型、卷繞等工藝制備而成。由于戶外使用的人造草坪需要承載高強度的運動磨損以及面臨惡劣的氣候變化，同時運動場地用人造草坪還需要具有運動安全性能，因此和通用塑料一樣，人造草絲纖維材料面臨主要問題在于如何提高其抗老化性能和抗靜電性能等。專利WO?2006/066777雖然提及了人造草絲纖維材料的配方和力學性能，但并未解決其抗老化性能和抗靜電性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種聚烯烴類草絲纖維及其制備方法，所得到的草絲纖維具有良好的力學性能、抗老化性能和抗靜電性能。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是：

一種聚烯烴類草絲纖維，它是將聚烯烴樹脂、功能型母粒、加工助劑混合后經(jīng)熔融、冷卻、拉伸、加熱定型制備而得，其各物料含量(以重量百分比計)為：

A)聚烯烴樹脂70～95％；

B)功能型母粒3～25％；

C)塑料加工助劑0.1～10％。

制備上述聚烯烴類草絲纖維的方法包括下列步驟：

(a)將聚烯烴樹脂、功能型母粒及加工助劑，按比例計量混合后加入料斗，并經(jīng)螺桿擠出機熔融擠出；

(b)擠出后的物料進入水槽冷卻成膜，由導絲輥排列整齊后，由一組或幾組轉(zhuǎn)動速度遞增的滾筒進行拉伸，并經(jīng)過一個或幾個烘箱進行加熱；

(c)經(jīng)過拉伸后，再經(jīng)過一個或幾個烘箱進行加熱，由一組或幾組轉(zhuǎn)動速度遞減的滾筒進行定型；

(d)經(jīng)定型后，再經(jīng)上油、卷繞，制得人造草坪用聚烯烴類草絲纖維。

所述功能型母粒是以聚烯烴樹脂30～75％，顏料20～50％，光穩(wěn)定劑1～15％，抗氧劑0.1～5％，抗靜電劑1～15％，分散劑2～20％，增塑劑0.2～5％為原料，經(jīng)混合、造粒而得。

所述塑料加工助劑是有機硅類、含氟類的聚合物。

所述螺桿擠出機螺桿長徑比為大于30，熔融擠出溫度為180～260℃。

所述聚烯烴樹脂熔體流動速率保持在0.3～8g/10min。

所述拉伸過程中，總拉伸比為3～12；烘箱溫度為80～140℃。

所述定型過程中，總回縮率為4～10％。