一種高透溼聚烯烴微孔透氣膜的製作方法

2023-12-03 17:21:46 2

本發明涉及有機高分子薄膜技術領域，具體地說，是一種高透溼聚烯烴微孔透氣膜。

背景技術：

近年來，隨著人民消費水平的提高，各類個人衛生用品使用越來越普及；而衛生用品的產品結構、外觀同質化現象愈來愈困擾著衛生用品製造廠商；

近來，衛生用品製造廠商在確保衛生用品的功能性基礎上，即吸收液體後不滲漏的基礎上，提出了提升產品使用舒適度的要求。

在提升產品使用舒適度的過程中，生產廠家主要通過使用親膚、柔軟的面料減少面料對肌膚的刺激；使用減輕、減薄的芯體結構以減小對著裝的要求從而提升使用體驗；使用具有調節溼度作用的底膜即聚烯烴微孔透氣膜來改善衛生用品使用時的潮溼悶熱感；

雖聚烯烴微孔透氣膜在國內已有20年左右的生產歷史，但在衛生用品製造廠商使用時發現，部分產品仍無法滿足衛生用品的不滲漏的基礎功能要求。相當多的聚烯烴微孔透氣膜生產商為保證不滲漏只能通過提高薄膜的基重，故目前市場主流的聚烯烴微孔透氣膜產品基重為30～35gsm，部分產品甚至做到40gsm。在此基重情況下，聚烯烴微孔透氣膜調節溼度作用的勢必遭到削弱，以主流的水蒸氣透過率評價方法即GB/T 1037測試，數值僅在2000～4000g/m2·24h，首小時水蒸氣透過率僅在150～500g/m2·h，因單位時間內透過的水蒸氣偏低，無法有效提升衛生用品的使用體驗，且在上述性能指標下，薄膜仍存在滲漏風險。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種顯著提升衛生用品的溼度調節能力，改善使用者的使用體驗的聚烯烴微孔透氣膜。

本發明的第一方面，提供一種聚烯烴微孔透氣膜，所述的聚烯烴微孔透氣膜由聚烯烴基材填充無機填料，經流延擠出、拉伸、熱定型成膜工序製成；所述的聚烯烴基材和無機填料的重量比為9:11～1:1。

優選的，所述的聚烯烴基材和無機填料的重量比為1:1。

所述的聚烯烴基材為茂金屬聚乙烯或線性低密度聚乙烯中的一種或兩種的混合物。

所述的茂金屬聚乙烯的熔融指數為1～4g/10min，密度為0.918～0.927g/cm3；優選產品：廠家Exxon，埃奇得、埃能寶系列。

所述的線性低密度聚乙烯的熔融指數為1～4g/10min，密度為0.917～0.935g/cm3；優選產品：廠家DOW，DOWLEX系列。

最優選的，所述的聚烯烴基材為茂金屬聚乙烯和線性低密度聚乙烯按照重量比3：2的混合物。

所述的無機填料為碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣和二氧化鈦中的一種或幾種的混合物。

優選的，所述的無機填料為碳酸鈣和二氧化鈦按照重量比50：1的混合物。

優選的，所述的無機填料為：粒徑3～5um、80％以上粒度分布的無機物顆粒。

本發明的第二方面，提供上述聚烯烴微孔透氣膜的製備方法，包括以下步驟：

A、所述的聚烯烴基材、無機填料按比例經共混擠出造粒，製得複合材料並造粒；

B、所述的複合材料顆粒經流延擠出機擠壓熔融，熔體溫度是210～250℃，熔體經過流延機T型模頭的模唇間隙連續不斷地擠出成薄膜；

C、所述的薄膜進行單軸向一步法或兩步法拉伸，拉伸比為1.5～3.0；

D、將拉伸後獲得的膜進行熱定型處理，熱定型溫度控制在50～90℃，即得所述的聚烯烴微孔透氣膜。

本發明的第三方面，提供上述的聚烯烴微孔透氣膜在製備一次性衛生用品中的應用。

所述的聚烯烴微孔透氣膜作為一次性衛生用品的防滲漏底膜或防滲漏功能層。

所述的衛生用品包括但不限於衛生巾、衛生護墊、嬰兒尿褲、拉拉褲、尿片、成人尿褲、一次性床墊、失禁墊、護理墊、防溢乳墊等。

本發明與現有通用產品相比，有如下優勢：

①薄膜基重範圍在18～25gsm，較現有產品下降了15～45％；

②使用GB/T 1037測試，水蒸氣透過率可達8000g/m2·24h以上，較現有產品提升了100％以上；

③首小時水蒸氣透過率可達到1000g/m2·h，較現有產品提升了100％以上；

④上述性能指標下，薄膜無滲漏，有效的提升了使用的安全性。針對衛生用品的使用環境，該薄膜可有效提升了衛生用品的溼度調節能力，改善使用者的使用體驗。

具體實施方式

下面結合實施例和對比說明本發明在降基重及水蒸氣透過率方面的優異性能。

實施例1

本實施例的聚烯烴微孔透氣膜使用專用配方原料製備，具體包括如下步驟：

A、聚烯烴基材、無機填料以質量比1：1經共混擠出造粒，製得複合材料並造粒。所述聚烯烴基材為茂金屬聚乙烯和線性低密度聚乙烯的混合物，質量比為3：2。其中茂金屬聚乙烯使用熔融指數為3.5g/10min，密度為0.927。線性低密度聚乙烯使用熔融指數為2.3g/10min，密度為0.917。所述無機填料為：粒徑3～5um、80％以上粒度分布的無機物顆粒。所述無機填料為：碳酸鈣、二氧化鈦的混合物，質量比50：1。

B、所述的複合材料顆粒經流延擠出機擠壓熔融，熔體溫度是210～250℃，熔體經過流延機T型模頭的模唇間隙連續不斷地擠出成薄膜；

C、所述的薄膜進行單軸向一步法或兩步法拉伸，拉伸比為1.5～3.0；

D、將拉伸後獲得的膜進行熱定型處理，熱定型溫度控制在50～90℃，即得所述的聚烯烴微孔透氣膜。

對所製得基重為18gsm微孔透氣膜進行有關性能測試，結果見表1。

實施例2

本實施例涉及的聚烯烴微孔透氣膜使用的原料及製備方法同實施例1，所不同之處在於：

製得的產品基重為25gsm；

對所製得基重為25gsm微孔透氣膜進行有關性能測試，結果見表1。

實施例3

本實施例涉及的聚烯烴微孔透氣膜的製備方法同實施例1，所不同之處在於：

(1)步驟A中：聚烯烴基材、無機填料以質量比9：11經共混擠出造粒，製得複合材料並造粒。所述聚烯烴基材為茂金屬聚乙烯和線性低密度聚乙烯的混合物，質量比為4：1。其中茂金屬聚乙烯使用熔融指數為3.5g/10min，密度為0.927。線性低密度聚乙烯使用熔融指數為2.3g/10min，密度為0.917。所述無機填料為：粒徑3～5um、80％以上粒度分布的無機物顆粒。所述無機填料為：碳酸鈣、二氧化鈦的混合物，質量比50：1。

(2)製得的產品基重為25gsm；

對所製得基重為25gsm微孔透氣膜進行有關性能測試，結果見表1。

對比例1

本對比例涉及的聚烯烴微孔透氣膜的製備方法同實施例1，所不同之處在於：

(1)使用的原料為通用原料(廣州合誠化學有限公司Touch333B1-3)；

(2)製得的產品基重為18gsm；

對所製得基重為18gsm微孔透氣膜進行有關性能測試，結果見表1；

對比例2

本對比例涉及的聚烯烴微孔透氣膜的製備方法同實施例1，所不同之處在於：

(1)使用的原料為通用原料(廣州合誠化學有限公司Touch333B5)；

(2)製得的產品基重為30gsm；

對所製得基重為30gsm微孔透氣膜進行有關性能測試，結果見表1；

對比例3

本對比例涉及的聚烯烴微孔透氣膜的製備方法同實施例1，所不同之處在於：

(1)使用的原料為通用原料(廣州合誠化學有限公司Touch333B5)；

(2)製得的產品基重為35gsm；

對所製得基重為35gsm微孔透氣膜進行有關性能測試，結果見表1。

表1

註：上述薄膜性能測試均為平均值。

水蒸氣透過率：根據GB1037測試；

*1、滲透測試一：單次擠壓滲透測試法

儀器：

1)10ml移液管一支；

2)10kg壓塊若干個；

3)燒杯一個；

4)秒表一個；

5)濾紙若干，直徑110mm；

6)衛生紙若干，140mm*140mm。

測試溶液：

23℃蒸餾水(加少量色素)

取樣及試樣準備：

1)所取透氣膜不得出現皺摺，瑕疵；

2)取樣尺寸：幅寬*150mm(寬*長)

試驗步驟：

1)將3層濾紙(直徑110mm)平鋪在平臺上，緩慢倒入預先準備好的測試液10ml，靜置30s；

2)在濾紙上鋪上待測透氣底膜，再鋪兩層衛生紙；

3)取一塊10kg壓塊壓在透氣底膜上，同時開始計時；

4)5min後取下壓塊，觀察衛生紙上是否有滲漏液體。若有則判定該批材料存在滲透現象。

5)平行測試5組，每組10個點。

試驗結果：

若有一組透氣膜材料存在大於1個點的滲透現象則判定該批材料不合格，若5組滲透現象均小於等於1個點則可判定該項目合格。

*2、滲透測試二：多次擠壓滲透測試法

儀器：

1)50ml量杯一個；

2)2kg壓塊若干個，底面積規格7*25cm；

3)1000ml燒杯一個；

4)秒表一個；

5)濾紙若干，最小寬度大於200mm；

6)衛生巾若干；

7)導流管若干個；

測試溶液：

23℃生理鹽水(加少量色素)；

生理鹽水配比為：每1000ml蒸餾水添加9克氯化鈉。

取樣及試樣準備：

1)所取透氣膜不得出現皺摺，瑕疵；

2)取樣尺寸：大於測試用衛生巾的面積；

3)測試用衛生巾去除底膜；

試驗步驟：

1)將濾紙平鋪在平臺上；

2)在濾紙上鋪上待測透氣底膜，再鋪去除底膜的測試用衛生巾；

3)通過導流管，向衛生巾中心位置注入30ml測試溶液；

4)待液體完全吸收後，取一塊2kg壓塊壓在衛生巾上，同時開始計時；

5)2min後提起壓塊後再壓下，後續每2分鐘重複上述操作；

6)待第5次提起壓塊後不再壓下，觀察濾紙上是否有滲漏液體。若有則判定該批材料存在滲透現象。

7)平行測試5組，每組10個點。

試驗結果：

若有一組透氣膜材料存在大於1個點的滲透現象則判定該批材料不合格，若5組滲透現象均小於等於1個點則可判定該項目合格。

註：如衛生巾樣品液體吸收量較大，可適當加大測試液的注入量。

耐靜水壓：根據GB/T 4744測試；

由表1中各實施例和對比例的結果可以看出，本發明所製得的聚烯烴微孔透氣膜其基重範圍在18～25gsm，使用GB/T 1037測試，水蒸氣透過率可達8000g/m2·24h以上，首小時水蒸氣透過率可達到1000g/m2·h，且在上述性能指標下，薄膜無滲漏(單次擠壓滲透測試法和多次擠壓滲透測試法)。

進一步比較各實施例可知：實施例1在上述各方面有突出的表現。

綜合實施例1-3與對比例1-3的各項性能指標，本發明提供了一款基重較現有產品下降了15～45％，且具有高透溼效果的聚烯烴微孔透氣膜。高透溼效果主要表現在，使用GB/T 1037測試，其水蒸氣透過率較現品提升了100％以上，首小時水蒸氣透過率較現品提升了100％以上；針對衛生用品的使用環境，該薄膜具有的高透溼效果可有效提升衛生用品的溼度調節能力，改善使用者的使用體驗。同時該薄膜防滲漏性能良好，可有效保證衛生用品使用時的安全性。

以上已對本發明創造的較佳實施例進行了具體說明，但本發明創造並不限於所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明創造精神的前提下還可做出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的範圍內。