CN106397918B - 一种高透湿聚烯烃微孔透气膜 - Google Patents

一种高透湿聚烯烃微孔透气膜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及有机高分子薄膜领域，具体是一种聚烯烃微孔透气膜，所述的聚烯烃微孔透气膜由聚烯烃基材填充无机填料，经流延挤出、拉伸、热定型成膜工序制成。本发明提供了一种基重范围在18～25gsm的高透湿聚烯烃微孔透气膜。使用GB/T 1037测试，水蒸气透过率可达8000g/m2·24h以上。同时本发明首小时水蒸气透过率可达到1000g/m2·h。针对卫生用品的使用环境，可有效提升了卫生用品的湿度调节能力，改善使用者的使用体验。

Description

一种高透湿聚烯烃微孔透气膜
技术领域
本发明涉及有机高分子薄膜技术领域，具体地说，是一种高透湿聚烯烃微孔透气膜。
背景技术
近年来，随着人民消费水平的提高，各类个人卫生用品使用越来越普及；而卫生用品的产品结构、外观同质化现象愈来愈困扰着卫生用品制造厂商；
近来，卫生用品制造厂商在确保卫生用品的功能性基础上，即吸收液体后不渗漏的基础上，提出了提升产品使用舒适度的要求。
在提升产品使用舒适度的过程中，生产厂家主要通过使用亲肤、柔软的面料减少面料对肌肤的刺激；使用减轻、减薄的芯体结构以减小对着装的要求从而提升使用体验；使用具有调节湿度作用的底膜即聚烯烃微孔透气膜来改善卫生用品使用时的潮湿闷热感；
虽聚烯烃微孔透气膜在国内已有20年左右的生产历史，但在卫生用品制造厂商使用时发现，部分产品仍无法满足卫生用品的不渗漏的基础功能要求。相当多的聚烯烃微孔透气膜生产商为保证不渗漏只能通过提高薄膜的基重，故目前市场主流的聚烯烃微孔透气膜产品基重为30～35gsm，部分产品甚至做到40gsm。在此基重情况下，聚烯烃微孔透气膜调节湿度作用的势必遭到削弱，以主流的水蒸气透过率评价方法即GB/T 1037测试，数值仅在2000～4000g/m2·24h，首小时水蒸气透过率仅在150～500g/m2·h，因单位时间内透过的水蒸气偏低，无法有效提升卫生用品的使用体验，且在上述性能指标下，薄膜仍存在渗漏风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显著提升卫生用品的湿度调节能力，改善使用者的使用体验的聚烯烃微孔透气膜。
本发明的第一方面，提供一种聚烯烃微孔透气膜，所述的聚烯烃微孔透气膜由聚烯烃基材填充无机填料，经流延挤出、拉伸、热定型成膜工序制成；所述的聚烯烃基材和无机填料的重量比为9:11～1:1。
优选的，所述的聚烯烃基材和无机填料的重量比为1:1。
所述的聚烯烃基材为茂金属聚乙烯或线性低密度聚乙烯中的一种或两种的混合物。
所述的茂金属聚乙烯的熔融指数为1～4g/10min，密度为0.918～0.927g/cm3；优选产品：厂家Exxon，埃奇得、埃能宝系列。
所述的线性低密度聚乙烯的熔融指数为1～4g/10min，密度为0.917～0.935g/cm3；优选产品：厂家DOW，DOWLEX系列。
最优选的，所述的聚烯烃基材为茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯按照重量比3：2的混合物。
所述的无机填料为碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙和二氧化钛中的一种或几种的混合物。
优选的，所述的无机填料为碳酸钙和二氧化钛按照重量比50：1的混合物。
优选的，所述的无机填料为：粒径3～5μm、80％以上粒度分布的无机物颗粒。
本发明的第二方面，提供上述聚烯烃微孔透气膜的制备方法，包括以下步骤：
A、所述的聚烯烃基材、无机填料按比例经共混挤出造粒，制得复合材料并造粒；
B、所述的复合材料颗粒经流延挤出机挤压熔融，熔体温度是210～250℃，熔体经过流延机T型模头的模唇间隙连续不断地挤出成薄膜；
C、所述的薄膜进行单轴向一步法或两步法拉伸，拉伸比为1.5～3.0；
D、将拉伸后获得的膜进行热定型处理，热定型温度控制在50～90℃，即得所述的聚烯烃微孔透气膜。
本发明的第三方面，提供上述的聚烯烃微孔透气膜在制备一次性卫生用品中的应用。
所述的聚烯烃微孔透气膜作为一次性卫生用品的防渗漏底膜或防渗漏功能层。
所述的卫生用品包括但不限于卫生巾、卫生护垫、婴儿尿裤、拉拉裤、尿片、成人尿裤、一次性床垫、失禁垫、护理垫、防溢乳垫等。
本发明与现有通用产品相比，有如下优势：
①薄膜基重范围在18～25gsm，较现有产品下降了15～45％；
②使用GB/T 1037测试，水蒸气透过率可达8000g/m2·24h以上，较现有产品提升了100％以上；
③首小时水蒸气透过率可达到1000g/m2·h，较现有产品提升了100％以上；
④上述性能指标下，薄膜无渗漏，有效的提升了使用的安全性。针对卫生用品的使用环境，该薄膜可有效提升了卫生用品的湿度调节能力，改善使用者的使用体验。
具体实施方式
下面结合实施例和对比说明本发明在降基重及水蒸气透过率方面的优异性能。
实施例1
本实施例的聚烯烃微孔透气膜使用专用配方原料制备，具体包括如下步骤：
A、聚烯烃基材、无机填料以质量比1：1经共混挤出造粒，制得复合材料并造粒。所述聚烯烃基材为茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯的混合物，质量比为3：2。其中茂金属聚乙烯使用熔融指数为3.5g/10min，密度为0.927。线性低密度聚乙烯使用熔融指数为2.3g/10min，密度为0.917。所述无机填料为：粒径3～5μm、80％以上粒度分布的无机物颗粒。所述无机填料为：碳酸钙、二氧化钛的混合物，质量比50：1。
B、所述的复合材料颗粒经流延挤出机挤压熔融，熔体温度是210～250℃，熔体经过流延机T型模头的模唇间隙连续不断地挤出成薄膜；
C、所述的薄膜进行单轴向一步法或两步法拉伸，拉伸比为1.5～3.0；
D、将拉伸后获得的膜进行热定型处理，热定型温度控制在50～90℃，即得所述的聚烯烃微孔透气膜。
对所制得基重为18gsm微孔透气膜进行有关性能测试，结果见表1。
实施例2
本实施例涉及的聚烯烃微孔透气膜使用的原料及制备方法同实施例1，所不同之处在于：
制得的产品基重为25gsm；
对所制得基重为25gsm微孔透气膜进行有关性能测试，结果见表1。
实施例3
本实施例涉及的聚烯烃微孔透气膜的制备方法同实施例1，所不同之处在于：
(1)步骤A中：聚烯烃基材、无机填料以质量比9：11经共混挤出造粒，制得复合材料并造粒。所述聚烯烃基材为茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯的混合物，质量比为4：1。其中茂金属聚乙烯使用熔融指数为3.5g/10min，密度为0.927。线性低密度聚乙烯使用熔融指数为2.3g/10min，密度为0.917。所述无机填料为：粒径3～5μm、80％以上粒度分布的无机物颗粒。所述无机填料为：碳酸钙、二氧化钛的混合物，质量比50：1。
(2)制得的产品基重为25gsm；
对所制得基重为25gsm微孔透气膜进行有关性能测试，结果见表1。
对比例1
本对比例涉及的聚烯烃微孔透气膜的制备方法同实施例1，所不同之处在于：
(1)使用的原料为通用原料(广州合诚化学有限公司Touch333B1-3)；
(2)制得的产品基重为18gsm；
对所制得基重为18gsm微孔透气膜进行有关性能测试，结果见表1；
对比例2
本对比例涉及的聚烯烃微孔透气膜的制备方法同实施例1，所不同之处在于：
(1)使用的原料为通用原料(广州合诚化学有限公司Touch333B5)；
(2)制得的产品基重为30gsm；
对所制得基重为30gsm微孔透气膜进行有关性能测试，结果见表1；
对比例3
本对比例涉及的聚烯烃微孔透气膜的制备方法同实施例1，所不同之处在于：
(1)使用的原料为通用原料(广州合诚化学有限公司Touch333B5)；
(2)制得的产品基重为35gsm；
对所制得基重为35gsm微孔透气膜进行有关性能测试，结果见表1。
表1
注：上述薄膜性能测试均为平均值。
水蒸气透过率：根据GB1037测试；
*1、渗透测试一：单次挤压渗透测试法
仪器：
1)10ml移液管一支；
2)10kg压块若干个；
3)烧杯一个；
4)秒表一个；
5)滤纸若干，直径110mm；
6)卫生纸若干，140mm*140mm。
测试溶液：
23℃蒸馏水(加少量色素)
取样及试样准备：
1)所取透气膜不得出现皱折，瑕疵；
2)取样尺寸：幅宽*150mm(宽*长)
试验步骤：
1)将3层滤纸(直径110mm)平铺在平台上，缓慢倒入预先准备好的测试液10ml，静置30s；
2)在滤纸上铺上待测透气底膜，再铺两层卫生纸；
3)取一块10kg压块压在透气底膜上，同时开始计时；
4)5min后取下压块，观察卫生纸上是否有渗漏液体。若有则判定该批材料存在渗透现象。
5)平行测试5组，每组10个点。
试验结果：
若有一组透气膜材料存在大于1个点的渗透现象则判定该批材料不合格，若5组渗透现象均小于等于1个点则可判定该项目合格。
*2、渗透测试二：多次挤压渗透测试法
仪器：
1)50ml量杯一个；
2)2kg压块若干个，底面积规格7*25cm；
3)1000ml烧杯一个；
4)秒表一个；
5)滤纸若干，最小宽度大于200mm；
6)卫生巾若干；
7)导流管若干个；
测试溶液：
23℃生理盐水(加少量色素)；
生理盐水配比为：每1000ml蒸馏水添加9克氯化钠。
取样及试样准备：
1)所取透气膜不得出现皱折，瑕疵；
2)取样尺寸：大于测试用卫生巾的面积；
3)测试用卫生巾去除底膜；
试验步骤：
1)将滤纸平铺在平台上；
2)在滤纸上铺上待测透气底膜，再铺去除底膜的测试用卫生巾；
3)通过导流管，向卫生巾中心位置注入30ml测试溶液；
4)待液体完全吸收后，取一块2kg压块压在卫生巾上，同时开始计时；
5)2min后提起压块后再压下，后续每2分钟重复上述操作；
6)待第5次提起压块后不再压下，观察滤纸上是否有渗漏液体。若有则判定该批材料存在渗透现象。
7)平行测试5组，每组10个点。
试验结果：
若有一组透气膜材料存在大于1个点的渗透现象则判定该批材料不合格，若5组渗透现象均小于等于1个点则可判定该项目合格。
注：如卫生巾样品液体吸收量较大，可适当加大测试液的注入量。
耐静水压：根据GB/T 4744测试；
由表1中各实施例和对比例的结果可以看出，本发明所制得的聚烯烃微孔透气膜其基重范围在18～25gsm，使用GB/T 1037测试，水蒸气透过率可达8000g/m2·24h以上，首小时水蒸气透过率可达到1000g/m2·h，且在上述性能指标下，薄膜无渗漏(单次挤压渗透测试法和多次挤压渗透测试法)。
进一步比较各实施例可知：实施例1在上述各方面有突出的表现。
综合实施例1-3与对比例1-3的各项性能指标，本发明提供了一款基重较现有产品下降了15～45％，且具有高透湿效果的聚烯烃微孔透气膜。高透湿效果主要表现在，使用GB/T 1037测试，其水蒸气透过率较现品提升了100％以上，首小时水蒸气透过率较现品提升了100％以上；针对卫生用品的使用环境，该薄膜具有的高透湿效果可有效提升卫生用品的湿度调节能力，改善使用者的使用体验。同时该薄膜防渗漏性能良好，可有效保证卫生用品使用时的安全性。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种聚烯烃微孔透气膜，所述的聚烯烃微孔透气膜由聚烯烃基材填充无机填料，经流延挤出、拉伸、热定型成膜工序制成；所述的聚烯烃基材和无机填料的重量比为9：11～1：1；所述的无机填料为碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙和二氧化钛中的一种或几种的混合物；其特征在于，所述的聚烯烃基材为茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯的混合物；所述的茂金属聚乙烯的熔融指数为1～4g/10min，密度为0.918～0.927g/cm3，所述的线性低密度聚乙烯的熔融指数为1～4g/10min，密度为0.917～0.935g/cm3；所述茂金属聚乙烯和所述线性低密度聚乙烯按照质量比为3：2或4：1。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔透气膜，其特征在于，所述的聚烯烃基材和无机填料的重量比为1:1。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔透气膜，其特征在于，所述的无机填料为：粒径3～5μm、80％以上粒度分布的无机物颗粒。
4.根据权利要求1所述的聚烯烃微孔透气膜，其特征在于，所述的无机填料为碳酸钙和二氧化钛按照重量比50：1的混合物。
5.一种如权利要求1-4任一所述的聚烯烃微孔透气膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、所述的聚烯烃基材、无机填料按比例经共混挤出造粒，制得复合材料并造粒；
B、所述的复合材料颗粒经流延挤出机挤压熔融，熔体温度是210～250℃，熔体经过流延机T型模头的模唇间隙连续不断地挤出成薄膜；
C、所述的薄膜进行单轴向一步法或两步法拉伸，拉伸比为1.5～3.0；
D、将拉伸后获得的膜进行热定型处理，热定型温度控制在50～90℃，即得所述的聚烯烃微孔透气膜。
6.一种如权利要求1-4任一所述的聚烯烃微孔透气膜在制备一次性卫生用品中的应用。
7.根据权利要求6所述的聚烯烃微孔透气膜在制备一次性卫生用品中的应用，其特征在于，所述的聚烯烃微孔透气膜作为一次性卫生用品的防渗漏底膜或防渗漏功能层，所述的卫生用品包括卫生巾、卫生护垫、婴儿尿裤、拉拉裤、尿片、成人尿裤、一次性床垫、失禁垫、护理垫、防溢乳垫。
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RU2786401C1 (ru) * 2019-05-03 2022-12-20 Ркв Се Газо- и паропроницаемая пленка

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