CN106398176B - 一种抗菌防霉防水透汽膜的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌防霉防水透汽膜的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤1胶料的调制；步骤2涂胶步骤：步骤3烘干步骤。本发明抗菌防霉防水透汽膜的制备工艺，一步法即可制得防水透汽膜，具有工艺简单，生产成本低等优点，且采用本工艺制备的抗菌防霉防水透汽膜，其耐水压可达5000mmH2O，透汽性可达8000g/m2*D，且抗菌效果优良等优点。
Description
技术领域
本发明涉及抗菌防霉防水透汽膜领域，特别涉及一种抗菌防霉防水透汽膜的制备工艺。
背景技术
随着户外活动的日益火热，从徒步周边到探险深山，户外活动的强度越来越大，停留在户外的时间也越来越久。在潮湿的环境中长时间停留，衣物容易滋生细菌、霉菌。
利用离型纸表面滑爽，附着在其表面的膜易剥离的特性，将抗菌防霉剂溶入聚氨酯中，刮涂于离型纸上，烘干后剥离打卷，可一步法制得抗菌防霉的防水透汽膜。用AATCC30测试抑菌率可达98％以上。能有效的防止金黄葡萄球菌和黑霉曲菌的生长，为人体提供有效的保护。
目前的聚氨酯透湿膜的机理是，水分子在膜的两侧形成浓度差，浓度高的一侧的水分子会进入膜内与里面的亲水分子结合，不断向浓度低的一侧扩散，比如身体出汗时，汗中的水会通过薄膜不断向外扩散，使衣服内的水汽散发。但这样的膜遇水容易膨润并且有一部分的水分子保留在膜内，造成衣物不干爽，穿着不舒适。
目前，大多数微孔膜是采用湿法作业或聚四氟乙烯膜工艺，湿法作业是通过溶剂DMF可溶于水中，聚氨酯加入DMF溶剂后，刮涂成膜后浸入水中，膜中的DMF溶于水中形成微小孔洞。此法用到毒性很大的DMF为溶剂，并且浪费大量的水资源。聚四氟乙烯膜工艺是经特殊工艺双向拉伸制成，目前主要有GORE-TEX和eVENT的技术较为成熟，价格极为昂贵。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种工艺简单、生产成本低且制备的防水透气微孔膜具有抗菌、防水、透气效果好的抗菌防霉防水透汽微孔膜的制备工艺。
为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：我们通过在溶剂型聚氨酯中加入不同溶剂和水，呈现“油包水”状态，形成乳化效果。此时溶剂型聚氨酯中含有不同成分的溶剂和水，因不同溶剂和水的沸点不同，经烘燥箱烘干后，会产生微孔效应，从而得到微多孔薄膜。
具体的,本发明所述的一种抗菌防霉防水透汽微孔膜的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1胶料的调制：原料按下列重量份数配比配置：聚氨酯100份，丁酮15-25份，架桥剂2.5-3.5份，触媒1.5-2.5份，抗粘剂1.5-2.5份，抗菌防霉剂0.5-1.5份；水20-30份；在高速搅拌机下搅拌混匀制得胶料，在胶料调制过程中控制胶浆的粘度调为4000-6000CPS；
步骤2涂胶步骤：将离型纸在控制行进速度下途经盛有胶浆的并且配有刮浆刀的胶浆槽，使离型纸具有离型功能一侧的表面涂附胶浆并且由刮浆刀刮除冗余的胶浆；
步骤3烘干步骤：将涂覆有胶浆的离型纸在控制行移速度下引入烘燥箱烘干，出烘燥箱后，膜与离型纸分离单独卷取，即得本发明所述的防水透汽微孔膜。
进一步，步骤1所述的胶料的调制的调胶环境控制在温度25±2℃，湿度60±5％；加入的水的温度控制在15℃以内，为了控制水温，夏天可以考虑采用冰水或冷冻水效果更好，搅拌速度600-800转/分钟。
进一步，步骤1所述的搅拌需在密闭容器中进行，原料添加必须为逐项添加，边搅拌边缓慢添加原料，切忌一次性加完或者添加量过大，否则容易导致乳化效果不佳，分散不匀。
进一步，步骤2所述的由刮浆刀刮除冗余的胶浆是将保留于离型纸上的胶浆的厚度控制为0.25mm-0.4㎜。
进一步，步骤2所述的行进速度和步骤3所述的行移速度为6-10m/min。
进一步，步骤2所述的胶浆槽需加盖，避免胶料与空气接触导致结皮；步骤2所述的离型纸为水油两用型离型纸。
进一步，所述的烘燥箱长度5节，每节烘燥箱长度5米，合计烘燥箱长度25米每段，烘燥箱焙烘温度由低到高设置，如80-100-120-140-170℃，烘燥箱温度偏差控制在±2℃。烘燥箱温度设置很关键，既要保证溶剂和水份挥发完全，又要确保微孔成膜效果良好，所以烘燥箱温度设置必须保证混合乳液在不同温区得以充分挥发完成，而且需要根据有机溶剂、水等沸点不同加以设置。。
进一步，所述的聚氨酯为溶剂型聚氨酯，所述的触媒为铂金系催化剂；所述的架桥剂为异氰酸盐类架桥剂；所述的防粘剂为气相二氧化硅粉末；所述的抗菌防霉剂为季铵盐类抗菌防霉剂。
进一步，防水透汽微孔膜的厚度为0.2-0.3mm。。
采用上述技术方案，本发明抗菌防霉防水透汽微孔膜的制备工艺，一步法即可制得防水透汽微孔膜，具有工艺简单，生产成本低等优点，且采用本工艺制备的抗菌防霉防水透汽微孔膜，其耐水压可达5000mmH2O(JIS L1092-20097.1.2.B法)，透汽性可达8000g/m2*D(JIS L1099-2012,A1，CaCl2正杯法)，且抗菌效果优良等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。
实施例1
胶料的调制步骤：按下列重量份数配比的原料构成：溶剂型聚氨酯100份，丁酮15份，架桥剂2.5份，触媒1.5份，抗粘剂1.5份，抗菌防霉剂0.5份，加入30份水，将胶浆的粘度调为4000CPS，调胶环境控制在温度25±2℃，湿度60±5％；加入的水的温度控制在15℃以内，搅拌速度600转/分钟；其中本实施例中抗菌防霉剂型号为汤姆逊DM-50；
涂胶步骤：是将面料在控制6m/min行进速度下途经盛有胶浆的并且配有刮浆刀的胶浆槽，使离型纸具有离型功能一侧的表面涂附胶浆并且由刮浆刀刮除冗余的胶浆，所述的由刮浆刀刮除冗余的胶浆是将保留于离型纸上的胶浆的厚度控制为0.20mm；
烘干步骤：将涂覆有胶浆的离型纸在控制6m/min行移速度下引入烘燥箱烘干，烘干温度控制控制在80-140℃，出烘燥箱后，膜与离型纸分离单独卷取，即得到防水透汽微孔膜。
物性测试结果：本实施例所制备的防水透气微孔膜采用JIS L1092-20097.1.2.B法(1000cmH2O/min)测试耐水压可达3000mmH2O，JIS L1099-2012,A1，CaCl2正杯法测透汽性可达8000g/m2*D；AATCC 30测试黑曲霉菌抑菌率大于90％，AATCC 147测试金黄葡萄球菌抑菌率大于92％。
实施例2
胶料的调制步骤：按下列重量份数配比的原料构成：溶剂型聚氨酯100份，丁酮20份，架桥剂2份，触媒2份，抗粘剂2份，抗菌防霉剂1份，加入25份水，将胶浆的粘度调为5000CPS，调胶环境控制在温度25±2℃，湿度60±5％；加入的水的温度控制在15℃以内，搅拌速度600转/分钟；其中本实施例抗菌防霉剂型号为汤姆逊DM-50；
涂胶步骤：是将面料在控制8m/min行进速度下途经盛有胶浆的并且配有刮浆刀的胶浆槽，使离型纸具有离型功能一侧的表面涂附胶浆并且由刮浆刀刮除冗余的胶浆，所述的由刮浆刀刮除冗余的胶浆是将保留于离型纸上的胶浆的厚度控制为0.25mm；
烘干步骤：将涂覆有胶浆的离型纸在控制8m/min行移速度下引入烘燥箱烘干，烘干温度控制控制在80-140℃，出烘燥箱后，膜与离型纸分离单独卷取，即得到防水透汽微孔膜。
物性测试结果：本实施例所制备的防水透气微孔膜采用JIS L1092-2009 7.1.2.B法(1000cmH2O/min)测试耐水压可达5000mmH2O，JIS L1099-2012,A1，CACL2正杯法测透汽性可达8000g/m2*D；AATCC 30测试黑曲霉菌抑菌率大于95％，AATCC 147测试金黄葡萄球菌抑菌率大于96％。
实施例3
胶料的调制步骤：按下列重量份数配比的原料构成：溶剂型聚氨酯100份，丁酮25份，架桥剂3.5份，触媒2.5份，抗粘剂1.5份，抗菌防霉剂2.5份，加入20份水，将胶浆的粘度调为6000CPS，调胶环境控制在温度25±2℃，湿度60±5％；加入的水的温度控制在15℃以内，搅拌速度800转/分钟；其中本实施例溶剂型聚氨酯型号为大日精化ATX-6000、触媒型号为大日精化LU-2163、架桥剂型号为大日精化X-200、防粘剂型号为特巍B001、抗菌防霉剂型号为汤姆逊DM-50；
涂胶步骤：是将面料在控制10m/min行进速度下途经盛有胶浆的并且配有刮浆刀的胶浆槽，使离型纸具有离型功能一侧的表面涂附胶浆并且由刮浆刀刮除冗余的胶浆，所述的由刮浆刀刮除冗余的胶浆是将保留于离型纸上的胶浆的厚度控制为0.3mm；
烘干步骤：将涂覆有胶浆的离型纸在控制10m/min行移速度下引入烘燥箱烘干，烘干温度控制控制在80-140℃，出烘燥箱后，膜与离型纸分离单独卷取，即得到防水透汽微孔膜。
物性测试结果：本实施例所制备的防水透气微孔膜采用JIS L1092-2009 7.1.2.B法(1000cmH2O/min)测试耐水压可达6000mmH2O，JIS L1099-2012,A1，CACL2正杯法测透汽性可达6500g/m2*D；AATCC 30测试黑曲霉菌抑菌率大于99％，AATCC 147测试金黄葡萄球菌抑菌率大于99％。
实施例4
胶料的调制步骤：按下列重量份数配比的原料构成：溶剂型聚氨酯100份，丁酮25份，架桥剂2.5份，触媒1.5份，抗粘剂1.0份，抗菌防霉剂1.5份，加入20份水，将胶浆的粘度调为6000CPS，调胶环境控制在温度25±2℃，湿度60±5％；加入的水的温度控制在15℃以内，搅拌速度800转/分钟；其中本实施例溶剂型聚氨酯型号为大日精化ATX-6000、触媒型号为大日精化LU-2163、架桥剂型号为大日精化X-200、防粘剂型号为特巍B001、抗菌防霉剂型号为普通抗菌防霉剂；
涂胶步骤：是将面料在控制8m/min行进速度下途经盛有胶浆的并且配有刮浆刀的胶浆槽，使离型纸具有离型功能一侧的表面涂附胶浆并且由刮浆刀刮除冗余的胶浆，所述的由刮浆刀刮除冗余的胶浆是将保留于离型纸上的胶浆的厚度控制为0.3mm；
烘干步骤：将涂覆有胶浆的离型纸在控制8m/min行移速度下引入烘燥箱烘干，烘干温度控制控制在80-140℃，出烘燥箱后，膜与离型纸分离单独卷取，即得到防水透汽微孔膜。
物性测试结果：本实施例所制备的防水透气微孔膜采用JIS L1092-2009 7.1.2.B法(1000cmH2O/min)测试耐水压可达6200mmH2O，JIS L1099-2012,A1，CACL2正杯法测透汽性可达6500g/m2*D；AATCC 30测试黑曲霉菌抑菌率大于82％，AATCC 147测试金黄葡萄球菌抑菌率大于76％。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种抗菌防霉防水透汽微孔膜的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1胶料的调制：原料按下列重量份数配比配置：聚氨酯100份，丁酮15-25份，架桥剂2.5-3.5份，触媒1.5-2.5份，抗粘剂1.5-2.5份，抗菌防霉剂0.5-1.5份；水20-30份；在高速搅拌机下搅拌混匀制得胶料，在胶料调制过程中控制胶浆的粘度调为4000-6000CPS；所述的聚氨酯为溶剂型聚氨酯，所述的触媒为铂金系催化剂；所述的架桥剂为异氰酸盐类架桥剂；所述的抗 粘剂为气相二氧化硅粉末；所述的抗菌防霉剂为季铵盐类抗菌防霉剂；步骤1所述的胶料的调制的调胶环境控制在温度25±2℃，湿度60±5%；加入的水的温度控制在15℃以内，为了控制水温，搅拌速度600-800转/分钟；
步骤2涂胶步骤：将离型纸在控制行进速度下途经盛有胶浆的并且配有刮浆刀的胶浆槽，使离型纸具有离型功能一侧的表面涂附胶浆并且由刮浆刀刮除冗余的胶浆；
步骤3烘干步骤：将涂覆有胶浆的离型纸在控制行移速度下引入烘燥箱烘干，出烘燥箱后，膜与离型纸分离单独卷取，即得所述的防水透汽微孔膜；所述的烘燥箱长度5节，每节烘箱长度5米，合计烘箱长度25米每段，烘箱焙烘温度由低到高设置；所述的烘箱焙烘温度由低到高设置为80-100-120-140-170℃，烘箱温度偏差控制在±2℃。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉防水透汽微孔膜的制备工艺，其特征在于，步骤1所述的搅拌需在密闭容器中进行，原料添加必须为逐项添加，边搅拌边缓慢添加原料。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉防水透汽微孔膜的制备工艺，其特征在于，步骤2所述的由刮浆刀刮除冗余的胶浆是将保留于离型纸上的胶浆的厚度控制为0.25mm-0.4㎜。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉防水透汽微孔膜的制备工艺，其特征在于，步骤2所述的行进速度和步骤3所述的行移速度为6-10m/min。
5.根据权利要求4所述的一种抗菌防霉防水透汽微孔膜的制备工艺，其特征在于，步骤2所述的胶浆槽需加盖，避免胶料与空气接触导致结皮；步骤2所述的离型纸为水油两用型离型纸。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉防水透汽微孔膜的制备工艺，其特征在于防水透汽微孔膜的厚度为0.2-0.3mm。
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