CN110549709A - 一种用作防渗层的复合膜及其制备方法 - Google Patents

一种用作防渗层的复合膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用作防渗层的复合膜及其制备方法，所述聚乳酸复合膜包括位于上层的聚乳酸复合薄膜层和位于下层的聚乙烯复合材料层；所述聚乳酸复合薄膜层与所述聚乙烯复合材料层通过热熔胶热压复合。本申请中获得的乳酸复合薄膜层具有较好的强度。采用热熔胶将其与聚乙烯材料复合后形成的用作防渗层的复合膜不仅能够具有较高的支撑强度，避免了渗漏，并且上层的聚乳酸层复合薄膜层能够与聚乳酸类表面吸收层直接进行热压复合；避免了使用热熔胶热压复合的情况，并且工艺更加简单，适合大规模推广使用。

Description

一种用作防渗层的复合膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子复合膜领域，具体涉及一种用作防渗层的复合膜及其制备方法。
背景技术
聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的热稳定好，加工温度170℃～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸、注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好。聚乳酸可用作包装材料、纤维和非织造物，主要用于如内衣、外衣、建筑、农业、林业、造纸和医疗卫生等领域。
但是相较于局系统或聚酯材料而言，聚乳酸膜的双向拉伸倍率仅有2～4倍，同时存在结晶度偏低、耐热性差、易发生脆性断裂等问题。
现有技术中如公开号为CN101121781A的发明专利中提供了一种生物全降解聚酯共聚物的制备方法，其采用熔融直接缩聚的方法制备出羧基封端的乳酸预聚物，接着再与脂肪族聚碳酸酯二元醇进行共聚，然后再在双螺杆挤出机中进行反应挤出扩链，制备性能良好的聚乳酸共聚物。这一方法工艺较为复杂，而且也并不满足用于吸收品领域的底层防渗层的使用需求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种聚乳酸复合膜及其制备方法，以克服现有技术中用于吸收用品的底层防渗层的复合膜的制备方法复杂，强度不满足和性能不满足使用需要的缺点。
为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的。
一种用作防渗层的复合膜，所述聚乳酸复合膜包括位于上层的聚乳酸复合薄膜层和位于下层的聚乙烯复合材料层；所述聚乳酸复合薄膜层与所述聚乙烯复合材料层通过热熔胶热压复合。
优选地，所述聚乳酸复合薄膜层的克重为10～20g/m2。
优选地，所述聚乙烯复合材料层的克重为10～20g/m2。
优选地，所述热熔胶在140℃下的布氏粘度约为3300～3400mPa·s；在160℃下的布氏粘度约为1300～1500mPa·s。
优选地，所述热熔胶热压复合温度为130～140℃。
优选地，所述热熔胶热压复合的压力为0.3～0.5MPa。
优选地，所述聚乙烯复合材料层为采用聚乙烯材料与色母粒混合后通过加热加压流延制成。
更优选地，所述聚乙烯材料选自高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的混合，其中高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的质量比为10：(1～10)。更优选地，所述高密度聚乙烯的数均分子量为10×104～30×104g/mol。更优选地，所述低密度聚乙烯的数均分子量为2×104～4×104g/mol。
优选地，所述色母粒为白色色母粒。
更优选地，所述色母粒占所述聚乙烯材料质量的5wt％～10wt％。
优选地，所述聚乳酸复合薄膜层的制备方法包括如下步骤：
1)采用聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯混合后通过螺杆挤出机挤出形成熔体；
2)拉伸熔体形成薄膜，且冷风降温；
3)通过流延辊对熔体进行加热拉伸；
4)然后经冷却辊进行二次拉伸。
优选地，步骤1)中聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯的质量比为10：(2～5)。
优选地，步骤1)中所述聚乳酸的数均分子量为16×104～18×104g/mol。
优选地，步骤1)中所述聚羟基脂肪酸的数均分子量为2×104～9×104g/mol。
优选地，步骤1)中螺杆挤出机的温度为180℃～195℃。
优选地，步骤2)中冷风降温的风量为100～200m3/h。
优选地，步骤3)中流延辊的温度为80～100℃。
优选地，步骤3)中冷却辊的温度不超过40℃。
优选地，步骤2)中薄膜的形成速度与步骤3)中流延辊的线速度比为1：(3～5)。
优选地，流延辊的线速度与冷却辊的线速度之比为1：(1.5～3.5)。
本申请中获得的乳酸复合薄膜层具有较好的强度。采用热熔胶将其与聚乙烯材料复合后形成的用作防渗层的复合膜不仅能够具有较高的支撑强度，避免了吸收用品的渗漏，并且上层的聚乳酸层复合薄膜层能够与聚乳酸类表面吸收层直接进行热压复合；避免了使用热熔胶热压复合的情况，使得制备卫生吸收用品的成本降低，并且工艺更加简单，适合大规模推广使用。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
本申请实施例中具体公开了一种用作防渗层的复合膜，所述聚乳酸复合膜包括位于上层的聚乳酸复合薄膜层和位于下层的聚乙烯复合材料层；所述聚乳酸复合薄膜层与所述聚乙烯复合材料层通过热熔胶热压复合。
实施例1
本实施例中，所述聚乙烯复合材料层为采用聚乙烯材料与色母粒混合后通过加热加压流延制成。所述聚乙烯材料选自高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的混合，其质量比为10:2。所述高密度聚乙烯的数均分子量为20×104g/mol。所述低密度聚乙烯的数均分子量为3×104g/mol。所述色母粒为白色色母粒。所述色母粒占所述聚乙烯材料质量的5wt％。
本实施例中，所述聚乳酸复合薄膜层的制备方法包括如下步骤：
1)采用聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯混合后通过螺杆挤出机挤出形成熔体；聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯的质量比为10：2；聚乳酸的分子量为17×104g/mol；聚羟基脂肪酸的数均分子量为2×104g/mol。螺杆挤出机的温度为180～195℃。
2)拉伸熔体形成薄膜，且冷风降温；冷风降温的风量为200m3/h。
3)通过流延辊对熔体进行加热拉伸；流延辊的温度为80℃
4)然后经冷却辊进行二次拉伸，冷却辊的温度为40℃。
步骤2)中薄膜的形成速度与步骤3)中流延辊的线速度比为1：3。
流延辊的线速度与冷却辊的线速度之比为1：3。
本实施例中热熔胶在140℃下的布氏粘度约为3300～3400mPa·s；在160℃下的布氏粘度约为1300～1500mPa·s。
热熔胶热压复合温度为135℃，压力为0.4MPa。
本申请实施例中制备的复合膜可以用作卫生吸收用品的底层防渗膜，其耐静水压值为725mm，透气率为6.83mm/s。
实施例2
本实施例中，所述聚乙烯复合材料层为采用聚乙烯材料与色母粒混合后通过加热加压流延制成。所述聚乙烯材料选自高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的混合，其质量比为10:3。所述高密度聚乙烯的数均分子量为30×104g/mol。所述低密度聚乙烯的数均分子量为2×104g/mol。所述色母粒为白色色母粒。所述色母粒占所述聚乙烯材料质量的7wt％。
本实施例中，所述聚乳酸复合薄膜层的制备方法包括如下步骤：
1)采用聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯混合后通过螺杆挤出机挤出形成熔体；聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯的质量比为10：5；聚乳酸的分子量为16×104g/mol；聚羟基脂肪酸的数均分子量为5×104g/mol。螺杆挤出机的温度为180～195℃。
2)拉伸熔体形成薄膜，且冷风降温；冷风降温的风量为100m3/h。
3)通过流延辊对熔体进行加热拉伸；流延辊的温度为100℃
4)然后经冷却辊进行二次拉伸，冷却辊的温度为20℃。
步骤2)中薄膜的形成速度与步骤3)中流延辊的线速度比为1：5。
流延辊的线速度与冷却辊的线速度之比为1：1.5。
本实施例中热熔胶在140℃下的布氏粘度约为3300～3400mPa·s；在160℃下的布氏粘度约为1300～1500mPa·s。
热熔胶热压复合温度为130℃，压力为0.5MPa。
本申请实施例中制备的复合膜可以用作卫生吸收用品的底层防渗膜，其耐静水压值为815mm，透气率为6.10mm/s。
实施例3
本实施例中，所述聚乙烯复合材料层为采用聚乙烯材料与色母粒混合后通过加热加压流延制成。所述聚乙烯材料选自高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的混合，其质量比为10:10。所述高密度聚乙烯的数均分子量为25×104g/mol。所述低密度聚乙烯的数均分子量为4×104g/mol。所述色母粒为白色色母粒。所述色母粒占所述聚乙烯材料质量的9wt％。
本实施例中，所述聚乳酸复合薄膜层的制备方法包括如下步骤：
1)采用聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯混合后通过螺杆挤出机挤出形成熔体；聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯的质量比为10：4；聚乳酸的分子量为18×104g/mol；聚羟基脂肪酸的数均分子量为9×104g/mol。螺杆挤出机的温度为180～195℃。
2)拉伸熔体形成薄膜，且冷风降温；冷风降温的风量为180m3/h。
3)通过流延辊对熔体进行加热拉伸；流延辊的温度为100℃
4)然后经冷却辊进行二次拉伸，冷却辊的温度为40℃。
步骤2)中薄膜的形成速度与步骤3)中流延辊的线速度比为1：5。
流延辊的线速度与冷却辊的线速度之比为1：3.5。
本实施例中热熔胶在140℃下的布氏粘度约为3300～3400mPa·s；在160℃下的布氏粘度约为1300～1500mPa·s。
热熔胶热压复合温度为140℃，压力为0.3MPa。
本申请实施例中制备的复合膜可以用作卫生吸收用品的底层防渗膜，其耐静水压值为568mm，透气率为7.23mm/s。
实施例4
本实施例中，所述聚乙烯复合材料层为采用聚乙烯材料与色母粒混合后通过加热加压流延制成。所述聚乙烯材料选自高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的混合，其质量比为10:1。所述高密度聚乙烯的数均分子量为20×104g/mol。所述低密度聚乙烯的数均分子量为2×104g/mol。所述色母粒为白色色母粒。所述色母粒占所述聚乙烯材料质量的10wt％。
本实施例中，所述聚乳酸复合薄膜层的制备方法包括如下步骤：
1)采用聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯混合后通过螺杆挤出机挤出形成熔体；聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯的质量比为10：3；聚乳酸的分子量为16×104g/mol；聚羟基脂肪酸的数均分子量为4×104g/mol。螺杆挤出机的温度为180～195℃。
2)拉伸熔体形成薄膜，且冷风降温；冷风降温的风量为200m3/h。
3)通过流延辊对熔体进行加热拉伸；流延辊的温度为80℃
4)然后经冷却辊进行二次拉伸，冷却辊的温度为40℃。
步骤2)中薄膜的形成速度与步骤3)中流延辊的线速度比为1：2。
流延辊的线速度与冷却辊的线速度之比为1：3。
本实施例中热熔胶在140℃下的布氏粘度约为3300～3400mPa·s；在160℃下的布氏粘度约为1300～1500mPa·s。
热熔胶热压复合温度为135℃，压力为0.4MPa。
本申请实施例中制备的复合膜可以用作卫生吸收用品的防渗膜，其耐静水压值为861mm，透气率为5.23mm/s。
本申请实施例1～4中，采用热熔胶将其与聚乙烯材料复合后形成的用作防渗层的复合膜不仅能够具有较高的支撑强度，避免了吸收用品的渗漏，并且上层的聚乳酸层复合薄膜层能够与聚乳酸类表面吸收层直接进行热压复合；避免了使用热熔胶热压复合的情况，使得制备卫生吸收用品的成本降低，并且工艺更加简单，适合大规模推广使用。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用作防渗层的复合膜，其特征在于，所述复合膜包括位于上层的聚乳酸复合薄膜层和位于下层的聚乙烯复合材料层；所述聚乳酸复合薄膜层与所述聚乙烯复合材料层通过热熔胶热压复合。
2.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于，所述热熔胶在140℃下的布氏粘度约为3300～3400mPa·s；在160℃下的布氏粘度约为1300～1500mPa·s。
3.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于，所述热熔胶热压复合温度为130～140℃。
4.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于，所述热熔胶热压复合的压力为0.3～0.5MPa。
5.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于，所述聚乙烯复合材料层为采用聚乙烯材料与色母粒混合后通过加热加压留延制成。
6.根据权利要求5所述的复合膜，其特征在于，所述聚乙烯材料选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的复合膜，其特征在于，所述色母粒占所述聚乙烯材料5wt％～10wt％。
8.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于，所述聚乳酸复合薄膜层的制备方法包括如下步骤：
1)采用聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯混合后通过螺杆挤出机挤出形成熔体；
2)拉伸熔体形成薄膜，且冷风降温；
3)通过流延辊对熔体进行加热拉伸；
4)然后经冷却辊进行二次拉伸。
9.根据权利要求8所述的复合膜，其特征在于，步骤1)中聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯的质量比为10：(2～5)。
10.根据权利要求8所述的复合膜，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：
步骤1)中所述聚乳酸的数均分子量为16×104～18×104g/mol；
步骤1)中所述聚羟基脂肪酸的数均分子量为2×104～9×104g/mol。
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