CN111875864B - 医疗防护服用聚乙烯pe微孔透气膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种医疗防护服用聚乙烯PE微孔透气膜，该透气膜由外层、中层、内层经吹膜机三层共挤吹塑成型，然后经八辊在线纵向MDO拉伸工艺，得到PE微孔透气膜；所述的内层采用碳酸钙母料A 65‑70份，茂金属聚乙烯9‑14份，润滑剂1‑2份共混而成；所述的中层采用碳酸钙母料B 75‑80份，茂金属聚乙烯20‑25份共混而成；所述的外层采用碳酸钙母料A 65‑70份，茂金属聚乙烯9‑14份，润滑剂1‑2份共混而成。采用本专利吹膜工艺生产透气膜产品，材料理化性能优异，满足克重：20‑25gsm，透湿量：5000‑7000 g/24h/m2（测试方法：GB/T12704.1‑2009），抗静水压：≥1000 mmH2O，是传统流延透气膜的升级换代产品，具有低克重，高透气，耐渗透等特点。

Description

医疗防护服用聚乙烯PE微孔透气膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子材料改性技术领域，具体涉及一种医疗防护服用聚乙烯微孔透气膜的制备方法。
背景技术
当前，困扰医护人员的核心问题是：在病毒肆虐，持久且高负荷的工作环境中，如何解决封闭式防护带来的闷热感与防护安全。
微孔透气膜是一种具有防水透气的功能性薄膜材料，每平方米30g的聚乙烯PE微孔透气膜常用于医疗防护服制作领域。聚乙烯微孔透气膜是通过在聚乙烯基材中均匀加入一种功能性无机物致孔剂，经挤出成膜后再通过高倍拉伸而产生大量微孔，从而具备透气防水功能特性。但从目前市场产品来看，主要采用流延工艺生产，普遍存在“机械强度低、耐病毒渗透压力差、高克重”等问题，因此，为解决上述突出问题，本专利率先提出采用三层共挤层间设计吹膜成型工艺，经八辊纵向MDO拉伸退火冷却，开发超薄聚乙烯微孔透气膜技术工艺，大幅优化了透气量、抗渗透性、机械性能等核心技术指标，有效解决了医护人员穿戴的安全性与舒适性问题，在性能指标上吹膜法可实现以20-25gsm替代传统流延法30gsm透气膜。
中国发明专利：“吹膜级透气膜树脂”(专利号201610765047.6)公开了一种吹膜级透气膜专用树脂，特点在于以28-48％重量组份茂金属聚乙烯为基材，50-70％重量比碳酸钙颗粒，粒径为1.2-1.5μm，抗氧化剂，聚乙烯蜡和热稳定剂共混后，经吹塑成型形成的透气膜，具有克重低，抗静水压更强，透气更均匀。该技术与本专利技术最大区别在于：(1)所选无机致孔剂的碳酸钙粒子粒径不同及三层共挤的层间设计与具体配方不同；(2)本专利配方不涉及聚乙烯蜡，因该物质易在冷却后迁移至薄膜表面析出，不利于医疗产品使用。
中国发明专利“一种双向拉伸透气膜及其制备方法”(专利号：201710978489.3)公开了一种聚乙烯透气膜的制备方法，主要采用低密度聚乙烯30kg，超细碳酸钙粉体20kg，抗菌母料10kg，二甲基硅油流变剂1kg，十二烷基胺聚氧乙烯醚分散剂3kg，经双螺杆挤出机造粒后，在吹膜机台上进行单螺杆吹膜成型，其中螺杆长径比为30:1，吹胀比为3:1，采用现吹膜横向拉伸再进行纵向拉伸的双向拉伸技术，从而形成微孔透气膜。该技术与本专利技术最大区别在于：1，采用单螺杆单层吹膜成型，不具多层层间设计；2，该吹膜双向拉伸技术为普通牵引拉伸，无多辊MDO拉伸退火冷却。
相对比流延工艺透气膜，由于吹膜工艺透气膜强度更好，因而可以达到更低克重，更优的耐静水压值，例如可以用吹膜法25gsm甚至20gsm取代传统流延法30gsm透气膜，但吹膜工艺的难点在于：在高纵向拉伸比条件下，无机碳酸钙颗粒在聚乙烯基材中的“分散”与“脱漏”问题。
发明内容
本发明专利的目的就是为解决上述问题，采用三层共挤吹塑成型，结合八辊MDO纵向拉伸工艺，通过特殊的配方与层间设计，生产医疗防护服用聚乙烯微孔透气膜。
本发明的技术方案是通过以下三种配方而实现的：
一种医疗防护服用聚乙烯PE微孔透气膜，该透气膜由外层、中层、内层经吹膜机三层共挤吹塑成型，然后经八辊在线纵向MDO拉伸工艺，得到PE微孔透气膜；
所述的内层采用碳酸钙母料A 65-70份，茂金属聚乙烯9-14份，润滑剂1-2份共混而成；
所述的中层采用碳酸钙母料B 75-80份，茂金属聚乙烯20-25份共混而成；
所述的外层采用碳酸钙母料A 65-70份，茂金属聚乙烯9-14份，润滑剂1-2份共混而成。
所述的碳酸钙母料A是采用碳酸钙粉与聚乙烯、润滑剂经混合均匀、干燥除湿后挤出造粒后备用，所述的碳酸钙粉的粒径为1.0-1.4μm；聚乙烯的密度为0.910-0.918g/cm3；粒径为1.0-1.4μm的碳酸钙粉与密度为0.910-0.918g/cm3的聚乙烯、润滑剂的质量比为65-70：18-30：0.3-1。
所述的碳酸钙母料B是采用碳酸钙粉与聚乙烯、润滑剂经混合均匀、干燥除湿后挤出造粒后备用，所述的碳酸钙粉的粒径为2.0-2.5μm；聚乙烯的密度为0.940-0.960g/cm3；粒径为2.0-2.5μm的碳酸钙粉与密度为0.940-0.960g/cm3的聚乙烯、润滑剂的质量比为65-70：18-30：0.3-1。
所述的润滑剂包括硅油、全氟聚醚油、油酸酰胺、硬脂酸正丁酯、N,N亚乙基双硬脂酰胺中的任意一种。
所述的碳酸钙粉为疏水性碳酸钙，采用疏水材料对碳酸钙粉表面进行改性得到。
所述的疏水材料包括脂肪酸、椰油酸、卵磷脂、十六烷基三甲氧基硅烷、或烷基酚聚氧乙烯醚、石墨烯、二硫化钼、羟基氧化铁中的任意一种。
所述的疏水材料为碳酸钙粉末质量的0.5-1.5％。
本发明还提供一种医疗防护服用聚乙烯PE微孔透气膜的制备方法，采用上述原料制得，具体方法包括如下：
(1)碳酸钙母料A的制备
将碳酸钙粉与聚乙烯、润滑剂经混合均匀、干燥除湿后经长径比为25-30:1的螺杆挤出机造粒，采用水冷低温切粒备用，所述的碳酸钙粉的粒径为1.0-1.4μm；聚乙烯的密度为0.910-0.918g/cm3；粒径为1.0-1.4μm的碳酸钙粉与密度为0.910-0.918g/cm3的聚乙烯、润滑剂的质量比为65-70：18-30：0.3-1；
将碳酸钙粉与聚乙烯、润滑剂经混合均匀、干燥除湿后经长径比为25-30:1的螺杆挤出机造粒，采用水冷低温切粒备用，所述的碳酸钙粉的粒径为2.0-2.5μm；聚乙烯的密度为0.940-0.960g/cm3；粒径为2.0-2.5μm的碳酸钙粉与密度为0.940-0.960g/cm3的聚乙烯、润滑剂的质量比为65-70：18-30：0.3-1；
(2)吹塑成型三层共挤透气膜
内层的材料采用碳酸钙母料A，茂金属聚乙烯，含氟聚合物润滑剂共混而成；
中层的材料采用碳酸钙母料B，茂金属聚乙烯，共混而成；
外层的材料采用碳酸钙母料A，茂金属聚乙烯，含氟聚合物润滑剂共混而成；
采用吹膜机将内层、中层、外层三层快速风冷成型，其中，外层、中层和内层三层的层厚比为1:2-3:1；吹涨比为2.2-2.8；
(3)透气膜纵向MDO拉伸
风冷成型后的薄膜经过导辊冷却辗平后，采用八辊纵向拉伸工艺，设置预热辊1温度为40-45℃，预热辊2温度为：50-75℃，拉伸辊1温度设定为：80-100℃，拉伸辊2温度设定为：100-120℃；退火辊1温度设定为：100-120℃，退火辊2温度设定为：100-120℃，冷却辊1温度设定为：50-70℃，冷却辊2温度设定为：40-50℃；牵引线速度为20-30m/min，拉伸倍率为4.0-4.5，上述MDO拉伸后的薄膜，进行38-42达因的电晕处理，收卷后即得成品，得到平方克重为20-25gsm的PE微孔透气膜，作为防水透气膜材料用于医疗防护服生产。
所述的碳酸钙粉为疏水性碳酸钙，具体是将疏水材料在溶剂中分散均匀后倒入碳酸钙中经高速剪切后干燥成型。
所述的疏水材料包括脂肪酸、椰油酸、卵磷脂、十六烷基三甲氧基硅烷、或烷基酚聚氧乙烯醚、石墨烯、二硫化钼、羟基氧化铁中的任意一种；所述的溶剂包括无水乙醇、异丙醇、乙二醇、1,4丁二醇中的任意一种。
本发明的碳酸钙母料A或碳酸钙母料B中还可以添加有抗氧化剂或抗菌剂，其中抗菌剂包括纳米银、钛酸钠或钼酸铵；抗氧化剂为四季戊四醇酯，又称抗氧剂1010。
本专利技术通过独特配方在三层维度上进行层间设计，采用不同粒径碳酸钙配方，结合不同分子量聚乙烯共混改性，有效避免可碳酸钙颗粒拉伸过程脱漏问题，通过在线纵向MDO拉伸工艺解决了超薄薄膜在生产过程中的均匀度问题。
采用本专利吹膜工艺生产透气膜产品，材料理化性能优异，满足克重：20-25gsm，透湿量：5000-7000g/24h/m2(测试方法：GB/T12704.1-2009)，抗静水压：≥1000mmH2O，是传统流延透气膜的升级换代产品，具有低克重，高透气，耐渗透等特点。本专利技术生产薄膜尺寸收缩率小，耐渗透力强，平方重量小，非常适合用于生产高端医疗防护服。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、外层，2、中层，3、内层，4、碳酸钙颗粒。
具体实施方式
实施例1：20gsm医疗防护服用聚乙烯微孔透气膜制备方法。
(1)制备重量比为65％含量不同粒径碳酸钙的聚乙烯母料备用。
碳酸钙母料A：是采用粒径为1.2μm的碳酸钙粉65kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.918g/cm3的聚乙烯30kg，硬脂酸正丁酯0.5kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为25:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。
碳酸钙母料B：是采用粒径为2.5μm的碳酸钙粉65kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.948g/cm3的聚乙烯30kg，硬脂酸正丁酯0.5kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为25:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。
(2)三层共挤透气膜吹塑成型
内层的材料采用碳酸钙母料A 70kg，茂金属聚乙烯14kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成；
中层的材料采用碳酸钙母料B 70kg，茂金属聚乙烯30kg，共混而成；
外层的材料采用碳酸钙母料A 70kg，茂金属聚乙烯14kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成；
采用吹膜机将内层、中层、外层三层快速风冷成型，其中，外层、中层和内层三层的层厚比为1:2:1；吹涨比为2.5。
(3)透气膜在线纵向MDO拉伸
膜泡风冷成型后的薄膜经过导辊冷却辗平后，采用八辊差速纵向拉伸工艺，设置预热辊1温度为45℃，预热辊2温度为：75℃，拉伸辊1温度设定为：95℃，拉伸辊2温度设定为：105℃；退火辊1温度设定为：105℃，退火辊2温度设定为：105℃，冷却辊1温度设定为：70℃，冷却辊2温度设定为：50℃；牵引线速度为25m/min，拉伸倍率为4.5，上述MDO拉伸后的薄膜，进行42达因的电晕处理，收卷后即得成品。与纺粘无纺布热熔胶复合后形成复合面料材料，经剪裁、缝合后，经环氧乙烷杀菌后形成医疗防护服。
20gsm透气膜性能指标
Figure GDA0004006441110000051
实施例2：20gsm医疗防护服用聚乙烯微孔透气膜制备方法。
(1)制备重量比为68％含量不同粒径碳酸钙的聚乙烯母料备用。
碳酸钙母料A：是采用粒径为1.2μm的二硫化钼改性的碳酸钙粉65kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.918g/cm3的聚乙烯30kg，硬脂酸正丁酯0.5kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为25:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。二硫化钼改性的碳酸钙粉的制备方法是将0.325kg二硫化钼在0.5kg无水乙醇中分散均匀后倒入碳酸钙中经高速剪切后干燥成型，保证二硫化钼改性的碳酸钙粉粒径为1.2μm。
碳酸钙母料B：是采用粒径为2.5μm的二硫化钼改性的碳酸钙粉65kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.948g/cm3的聚乙烯30kg，硬脂酸正丁酯0.5kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为25:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。二硫化钼改性的碳酸钙粉的制备方法是将0.325kg二硫化钼在0.5kg无水乙醇中分散均匀后倒入碳酸钙中经高速剪切后干燥成型，保证二硫化钼改性的碳酸钙粉粒径为2.5μm。
(2)三层共挤透气膜吹塑成型内层的材料采用碳酸钙母料A 70kg，线性低密度聚乙烯20kg，茂金属聚乙烯9kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成。
中层的材料采用碳酸钙母料B 75kg，茂金属聚乙烯25kg，共混而成。
外层的材料采用碳酸钙母料A 70kg，线性低密度聚乙烯20kg，茂金属聚乙烯9kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成。
采用吹膜机将内层、中层、外层三层快速风冷成型，其中，外层、中层和内层三层的层厚比为1:2:1；吹涨比为2.5。
(3)透气膜在线纵向MDO拉伸
膜泡风冷成型后的薄膜经过导辊冷却辗平后，采用八辊差速纵向拉伸工艺，设置预热辊1温度为45℃，预热辊2温度为：75℃，拉伸辊1温度设定为：100℃，拉伸辊2温度设定为：100℃；退火辊1温度设定为：108℃，退火辊2温度设定为：108℃，冷却辊1温度设定为：70℃，冷却辊2温度设定为：50℃；牵引线速度为20m/min，拉伸倍率为4.3，上述MDO拉伸后的薄膜，进行42达因的电晕处理，收卷后即得成品。与纺粘无纺布热熔胶复合后形成复合面料材料，经剪裁、缝合后，经环氧乙烷杀菌后形成医疗防护服。
20gsm透气膜性能指标
Figure GDA0004006441110000061
实施例3：22gsm医疗防护服用聚乙烯微孔透气膜制备方法。
(1)制备重量比为70％含量不同粒径碳酸钙的聚乙烯母料备用。
碳酸钙母料A：是采用粒径为1.4μm的羟基氧化铁改性的碳酸钙粉70kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.918g/cm3的聚乙烯24kg，抗菌母料4kg，抗氧化剂1kg，润滑剂1kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为30:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。羟基氧化铁改性的碳酸钙粉的制备方法是将0.68kg饱和FeCl3溶液加入到沸腾的去离子水中，反应生成氢氧化铁胶体；氢氧化铁胶体倒入碳酸钙中经高速剪切后干燥成型，保证二硫化钼改性的碳酸钙粉粒径为1.2μm。
碳酸钙母料B：是采用粒径为2.0μm的羟基氧化铁改性的碳酸钙粉70kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.918g/cm3的聚乙烯24kg，抗菌母料6kg，抗氧化剂01kg，润滑剂1kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为30:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。羟基氧化铁改性的碳酸钙粉的制备方法是将0.68kg饱和FeCl3溶液加入到沸腾的去离子水中，反应生成氢氧化铁胶体；氢氧化铁胶体倒入碳酸钙中经高速剪切后干燥成型，保证二硫化钼改性的碳酸钙粉粒径为2.0μm。
(2)三层共挤透气膜吹塑成型内层的材料采用粒径为1.4μm碳酸钙母料A 70kg，线性低密度聚乙烯20kg，茂金属聚乙烯9kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成；
中层的材料采用粒径为2.0μm碳酸钙母料B 80kg，茂金属聚乙烯20kg，共混而成；
外层的材料采用粒径为1.4μm碳酸钙母料A 70kg，线性低密度聚乙烯20kg，茂金属聚乙烯9kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成；
采用吹膜机将内层、中层、外层三层快速风冷成型，其中，外层、中层和内层三层的层厚比为1:2:1；吹涨比为2.7。
(3)透气膜在线纵向MDO拉伸
膜泡风冷成型后的薄膜经过导辊冷却辗平后，采用八辊差速纵向拉伸工艺，设置预热辊1温度为40℃，预热辊2温度为：50℃，拉伸辊1温度设定为：80℃，拉伸辊2温度设定为：100℃；退火辊1温度设定为：100℃，退火辊2温度设定为：100℃，冷却辊1温度设定为：70℃，冷却辊2温度设定为：45℃；牵引线速度为20m/min，拉伸倍率为4.5，上述MDO拉伸后的薄膜，进行42达因的电晕处理，收卷后即得成品。与纺粘无纺布热熔胶复合后形成复合面料材料，经剪裁、缝合后，经环氧乙烷杀菌后形成医疗防护服。
25gsm透气膜性能指标
Figure GDA0004006441110000071
实施例4：20gsm医疗防护服用聚乙烯微孔透气膜制备方法。
(1)制备重量比为65％含量不同粒径碳酸钙的聚乙烯母料备用。
碳酸钙母料A：是采用粒径为1.8μm的碳酸钙粉65kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.918g/cm3的聚乙烯30kg，抗菌母料4kg，抗氧化剂0.5kg，润滑剂0.5kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为25:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。
碳酸钙母料B：是采用粒径为2.9μm的碳酸钙粉65kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.918g/cm3的聚乙烯30kg，抗菌母料4kg，抗氧化剂0.5kg，润滑剂0.5kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为25:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。
(2)三层共挤透气膜吹塑成型内层的材料采用碳酸钙母料A 70kg，线性低密度聚乙烯15kg，茂金属聚乙烯14kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成；
中层的材料采用碳酸钙母料B 70kg，茂金属聚乙烯30kg，共混而成；
外层的材料采用碳酸钙母料A 70kg，线性低密度聚乙烯15kg，茂金属聚乙烯14kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成；
采用吹膜机将内层、中层、外层三层快速风冷成型，其中，外层、中层和内层三层的层厚比为1:2:1；吹涨比为2.5。
(3)透气膜在线纵向MDO拉伸
膜泡风冷成型后的薄膜经过导辊冷却辗平后，采用八辊差速纵向拉伸工艺，设置预热辊1温度为45℃，预热辊2温度为：75℃，拉伸辊1温度设定为：95℃，拉伸辊2温度设定为：105℃；退火辊1温度设定为：105℃，退火辊2温度设定为：105℃，冷却辊1温度设定为：70℃，冷却辊2温度设定为：50℃；牵引线速度为25m/min，拉伸倍率为4.5，上述MDO拉伸后的薄膜，进行42达因的电晕处理，收卷后即得成品。与纺粘无纺布热熔胶复合后形成复合面料材料，经剪裁、缝合后，经环氧乙烷杀菌后形成医疗防护服。
20gsm透气膜性能指标
Figure GDA0004006441110000081
Figure GDA0004006441110000091
实施例5：22gsm医疗防护服用聚乙烯微孔透气膜制备方法。
(1)制备重量比为68％含量不同粒径碳酸钙的聚乙烯母料备用。
碳酸钙母料A：是采用粒径为1.4μm的石墨烯改性碳酸钙粉68kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.918g/cm3的聚乙烯25.5kg，抗菌母料5kg，抗氧化剂0.5kg，润滑剂1kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为30:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。石墨烯改性碳酸钙粉的准备方法是将0.068kg石墨烯在0.3kg的异丙醇中分散均匀后加入到碳酸钙粉中，经高速剪切后干燥成粒径为1.4μm的石墨烯改性碳酸钙。
碳酸钙母料B：是采用粒径为2.0μm的石墨烯改性碳酸钙粉68kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.918g/cm3的聚乙烯25.5kg，抗菌母料5kg，抗氧化剂0.5kg，润滑剂1kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为30:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。石墨烯改性碳酸钙粉的准备方法是将0.068kg石墨烯在0.3kg的异丙醇中分散均匀后加入到碳酸钙粉中，经高速剪切后干燥成粒径为2.0μm的石墨烯改性碳酸钙。
(2)三层共挤透气膜吹塑成型内层的材料采用碳酸钙母料A 70kg，线性低密度聚乙烯20kg，茂金属聚乙烯9kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成。
中层的材料采用碳酸钙母料B 75kg，茂金属聚乙烯25kg，共混而成。
外层的材料采用碳酸钙母料A 70kg，线性低密度聚乙烯20kg，茂金属聚乙烯9kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成。
采用吹膜机将内层、中层、外层三层快速风冷成型，其中，外层、中层和内层三层的层厚比为1:2:1；吹涨比为2.5。
(3)透气膜在线纵向MDO拉伸
膜泡风冷成型后的薄膜经过导辊冷却辗平后，采用八辊差速纵向拉伸工艺，设置预热辊1温度为45℃，预热辊2温度为：75℃，拉伸辊1温度设定为：100℃，拉伸辊2温度设定为：100℃；退火辊1温度设定为：108℃，退火辊2温度设定为：108℃，冷却辊1温度设定为：70℃，冷却辊2温度设定为：50℃；牵引线速度为20m/min，拉伸倍率为4.3，上述MDO拉伸后的薄膜，进行42达因的电晕处理，收卷后即得成品。与纺粘无纺布热熔胶复合后形成复合面料材料，经剪裁、缝合后，经环氧乙烷杀菌后形成医疗防护服。
22gsm透气膜性能指标
Figure GDA0004006441110000101
实施例6：25gsm医疗防护服用聚乙烯微孔透气膜制备方法。
(1)制备重量比为70％含量不同粒径碳酸钙的聚乙烯母料备用。
碳酸钙母料A：是采用粒径为1.4μm的脂肪酸改性的碳酸钙粉70kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.918g/cm3的聚乙烯24kg，抗菌母料4kg，抗氧化剂1kg，润滑剂1kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为30:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。脂肪酸改性碳酸钙粉的准备方法是将0.068kg脂肪酸在0.56kg的异丙醇中分散均匀后加入到碳酸钙粉中，经高速剪切后干燥成粒径为1.4μm的脂肪酸改性碳酸钙。
碳酸钙母料B：是采用粒径为2.0μm的脂肪酸改性的碳酸钙粉70kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.918g/cm3的聚乙烯24kg，抗菌母料6kg，抗氧化剂01kg，润滑剂1kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为30:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。脂肪酸改性碳酸钙粉的准备方法是将0.068kg脂肪酸在0.56kg的异丙醇中分散均匀后加入到碳酸钙粉中，经高速剪切后干燥成粒径为2.0μm的脂肪酸改性碳酸钙。
(2)三层共挤透气膜吹塑成型内层的材料采用粒径为1.4μm碳酸钙母料A 70kg，线性低密度聚乙烯20kg，茂金属聚乙烯9kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成；
中层的材料采用粒径为2.0μm碳酸钙母料B 80kg，茂金属聚乙烯20kg，共混而成；
外层的材料采用粒径为1.4μm碳酸钙母料A 70kg，线性低密度聚乙烯20kg，茂金属聚乙烯9kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成；
采用吹膜机将内层、中层、外层三层快速风冷成型，其中，外层、中层和内层三层的层厚比为1:2:1；吹涨比为2.7。
(3)透气膜在线纵向MDO拉伸
膜泡风冷成型后的薄膜经过导辊冷却辗平后，采用八辊差速纵向拉伸工艺，设置预热辊1温度为40℃，预热辊2温度为：50℃，拉伸辊1温度设定为：80℃，拉伸辊2温度设定为：100℃；退火辊1温度设定为：100℃，退火辊2温度设定为：100℃，冷却辊1温度设定为：70℃，冷却辊2温度设定为：45℃；牵引线速度为20m/min，拉伸倍率为4.5，上述MDO拉伸后的薄膜，进行42达因的电晕处理，收卷后即得成品。与纺粘无纺布热熔胶复合后形成复合面料材料，经剪裁、缝合后，经环氧乙烷杀菌后形成医疗防护服。
25gsm透气膜性能指标
Figure GDA0004006441110000111
实施例7：20gsm医疗防护服用聚乙烯微孔透气膜制备方法。
(1)制备重量比为65％含量不同粒径碳酸钙的聚乙烯母料备用。
碳酸钙母料A：是采用粒径为1.4μm的卵磷脂改性碳酸钙粉65kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.918g/cm3的聚乙烯30kg，抗菌母料4kg，抗氧化剂0.5kg，润滑剂0.5kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为25:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。卵磷脂改性碳酸钙粉的准备方法是将0.45kg卵磷脂在0.56kg的异丙醇中分散均匀后加入到碳酸钙粉中，经高速剪切后干燥成粒径为1.4μm的脂肪酸改性碳酸钙。
碳酸钙母料B：是采用粒径为2.0μm的卵磷脂改性的65kg，熔融指数为3.5g/min与密度为0.918g/cm3的聚乙烯30kg，抗菌母料4kg，抗氧化剂0.5kg，润滑剂0.5kg，干燥除湿后混合均匀，经长径比为25:1的螺杆挤出机低温造粒，切粒备用。卵磷脂改性碳酸钙粉的准备方法是将0.45kg卵磷脂在0.56kg的异丙醇中分散均匀后加入到碳酸钙粉中，经高速剪切后干燥成粒径为2.0μm的脂肪酸改性碳酸钙。
(2)三层共挤透气膜吹塑成型内层的材料采用粒径为1.4μm碳酸钙母料A 70kg，线性低密度聚乙烯15kg，茂金属聚乙烯14kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成；
中层的材料采用粒径为2.0μm碳酸钙母料B 70kg，茂金属聚乙烯30kg，共混而成；
外层的材料采用粒径为1.4μm碳酸钙母料A 70kg，线性低密度聚乙烯15kg，茂金属聚乙烯14kg，含氟聚合物润滑剂1kg共混而成；
采用吹膜机将内层、中层、外层三层快速风冷成型，其中，外层、中层和内层三层的层厚比为1:2:1；吹涨比为2.5。
(3)透气膜在线纵向MDO拉伸
膜泡风冷成型后的薄膜经过导辊冷却辗平后，采用八辊差速纵向拉伸工艺，设置预热辊1温度为45℃，预热辊2温度为：75℃，拉伸辊1温度设定为：95℃，拉伸辊2温度设定为：105℃；退火辊1温度设定为：105℃，退火辊2温度设定为：105℃，冷却辊1温度设定为：70℃，冷却辊2温度设定为：50℃；牵引线速度为25m/min，拉伸倍率为4.5，上述MDO拉伸后的薄膜，进行42达因的电晕处理，收卷后即得成品。与纺粘无纺布热熔胶复合后形成复合面料材料，经剪裁、缝合后，经环氧乙烷杀菌后形成医疗防护服。
20gsm透气膜性能指标
Figure GDA0004006441110000121

Claims (8)

1.一种医疗防护服用聚乙烯PE微孔透气膜，其特征在于，该透气膜由外层、中层、内层经吹膜机三层共挤吹塑成型，然后经八辊在线纵向MDO拉伸工艺，得到PE微孔透气膜；
所述的内层采用碳酸钙母料A 65-70份，茂金属聚乙烯9-14份，润滑剂 1-2份共混而成；
所述的中层采用碳酸钙母料B 75-80份，茂金属聚乙烯20-25份共混而成；
所述的外层采用碳酸钙母料A 65-70份，茂金属聚乙烯9-14份，润滑剂 1-2份共混而成；所述的碳酸钙母料A是采用碳酸钙粉与聚乙烯、润滑剂经混合均匀、干燥除湿后挤出造粒后备用，所述的碳酸钙粉的粒径为1.0-1.4μm；聚乙烯的密度为0.910-0.918 g/cm3；粒径为1.0-1.4μm的碳酸钙粉与密度为0.910-0.918 g/cm3的聚乙烯、润滑剂的质量比为65-70：18-30：0.3-1；
所述的碳酸钙母料B是采用碳酸钙粉与聚乙烯、润滑剂经混合均匀、干燥除湿后挤出造粒后备用，所述的碳酸钙粉的粒径为2.0-2.5μm；聚乙烯的密度为0.940-0.960 g/cm3；粒径为2.0-2.5μm的碳酸钙粉与密度为0.940-0.960g/cm3的聚乙烯、润滑剂的质量比为65-70：18-30：0.3-1。
2.根据权利要求1所述的医疗防护服用聚乙烯PE微孔透气膜，其特征在于，所述的润滑剂包括硅油、全氟聚醚油、油酸酰胺、硬脂酸正丁酯、N,N亚乙基双硬脂酰胺中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的医疗防护服用聚乙烯PE微孔透气膜，其特征在于，所述的碳酸钙粉为疏水性碳酸钙，采用疏水材料对碳酸钙粉表面进行改性得到。
4.根据权利要求3所述的医疗防护服用聚乙烯PE微孔透气膜，其特征在于，所述的疏水材料包括脂肪酸、椰油酸、卵磷脂、十六烷基三甲氧基硅烷、或烷基酚聚氧乙烯醚、石墨烯、二硫化钼、羟基氧化铁中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的医疗防护服用聚乙烯PE微孔透气膜，其特征在于，所述的疏水材料为碳酸钙粉末质量的0.5-1.5%。
6.一种医疗防护服用聚乙烯PE微孔透气膜的制备方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的原料制得，具体方法包括如下：
（1）碳酸钙母料A的制备
将碳酸钙粉与聚乙烯、润滑剂经混合均匀、干燥除湿后挤出造粒备用，所述的碳酸钙粉的粒径为1.0-1.4μm；聚乙烯的密度为0.910-0.918 g/cm3；粒径为1.0-1.4μm的碳酸钙粉与密度为0.910-0.918 g/cm3的聚乙烯、润滑剂的质量比为65-70：18-30：0.3-1；
将碳酸钙粉与聚乙烯、润滑剂经混合均匀、干燥除湿后挤出造粒后备用，所述的碳酸钙粉的粒径为2.0-2.5μm；聚乙烯的密度为0.940-0.960 g/cm3；粒径为2.0-2.5μm的碳酸钙粉与密度为0.940-0.960g/cm3的聚乙烯、润滑剂的质量比为65-70：18-30：0.3-1；
（2）吹塑成型三层共挤透气膜
内层的材料采用碳酸钙母料A，茂金属聚乙烯，含氟聚合物润滑剂共混而成；
中层的材料采用碳酸钙母料B，茂金属聚乙烯，共混而成；
外层的材料采用碳酸钙母料A，茂金属聚乙烯，含氟聚合物润滑剂共混而成；
采用吹膜机将内层、中层、外层三层快速风冷成型，其中，外层、中层和内层三层的层厚比为1:2-3:1；吹涨比为2.2-2.8；
（3）透气膜纵向MDO拉伸
风冷成型后的薄膜经过导辊冷却辗平后，采用八辊纵向拉伸工艺，设置预热辊1温度为40-45℃，预热辊2温度为：50-75℃，拉伸辊1温度设定为：80-100℃，拉伸辊2温度设定为：100-120℃；退火辊1温度设定为：100-120℃，退火辊2温度设定为：100-120℃，冷却辊1温度设定为： 50-70℃，冷却辊2温度设定为：40-50℃；牵引线速度为20-30m/min，拉伸倍率为4.0-4.5，上述MDO拉伸后的薄膜，进行38-42 达因的电晕处理，收卷后即得成品。
7.根据权利要求6所述的医疗防护服用聚乙烯PE微孔透气膜的制备方法，其特征在于，所述的碳酸钙粉为疏水性碳酸钙，具体是将疏水材料在溶剂中分散均匀后倒入碳酸钙中经高速剪切后干燥成型。
8.根据权利要求7所述的医疗防护服用聚乙烯PE微孔透气膜的制备方法，其特征在于，所述的疏水材料包括脂肪酸、椰油酸、卵磷脂、十六烷基三甲氧基硅烷、或烷基酚聚氧乙烯醚、石墨烯、二硫化钼、羟基氧化铁中的任意一种；所述的溶剂包括无水乙醇、异丙醇、乙二醇、1,4丁二醇中的任意一种。
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