CN112644137A

CN112644137A - 一种用防水透气透音膜材料与无纺布材料进行热复合为一种透气材料的新方法

Info

Publication number: CN112644137A
Application number: CN201910968287.XA
Authority: CN
Inventors: 许建民; 张锡诚
Original assignee: Tianjin Rijin Technology Co ltd
Current assignee: Tianjin Rijin Technology Co ltd
Priority date: 2019-10-12
Filing date: 2019-10-12
Publication date: 2021-04-13

Abstract

本发明公开了一种用防水透气透音膜材料与无纺布材料进行热复合为一种透气材料的新方法。该方法采用对无纺布预加热，先将要粘接的无纺布表面加热接近融熔状态，送至两颗热压轴之间，较小压力使两种材料复合粘在一起，比传统方法减小了压力，使防水透气膜膨体结构的糟破坏程度减轻，复合后透气材料透气量及音频衰减都有降低。热压后由于无纺布纤维加热易变形，冷却过程若处理不当易变形不平整，故在材料降温过程中，使材料始终不离开整形轴辊及冷却轴处于拉直的平整状态，始终不收缩不变形。透气膜材料在供料中，容易被纵向拉伸，同时宽度缩窄的缺点，故中间采用两翼螺旋纹扩展整形辊两组或更多组，抵消其变形的缺陷，使透气透音膜保持平整。

Description

一种用防水透气透音膜材料与无纺布材料进行热复合为一种透气材料的新方法

技术领域

本发明适用于智能穿戴类，通讯类智能硬件的防水材料应用领域。是适合这几类电子消费产品需要防水，透气或同时满足人机音频交互传递的防水组件中使用的高等级深水防水，透气，透声材料中的优质复合材料。

背景技术

许多通常使用智能穿戴类，通讯类智能硬件产品中，其内部起到保护作用的防水，透气，透声膜材料，大多在受到外界液体侵扰甚至冲击时，即在一定液体压力下，材料很容易往产品内侧凹陷变形，而且往往是不可恢复性的形变，甚至爆裂，造成声音失真，甚至水浸入，为解决这些致命缺陷，利用一类托衬材料即高分子制成的无纺布与防水透气透音膜材料复合在一起制成具有抵抗具有一定强度液体压力冲击的复合材料，其中无纺布与ePTFE即膨体聚四氟乙烯复合材料最为常用，但大多复合方法就是单纯地加热辊通过透气材料以一定的压力将热能传递给与其接触的无纺布，加热辊在给透气材料与无纺布加压的同时使其粘在一起，而这个加热及其复合时间就只是两种材料滚动在两个压力轴辊在一条接触切线上的时间，这么短暂时间，若使得两种材料复合牢固，势必要加大加热辊的温度和压力才能将两种材料粘在一起，这样提高温度和加大压力是为使热辊传递给透过透气膜传递给无纺布更多的热量从而达到无纺布的融熔温度使其能快速粘合在一起，因为透气膜材料无形中要承受了高温和高压力，带来的后果就是透气膜材料大大失去原来的本征特性，加大压力复合后无论是纤维结构还是孔径或者是厚度都受到巨大异变，使得原来的膨体材料膨化特征大大地被弱化，孔间隙大大缩水，透气性变差许多，失去透气膜材料的特性，透气性减小，音频特性随之衰减加大。

发明内容

1），防水透气透音膜材料与无纺布材料进行热复合前，先将无纺布材料进行预加热和主加热过程，然后再进行热轴辊的热压复合成为复合材料。

2），无纺布复合前进行预热，加热轴辊C1与热压轴辊C2构成预热单元区，使无纺布提前吸取一定量的热量，温度上升至一定温度；无纺布主加热部分由主加热轴辊C4和加热热压轴辊C2构成；热复合轴辊C2与C5完成热压复合。

3），预热单元加热轴辊C1和C2设定温度比无纺布融熔温度低5-15度左右，或更宽的温度范围，低于熔融温度为的是防止无纺布过早融熔，预热温度接近熔融温度为的是在后面的主加热单元，在短时间内就能提供给无纺布足够的能量从而快速使无纺布浅表层达到融熔状态，这时无纺布与防水透气透音膜在汇合处瞬间同步被送至两个加热压力轴辊C2和C5之间进行热复合，其中热压复合轴辊C5温度等于或高于无纺布熔融温度1-15度之间或范围更宽，使两种材料接触表面粘合在一起，并立刻离开热复合轴辊，C5温度高于熔融温度的多少取决于材料复合速度。

4），预热单元加热轴辊C1的直径比热压轴辊C2小30%—80%之间或范围更宽，主加热单元的加热轴辊C4直径比C2直径小70%--90%之间或范围更宽，加热轴辊C4距离无限接近热压复合轴辊C2和C5交点，这些条件的目的就要无纺布一侧已经融熔的表面尽快在极短时间内达到热压复合轴辊间完成热复合。

5），主加热轴辊C4，加热方法是由C3提供恒温高温气体，使加热轴始终保持设定温度，其它加热轴辊C1，C2和C5可采用电加热，电磁加热或油加热。

6），热压复合后的材料又相继同步送至两相邻的冷却轴辊C6和C7，最终由收料轴辊C8收卷完成复合。

7），冷却轴辊C6作为初级过度冷却，C7可采用内部液态循环冷却或采用便面冷风吹冷却等方法，C9是吹冷风冷却罩，其中C7采用大直径轴辊，目的完成复合的透气膜材料冷却过程中被拉伸的程度降到最低，以免形成褶皱。

8），防水透气透音膜材料主要以ePTFE即膨体聚四氟乙烯为主，或类似膨体聚四氟乙烯的防水透气透音膜材料，类的网纱也可以作为与防水透气透音配合进行热复合的材料。

9），防水透气透音膜供料过程中采用向外扩展轴A3和A4，或更多组轴进行，使得柔软的透气膜可在向外扩展整理下消除其向内聚拢，弥补矫正防水透气透音膜在输送过程中变形带来的畸变影响。

附图说明

图1是热复合设备全景剖面图。其中A1是透气材料供料轴辊；A2是透气材料；A3、A4是两翼螺旋纹扩展整形轴辊；B1是无纺布材料供料轴辊；B2是无纺布材料；B3是透气膜整形过度辊；C1、C2、C4、C5均为加热轴辊，C1与C2构成预热单元，C4与C2构成主加热单元，C5与C4构成热复合单元；C6是第一冷却定形轴辊；C7是第二冷却定型轴辊；C8是完成品收料轴。

图2是热复合设备的局部俯视图。其中，A3、A4是两翼螺旋纹扩展整形辊。

图3是部分轴辊，部件及材料的俯视图。B1是无纺布材料供料轴辊；B3是透气膜整形过度轴辊；C1、C2、C4、C5均为加热轴辊，C1与C2构成预热单元，C4与C2构成主加热单元，C2与C5构成热压复合单元；C3是高温送风压力流量调节器；C6是第一冷却定形轴辊；C7是第二冷却定型轴辊；C8是完成品收料轴；C9冷却风罩。

具体实施方式

1），防水透气透音膜供料供料在达到复合轴辊前过程中采用向外扩展轴A3和A4，使得柔软的透气膜可在向外扩展整理下消除其向内聚拢，弥补矫正防水透气透音膜在输送过程中变形带来的畸变影响

防水透气透音膜材料与无纺布材料进行热复合前，先将无纺布材料进行预加热和主加热过程，然后再进行热轴辊的热压复合成为复合材料。

Claims

1.一种采用防水透气透音膜材料与无纺布材料进行热复合成为一种透气材料的新方法，其特征在于两种材料进行热复合前，先将无纺布材料进行预加热和主加热过程，然后再进行热轴辊的热压复合成为复合材料。

2.根据权利要求1，①，无纺布复合前进行预热，加热轴辊C1与热压轴辊C2构成预热单元区，使无纺布提前吸取一定量的热量，温度上升至一定温度；②，无纺布主加热部分由主加热轴辊C4和加热热压轴辊C2构成；③，热复合轴辊C2与C5完成热压复合。

3.根据权利要求2，预热单元加热轴辊C1和C2设定温度比无纺布融熔温度低5-15度左右，或更宽的温度范围，然后无纺布被送至主加热单元，主加热单元的C4温度无限接近或等于无纺布的融熔温度，使无纺布表面融熔，无纺布与防水透气透音膜在汇合处瞬间同步被送至两个加热压力轴辊C2和C5之间进行热复合，其中热压复合轴辊C5温度等于或高于无纺布熔融温度1-15度之间或范围更宽，使两种材料接触表面粘合在一起，并立刻离开热复合轴辊。

4.根据权利要求2和3，预热单元加热轴辊C1的直径比热压轴辊C2小30%—80%之间或范围更宽，主加热单元的加热轴辊C4直径比C2直径小70%--90%之间或范围更宽，加热轴辊C4距离无限接近热压轴辊C2和C5交点。

5.根据权利要求2和3，主加热轴辊C4，加热方法是由C3热压力气体提供恒温高温气体，使加热轴始终保持设定温度，其它加热轴辊C1，C2和C5可采用电加热，电磁加热或油加热。

6.根据权利要求3，热压复合后的材料又相继同步送至两相邻的冷却轴辊C6和C7，最终由收料轴辊C8收卷完成复合，冷却轴辊C6作为初级过度冷却，C7可采用内部液态循环冷却或采用便面冷风吹冷却等方法，C9是吹冷风冷却罩，C7采用大直径轴辊，比热压轴辊大2-3倍。

7.根据权利要求1，防水透气透音膜材料主要以ePTFE即膨体聚四氟乙烯为主，或类似膨体聚四氟乙烯的防水透气透音膜材料。

8.根据权利要求1和5，根据不同需求和特点，无纺布可以采用多种不同的材质，根据使用不同的无纺布材料的表面融熔温度不同设定不同温度，例如涤纶、丙纶、锦纶、氨纶、腈纶等和其它高分子材料制成的无纺布，热复合加热温度从140℃到260℃或更高不等，加热时间在0.01秒到0.1秒或更长时间不等，加热时间由材料复合速度控制，各类的网纱也可以作为与防水透气透音配合进行热复合的材料。

9.根据权利要求1，在两种材料复合前供料阶段，防水透气透音膜供料过程中采用向外扩展轴A3和A4，或更多组相同的轴进行，使得柔软的透气膜可在向外扩展整理下消除其向内聚拢。