CN112793266A - 复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合材料及其制备方法和应用。该复合材料包括底层、中间层和面层，底层的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布，中间层位于底层上，中间层的材料为水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，该水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔的孔径为0.1μm～0.5μm，孔隙率为60％～80％，面层位于中间层远离底层的一侧，面层的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布。上述复合材料兼具良好阻隔性和透湿性且便于回收处理。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，特别是涉及一种复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
核电厂的去污、设备检修、放射性废物运输等工作均存在放射性污染风险，放射性污染源可存在的方式有固体、液体、气溶胶和气体。核电厂辐射防护部门会根据相应的辐射防护要求，针对使用条件(如浓度、污染物的性质与毒性以及防护服的防护因子)为工作人员选择相应类型的防护外衣进行防护，其中使用量最大的是兼具粒子阻隔特性和透湿性的防护外衣。
目前兼具的粒子阻隔性和透湿性的防护服用面料包括采用超细纤维以特殊工艺制成超细孔隙的杜邦Tyvek、采用聚丙烯纺粘/融喷复合工艺制成的超细孔隙的SM(纺粘无纺布+熔喷无纺布)、SMS(纺粘无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布)、SMMS(纺粘无纺布+熔喷无纺布+熔喷无纺布+纺粘无纺布)复合无纺布、PU/TFPE复合薄膜等。但这些面料存在难降解，在使用之后只能通过压缩、水泥固定的方式处理，废物减容效果不佳，不利于核电厂放射性废物最小化的管理原则，而且这些面料的透湿性一般，还有待改善。
发明内容
基于此，有必要提供一种兼具良好阻隔性和透湿性且便于回收处理的复合材料及其制备方法和应用。
一种复合材料，包括：
底层，所述底层的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布；
中间层，位于所述底层上，所述中间层的材料为水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，所述水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔的孔径为0.1μm～0.5μm，所述水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的孔隙率为60％～80％；及
面层，位于所述中间层远离所述底层的一侧，所述面层的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布。
上述复合材料是将水溶性聚乙烯醇非织造布作为面层和底层，将孔径为0.1μm～0.5μm、孔隙率为60％～80％的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜作为中间层的复合结构，上述复合材料采用水溶性聚乙烯醇微孔薄膜作为中间层，使得水蒸气可以透过该复合材料而有害物质被阻隔，从而使得上述复合材料兼具良好的阻隔特性和透湿性。上述复合材料的底层、中间层和面层的材料均采用水溶性材料，使得上述复合材料在水中可以溶解，并经简单的过滤、离子交换就可以去除复合材料上的有害物质(例如放射性核素)，便于废物回收处理。
此外，中间层位于底层和面层之间，使得中间层不易被外力破坏，提高了复合材料的寿命。
在其中一个实施例中，所述水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔的孔径为0.1μm～0.3μm。
在其中一个实施例中，所述底层的溶解温度为70℃～95℃；
及/或，所述中间层的水溶温度为70℃～95℃；
及/或，所述面层的水溶温度为70℃～95℃。
在其中一个实施例中，所述底层的水溶性聚乙烯醇非织造布的克重为20gsm～60gsm；
及/或，所述中间层的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的克重为10gsm～50gsm；
及/或，所述面层的水溶性聚乙烯醇非织造布的克重为20gsm～60gsm。
在其中一个实施例中，所述底层的厚度不超过100μm；
及/或，所述中间层的厚度不超过100μm；
及/或，所述面层的厚度不超过100μm。
在其中一个实施例中，所述复合材料还包括用于粘合所述底层和所述中间层的第一胶层，和用于粘合所述中间层和所述面层的第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层均为网格状。
在其中一个实施例中，所述第一胶层和所述第二胶层的材料均为水溶温度为70℃～95℃的水溶性胶粘剂。
在其中一个实施例中，所述第一胶层的厚度为5μm～10μm；
及/或，所述第二胶层的厚度为5μm～10μm。
一种复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将水溶性聚乙烯醇非织造布与水溶性聚乙烯醇微孔薄膜复合，制成包括底层、中间层和面层的复合材料，其中：
所述底层和所述面层的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布；所述中间层位于所述底层上，所述中间层的材料为水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，所述水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔的孔径为0.1μm～0.5μm，所述水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的孔隙率为60％～80％；所述面层位于所述中间层远离所述底层的一侧，所述面层的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布。
上述的复合材料在制备防护用品中的应用。
一种防护用品，由上述的复合材料制成。
附图说明
图1为一实施方式的复合材料的局部截面示意图；
图2为图1所示的复合材料在隐藏面层、第二胶层和中间层后的局部俯视图。
附图标记：
10、复合材料；110、底层；120、第一胶层；130、中间层；140、第二胶层；150、面层。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当使用术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示方位或位置关系时，是为基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1，本发明一实施方式提供了一种复合材料10，该复合材料10包括底层110、第一胶层120、中间层130、第二胶层140和面层150。具体地：
底层110用于保护中间层130，使得复合材料10不易因受外力而损坏。底层110的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布，水溶性聚乙烯醇非织造布是有具有一定聚合度和醇解度的聚乙烯醇(PVA)纺丝而成的水溶性聚乙烯醇短纤维。目前已有的水溶性聚乙烯醇非织造布的在水中的溶解温度(水溶温度)都超过40℃且小于100℃。可选地，水溶性聚乙烯醇非织造布采用水溶性聚乙烯醇短纤维经水刺工艺制造而成，聚乙烯醇短纤维包括但不限于S-8、S-9等类型。
在其中一个实施例中，底层110的水溶温度为70℃～95℃。也即是制备底层110的水溶性聚乙烯醇非织造布的水溶温度为70℃～95℃。将底层110的水溶温度设置为70℃～95℃，可以使得底层110在70℃～95℃的水中被溶解，同时也不会因为接触稍低温度的水、水蒸气而发生溶解。可选地，底层110的水溶温度为70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃。进一步地，底层110的水溶温度为80℃～90℃。
在其中一个实施例中，底层110的水溶性聚乙烯醇非织造布的克重为20gsm～60gsm。可选地，底层110的水溶性聚乙烯醇非织造布的克重为20gsm、30gsm、35gsm、40gsm、45gsm、50gsm、60gsm。进一步地，底层110的水溶性聚乙烯醇非织造布的克重为30gsm～45gsm。
在其中一个实施例中，底层110的厚度不超过100μm。进一步地，底层110的厚度为20μm～100μm。可选地，底层110的厚度为20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm。更进一步地，底层110的厚度为30μm～50μm。
请参阅图2，第一胶层120为网格状。通过将第一胶层120设置为网格状，减小第一胶层120与底层110和中间层130的接触面积，进而减小第一胶层120对复合材料10的透湿性的影响。此外，将第一胶层120设置为网格状还能保证复合材料10具有良好的剥离强度和柔软性。具体地，第一胶层120具有多个网孔，网孔在底层110上的投影的形状不限，例如可以三角形、矩形、圆形、正六边形等。在一个具体的示例中，第一胶层120为蜂窝网格状。
可选地，第一胶层120的水溶温度为70℃～95℃。也即是，第一胶层120的材料为水溶温度为70℃～95℃。第一胶层120的水溶温度为70℃～95℃使，可以使得第一胶层120在70℃～95℃条件下被溶解，便于回收处理。进一步地，第二胶层140的水溶温度为80℃～90℃。
可选地，第一胶层120的厚度为5μm～10μm。进一步地，第一胶层120的厚度为5μm～8μm。当然，在其他实施例中，第一胶层120的厚度不限于上述，还可以根据实际需求进行调整。
具体地，中间层130位于第一胶层120远离底层110的一侧，中间层130用于阻隔有害物质。中间层130的材料为水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔的孔径为0.1μm～0.5μm，水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的孔隙率为60％～80％。中间层130的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔孔径为0.1μm～0.5μm，孔隙率为60％～80％，使得水蒸气可以直接从微孔薄膜的孔隙中透过而有害物质被阻隔，提高了复合材料10的透湿性。
可选地，水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔的孔径为0.1μm、0.15μm、0.2μm、0.25μm、0.3μm、0.35μm、0.4μm或0.45μm。进一步地，水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔的孔径为0.1μm～0.4μm。水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔的孔径为0.1μm～0.4μm时，可以使得复合材料10在透气性好的同时对放射性气溶胶等有害物质的阻隔效果更佳。更进一步地，水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔的孔径为0.1μm～0.3μm。需要说明的是，若无特别说明，本文中的孔径均是指平均孔径。
可选地，水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的孔隙率为60％、65％、70％、75％或80％。进一步地，水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的孔隙率为70％～80％。水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的孔隙率为70％～80％时，可以使得复合材料10的透湿性更佳。
在其中一个实施例中，中间层130的水溶温度为70℃～95℃。也即是水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的水溶温度为70℃～95℃。将中间层130的水溶温度设置为70℃～95℃，可以使得中间层130在70℃～95℃的水中被溶解，同时也不会因为接触稍低温度的水、水蒸气而发生溶解。可选地，中间层130的水溶温度为70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃。进一步地，中间层130的水溶温度为80℃～90℃。
在其中一个实施例中，中间层130的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的克重为10gsm～50gsm。可选地，中间层130的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的克重为10gsm、30gsm、35gsm、40gsm、45gsm、50gsm、60gsm。进一步地，中间层130的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的克重为15gsm～20gsm。
在其中一个实施例中，中间层130的厚度不超过100μm。进一步地，中间层130的厚度为10μm～100μm。可选地，中间层130的厚度为10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm。更进一步地，中间层130的厚度为15μm～35μm。
具体地，第二胶层140位于中间层130远离第一胶层120的一侧，第二胶层140为网格状。通过将第二胶层140设置为网格状，可以减小第二胶层140与面层150和中间层130的接触面积，进而减小第二胶层140对复合材料10的透湿性的影响。此外，将第二胶层140设置为网格状还能保证复合材料10具有良好的剥离强度和柔软性。具体地，第二胶层140具有多个网孔，网孔在底层110上的投影的形状不限，例如可以三角形、矩形、圆形、正六边形等。在一个具体的示例中，第二胶层140为蜂窝网格状。
可选地，第二胶层140的水溶温度为70℃～95℃。也即是，第二胶层140的材料为水溶温度为70℃～95℃。将第二胶层140的水溶温度设置为70℃～95℃，可以使得第二胶层140在70℃～95℃的水中被溶解，同时也不会因为接触稍低温度的水、水蒸气而发生溶解。第二胶层140的水溶温度为70℃～95℃使，可以使得第二胶层140在70℃～95℃条件下被溶解，便于回收处理。进一步地，第二胶层140的水溶温度为80℃～90℃。
可选地，第二胶层140的厚度为5μm～10μm。进一步地，第二胶层140的厚度为5μm～8μm。更进一步地，第二胶层140的厚度为6μm～8μm。可选地，第二胶层140的厚度为7μm～8μm。当然，在其他实施例中，第二胶层140的厚度不限于上述，还可以根据实际需求进行调整。需要说明的是，本文中，第一胶层120的厚度是指底层110靠近中间层130的表面与中间层130靠近底层110的表面之间的距离，第二胶层140的厚度指面层150靠近中间层130的表面与中间层130靠近面层150的表面之间的距离。
具体地，面层150位于第二胶层140远离中间层130的一侧，用于保护中间层130，复合材料10不易因受外力而损坏。面层150的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布。可选地，水溶性聚乙烯醇非织造布采用水溶性聚乙烯醇短纤维经水刺工艺制造而成，聚乙烯醇短纤维包括但不限于S-8、S-9等类型。
可选地，面层150的水溶温度为70℃～95℃。也即是水溶性聚乙烯醇非织造布的水溶温度为70℃～95℃。将面层150的水溶温度设置为70℃～95℃，可以使得面层150在70℃～95℃的水中被溶解，同时也不会因为接触稍低温度的水、水蒸气而发生溶解。可选地，面层150的水溶温度为70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃。进一步地，面层150的水溶温度为80℃～90℃。
在其中一个实施例中，面层150的水溶性聚乙烯醇非织造布的克重为20gsm～60gsm。可选地，面层150的水溶性聚乙烯醇非织造布的克重为20gsm、30gsm、35gsm、40gsm、45gsm、50gsm、60gsm。进一步地，面层150的水溶性聚乙烯醇非织造布的克重为30gsm～45gsm。
在其中一个实施例中，面层150的厚度不超过100μm。进一步地，面层150的厚度为20μm～100μm。可选地，面层150的厚度为20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm。更进一步地，面层150的厚度为30μm～50μm。
可以理解的是，在一些实施例中，第一胶层120可以省略，此时底层110与中间层130利用其它方式贴合即可。第二胶层140也可以省略。此时面层150与中间层130利用其它方式贴合即可。当然，第一胶层120和第二胶层140可以同时省略，此时，底层110、面层150及中间层130采用其他方式贴合即可。
上述复合材料10包括面层150中间层130和底层110，面层150和底层110的材料均为水溶性聚乙烯醇非织造布，中间层130的材料为孔径为0.1μm～0.5μm、孔隙率为60％～80％的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，上述复合材料10至少具有以下优点：
(1)兼具良好的阻隔特性和透湿性：通过中间层130采用的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，使得水蒸气可以透过复合材料10而有害物质被阻隔，进而使得上述复合材料10兼具良好的阻隔特性和透湿性。经验证，上述复合材料10在23℃、50％相对湿度条件下，能够达到ASTM E96正杯水法2000g/d.sm以上透湿量。
(2)便于回收处理：通过底层110、中间层130和面层150的材料均采用水溶性材料，使得上述复合材料10在不超过100℃的水中可以溶解，溶解后经简单的过滤、离子交换就可以去除复合材料10上夹带的有害物质(例如放射性核素)，便于废物回收处理。
(3)使用寿命更高：上述复合材料10是包括底层110、中间层130和面层150的复合结构，中间层130位于底层110和面层150之间，使得中间层130得到了有效的保护而不易被外力破坏，提高了复合材料10的寿命。
(4)聚乙烯醇非织造布具有亲水特性，在底层110和面层150采用水溶性聚乙烯醇非织造布，可以使得上述复合材料10在制成防护用品(例如防护衣)后，能够吸收人体体液(例如汗液)，提高舒适性。
此外，本发明一实施方式还提供一种上述复合材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
将水溶性聚乙烯醇非织造布与水溶性聚乙烯醇微孔薄膜复合，制成包括底层、中间层和面层的复合材料，其中，底层、面层和中间层材料及厚度如上文所述，底层、中间层及面层的位置关系也如上文所述。
具体地，在上述复合材料包括第一胶层和第二胶层时，上述复合材料的制备方法包括步骤a～步骤e。
步骤a：将面层与中间层复合，得到第一复合体。
具体地，在用于面层的水溶性聚乙烯醇非织造布上施胶，然后将用于中间层的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜与施胶后的水溶性聚乙烯醇非织造布贴合，贴合后进行层压，得到第二复合体。更具体地，将作为中间层的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜与施胶后的水溶性聚乙烯醇非织造布的贴合方式为无张力平整贴合。
在步骤a中，施胶所用的胶粘剂为水溶性胶粘剂。可选地，施胶所用的胶粘剂的水溶温度为70℃～95℃。进一步地，进一步地，施胶所用的胶粘剂的水溶温度为80℃～90℃。水溶性聚乙烯醇非织造布和水溶性聚乙烯醇微孔薄膜如上文所述，此处不再赘述。
在其中一个实施例中，施胶的方式为网格施胶。当然，施胶在水溶性聚乙烯醇非织造布待与水溶性聚乙烯醇微孔薄膜贴合的表面上进行。进一步地，网格轮廓为正六边形，进而使得施胶面呈蜂窝状。如此制作既可以使得制得的复合材料具有良好的剥离强度，也使得制得的复合材料具有良好的柔软性，此外，还可以减少胶粘剂与面层和中间层的接触面积更小，进而减小胶粘剂对复合材料的透湿性的影响。
可选地，层压操作中的压力为1.6MPa～2MPa。
步骤b：将步骤a得到的第一复合体卷绕并堆置熟成。
具体地，堆置熟成的环境条件为：湿度85％～90％，温度30～38℃。
步骤c：将用于底层的水溶性聚乙烯醇非织造布退绕，并施胶，得到施胶后的底层。
具体地，步骤c中施胶所用的胶粘剂为水溶性胶粘剂。可选地，步骤c中施胶所用的胶粘剂的水溶温度为70℃～95℃。进一步地，步骤c中施胶所用的胶粘剂的水溶温度为80℃～90℃。水溶性聚乙烯醇非织造布如上文所述，此处不再赘述。
可选地，施胶的方式为网格施胶。当然，施胶在水溶性聚乙烯醇非织造布待与水溶性聚乙烯醇微孔薄膜贴合的表面上进行。进一步地，网格轮廓为正六边形，进而使得施胶面呈蜂窝状。如此制作既可以使得制得的复合材料具有良好的剥离强度，也使得制得的复合材料具有良好的柔软性，此外，还可以减少胶粘剂与底层和中间层的接触面积更小，进而减小胶粘剂对复合材料的透湿性的影响。
步骤d：步骤b的第一复合体退绕，然后将步骤c施胶后的底层与中间层贴合，并层压，得到第二复合体。
可选地，在对施胶后的底层与中间层贴合后的层压操作中，压力为1.6MPa～2MPa。
步骤e：将步骤d得到的第二复合体卷绕并堆置熟成，得到复合材料。
具体地，堆置熟成的环境条件为：湿度85％～90％，温度30～38℃。
上述复合材料的制备方法通过施胶和层压的工艺制备复合材料，具有生产效率高、成本较低的优点。当然，在上述复合材料不包括第一胶层和第二胶层时，还可以采用其他方式将底层、中间层及面层复合。例如，采用热压工艺将底层、中间层及面层贴合。
此外，本发明一实施方式还提供了一种防护用品，该防护用品包括上述复合材料。具体地，上述防护用品为采用上述复合材料制成的防护衣。
上述防护用品包括上述复合材料，使得由上述复合材料制成的防护用品使用时的舒适性高，且使用后便于回收处理，利于废物减容，利于核电厂放射性废物最小化的管理。
具体实施例
以下结合具体实施例进行详细说明。以下实施例如未特殊说明，则不包括除不可避免的杂质外的其他组分。实施例中采用试剂和仪器如非特别说明，均为本领域常规选择。实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规条件，例如文献、书本中所述的条件或者生产厂家推荐的方法实现。
实施例1
实施例1的复合材料由依次层叠的底层、第一胶层、中间层、第二胶层和面层组成。底层和面层的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布(采用水溶性聚乙烯醇短纤维经水刺工艺制备)，第一胶层和第二胶层的材料为水溶性胶粘剂(东莞兰宝化工新材料有限公司，50％固含量PVA胶水)，中间层的材料为水溶性聚乙烯醇微孔薄膜(该水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的制备方法包括但不限于以下步骤：将聚乙烯醇树脂50kg和500kg投入含夹套水浴加热装置的带搅拌器的反应容器内，搅拌半小时，然后边搅拌，边升温到90℃，保温直至聚乙烯醇全部溶解。在聚乙烯醇全部溶解后加入增塑剂5kg，纳米碳酸钡4kg，流平剂3kg，消泡剂1.5kg。搅拌均匀后，真空脱泡，得到聚乙烯醇溶液，然后把得到聚乙烯醇溶液送入贮槽，再通过钢带涂布装置或转鼓涂布装置，把贮槽中的聚乙烯醇溶液均匀地涂布到平面传动装置上，在80℃的热空气中，干燥成膜，得到原始膜，把得到的原始膜送入热风干燥烘箱进一步干燥，再通过双向拉伸设备以横向拉伸比例115％、纵向拉伸比例125％进行双轴拉伸，制备微孔薄膜)，底层、第一胶层、中间层、第二胶层和面层的材料的具体信息如表1所示，底层、第一胶层、中间层、第二胶层和面层的厚度如表1所示。
实施例1的复合材料制备方法包括但不限于如下步骤：
(1)将用于面层的水溶性聚乙烯醇非织造布退绕，并对其一面进行网格施胶，用于面层的水溶性聚乙烯醇非织造布与表1中面层的材料对应，施胶所用的胶粘剂与表1中第二胶层的材料相对应。
(2)将步骤(1)得到的施胶后的面层的施胶面与用于中间层的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜进行无张力平整贴合，贴合后进行层压，其中层压的压力为1.6MPa，得到第一复合体，其中，用于中间层的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜与表1中的中间层的材料对应。
(3)将(2)所得第一复合体卷绕，并在湿度为85％、温度为38℃的条件下堆置熟成。
(4)将用于底层的聚乙烯醇非织造布退绕，并对其一面进行施胶，用于底面层的水溶性聚乙烯醇非织造布与表1中底层的材料对应，施胶所用的胶粘剂与表1中第一胶层的材料相对应。
(5)将步骤(3)所得的熟成后的第一复合体退绕，并将其中间层远离底层的表面与步骤(4)所得底层的施胶面进行无张力平整贴合，贴合后进行层压，其中层压的压力为1.6MPa，得到第二复合体。
S5：将步骤(5)所得的第二复合体卷绕，并在在湿度为85％、温度为38℃的条件下堆置熟成，得到实施例1的复合材料。
实施例2
本实施例的复合材料与实施例1大致相同，其不同在于，本实施例的中间层的材料与实施例1不同，本实施例的中间层所用的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的具体信息如表1所示(本实施例中的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的制备大致与实施例1相同，其不同在于，本实施例中纳米碳酸钡的用量为2.8Kg，双向拉伸时横向拉伸比例为110％、纵向拉伸比例为120％)。对应地，本实施例的复合材料的制备方法与实施例1也大致相同，其不同在于，本实施例的中间层所使用的材料与实施例1不同。
实施例3
本实施例的复合材料与实施例1大致相同，其不同在于，本实施例的中间层的材料与实施例1不同，本实施例的中间层所用的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的具体信息如表1所示(本实施例中的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的制备大致与实施例1相同，其不同在于，本实施例中纳米碳酸钡的用量为5Kg，双向拉伸时横向拉伸比例为110％、纵向拉伸比例为120％)。对应地，本实施例的复合材料的制备方法与实施例1也大致相同，其不同在于，本实施例的中间层所使用的材料与实施例1不同。
实施例4
本实施例的复合材料与实施例1大致相同，其不同在于，本实施例的中间层的材料与实施例1不同，本实施例的中间层所用的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的具体信息如表1所示(本实施例中的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的制备大致与实施例1相同，其不同在于，本实施例中纳米碳酸钡的用量为6Kg，双向拉伸时横向拉伸比例为110％、纵向拉伸比例为120％)。对应地，本实施例的复合材料的制备方法与实施例1也大致相同，其不同在于，本实施例的中间层所使用的材料与实施例1不同。
实施例5
本实施例的复合材料与实施例1大致相同，其不同在于，本实施例的中间层的材料与实施例1不同，本实施例的中间层所用的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的具体信息如表1所示(本实施例中的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的制备大致与实施例1相同，其不同在于，本实施例中纳米碳酸钡的用量为7Kg，双向拉伸时横向拉伸比例为110％、纵向拉伸比例为120％)。对应地，本实施例的复合材料的制备方法与实施例1也大致相同，其不同在于，本实施例的中间层所使用的材料与实施例1不同。
对比例1
对比例1的复合材料与实施例1大致相同，其不同在于，对比例1的中间层的材料与实施例1不同，对比例1的中间层所用的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的具体信息如表1所示(对比例1中的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的制备大致与实施例1相同，其不同在于，对比例1中纳米碳酸钡的用量为8Kg，双向拉伸时横向拉伸比例为110％、纵向拉伸比例为120％)。对应地，对比例1的复合材料的制备方法与实施例1也大致相同，其不同在于，对比例1的中间层所使用的材料与实施例1不同。
对比例2
对比例2的复合材料与实施例1大致相同，其不同在于，对比例2的中间层的材料与实施例1不同，对比例2的中间层所用的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的具体信息如表1所示(对比例2中的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的制备大致与实施例1相同，其不同在于，对比例2中纳米碳酸钡的用量为2.5Kg，双向拉伸时横向拉伸比例为110％、纵向拉伸比例为120％)。对应地，对比例2的复合材料的制备方法与实施例1也大致相同，其不同在于，对比例2的中间层所使用的材料与实施例1不同。
对比例3
对比例3的复合材料与实施例1大致相同，其不同在于，对比例3的中间层的材料与实施例1不同，对比例3的中间层所用的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的具体信息如表1所示(对比例3中的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的制备大致与实施例1相同，其不同在于，对比例3中纳米碳酸钡的用量为4Kg，双向拉伸时横向拉伸比例为110％、纵向拉伸比例为120％)。对应地，对比例3的复合材料的制备方法与实施例1也大致相同，其不同在于，对比例3的中间层所使用的材料与实施例1不同。
对比例4
对比例4的复合材料与实施例1大致相同，其不同在于，对比例4的中间层的材料与实施例1不同，对比例1的中间层所用的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的具体信息如表1所示(对比例1中的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的制备大致与实施例1相同，其不同在于，对比例1中纳米碳酸钡的用量为7Kg，双向拉伸时横向拉伸比例为115％、纵向拉伸比例为125％)。对应地，对比例4的复合材料的制备方法与实施例1也大致相同，其不同在于，对比例4的中间层所使用的材料与实施例1不同。
测试：
采用GB/T 24218.1-2009测试各实施例和对比例的克重，采用GB/T29511-2016附录B的方法测试各实施例的阻隔效果，并将各实施例和对比例的复合材料在23℃、50％相对湿度条件下采用ASTM E96正杯水法测量透湿量，结果如表1所示。
表1
由表1可知，中间层是过滤颗粒物的关键，当微孔孔径在0.3μm左右，孔隙率为80％，复合材料的透湿性和阻隔性均十分优秀，当微孔孔径增大，微粒更容易穿透中间层，因此阻隔性下降，当中间层孔隙率下降，复合材料的透湿性也随之降低。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种复合材料，其特征在于，包括：
底层，所述底层的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布；
中间层，位于所述底层上，所述中间层的材料为水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，所述水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔的孔径为0.1μm～0.5μm，所述水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的孔隙率为60％～80％；及
面层，位于所述中间层远离所述底层的一侧，所述面层的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔的孔径为0.1μm～0.3μm。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述底层的溶解温度为70℃～95℃；
及/或，所述中间层的水溶温度为70℃～95℃；
及/或，所述面层的水溶温度为70℃～95℃。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述底层的水溶性聚乙烯醇非织造布的克重为20gsm～60gsm；
及/或，所述中间层的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的克重为10gsm～50gsm；
及/或，所述面层的水溶性聚乙烯醇非织造布的克重为20gsm～60gsm。
5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述底层的厚度不超过100μm；
及/或，所述中间层的厚度不超过100μm；
及/或，所述面层的厚度不超过100μm。
6.根据权利要求1～5任一项所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料还包括用于粘合所述底层和所述中间层的第一胶层，和用于粘合所述中间层和所述面层的第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层均为网格状。
7.根据权利要求6所述的复合材料，其特征在于，所述第一胶层和所述第二胶层的材料均为水溶温度为70℃～95℃的水溶性胶粘剂。
8.根据权利要求6所述的复合材料，其特征在于，所述第一胶层的厚度为5μm～10μm；
及/或，所述第二胶层的厚度为5μm～10μm。
9.一种复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将水溶性聚乙烯醇非织造布与水溶性聚乙烯醇微孔薄膜复合，制成包括底层、中间层和面层的复合材料，其中：
所述底层和所述面层的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布；所述中间层位于所述底层上，所述中间层的材料为水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，所述水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的微孔的孔径为0.1μm～0.5μm，所述水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的孔隙率为60％～80％；所述面层位于所述中间层远离所述底层的一侧，所述面层的材料为水溶性聚乙烯醇非织造布。
10.权利要求1～8任一项所述的复合材料在制备防护用品中的应用。
11.一种防护用品，其特征在于，由权利要求1～8任一项所述的复合材料制成。
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