CN117904795A - 一种高透气的闪蒸片材及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于闪蒸纺织技术领域，尤其涉及一种高透气的闪蒸片材及其制造方法。本发明，针对现有技术中的闪蒸片材单位透气率大都不太理想，还有待进一步改进的问题，提供一种高透气的闪蒸片材及其制造方法，包括聚乙烯，闪蒸片材的单位透气率为12～31（s•mm3）/mg；单位透气率=（透气率*厚度）/克重；透气率的测试标准为ISO 5636‑5。本发明提供了一种高透气的闪蒸片材，其具有较高的单位透气率，可满足市场相关需求，同时，本发明发现将破碎后的CNT石墨烯气凝胶应用于闪蒸片材的制备过程中后，制得的闪蒸片材在单位透气率上获得较大提升，同时闪蒸片材在其他方面的性能，例如拉伸强力、拉伸伸长率等方面，均未受到明显影响。
Description
技术领域
本发明属于闪蒸纺织技术领域，尤其涉及一种高透气的闪蒸片材及其制造方法。
背景技术
闪蒸纺丝技术，聚合物纺丝之后再由纺粘工艺制为无纺布，该技术由美国杜邦公司于1955年发明，于1956年命名并申请专利。主要是体现在US3081519A，US3169899A，US3860369A，此为杜邦的底层核心专利，已经被引用200次以上。在20世纪80年代左右，日本旭化成公司成功研制出了此类似产品，商品名为“Suxer”，闪蒸片材结合了布，纸和膜的材料特点于一身。
对于闪蒸片材来说，单位透气率是其重要的一个性能指标，但现有技术中的闪蒸片材单位透气率大都不太理想，还有待进一步改进。
例如，中国发明专利申请公开了一种透气型闪蒸复合片材及其制造方法[申请号：202210443208.5]，该发明申请包括聚乙烯；复合片材的水蒸气通过量为大于800g/(m·24h)；复合片材的总光通量透射比6～20％；复合片材的初始钉杆撕裂强度F0为40～65N；I＝(F0-F1)/F0*100％；I为2～30％；F0为复合片材的初始钉杆撕裂强度；F1为老化钉杆撕裂强度；热空气老化试验为：将试样水平放入80℃烘箱中672小时，取出后放置24小时，再次测试复合片材的钉杆撕裂强度，计为老化钉杆撕裂强度。
该发明针对闪蒸复合片材对于水蒸气通过量这一性能的提升进行了相关研究，但其仍未解决如何提升闪蒸片材单位透气率的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种具有较高单位透气率的高透气的闪蒸片材。
本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种制造具有较高单位透气率的高透气的闪蒸片材的制造方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种高透气的闪蒸片材，包括聚乙烯，闪蒸片材的单位透气率为12～31（s•mm3）/mg；
单位透气率=（透气率*厚度）/克重；
透气率的测试标准为ISO 5636-5。
在上述的一种高透气的闪蒸片材中，闪蒸片材的单位透气率为12～15（s•mm3）/mg。
在上述的一种高透气的闪蒸片材中，闪蒸片材的单位透气率为15～17（s•mm3）/mg。
在上述的一种高透气的闪蒸片材中，闪蒸片材的单位透气率为17～19（s•mm3）/mg。
在上述的一种高透气的闪蒸片材中，闪蒸片材的单位透气率为19～21（s•mm3）/mg。
在上述的一种高透气的闪蒸片材中，闪蒸片材的单位透气率为21～23（s•mm3）/mg。
在上述的一种高透气的闪蒸片材中，闪蒸片材的单位透气率为23～25（s•mm3）/mg。
在上述的一种高透气的闪蒸片材中，闪蒸片材的单位透气率为25～27（s•mm3）/mg。
在上述的一种高透气的闪蒸片材中，闪蒸片材的单位透气率为27～29（s•mm3）/mg。
在上述的一种高透气的闪蒸片材中，闪蒸片材的单位透气率为29～31（s•mm3）/mg。
在上述的一种高透气的闪蒸片材中，闪蒸片材的原料包括聚乙烯和透气性粒子，所述透气性粒子的质量在闪蒸片材中的质量分数为5～8%。
一种制备上述的一种高透气的闪蒸片材的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：以二氯甲烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷、一氯二氯甲烷和1H-全氟己烷按质量比为6:2:1:1混合得到纺丝溶剂，将聚乙烯和透气性粒子分散至纺丝溶剂中，得到纺丝混合物；
所述透气性粒子通过将直径为1.2cm的掺杂CNT石墨烯气凝胶切割粉碎后，过300目筛制得；
步骤二：将步骤一中制得的纺丝混合物转移至高压反应釜中，然后升温至160-180℃；当升温完成后通入氮气，加压至12.5-13MPa；最后升温至200-230℃，得到闪蒸纺丝液；
步骤三：将闪蒸纺丝液通过纺丝组件进行闪蒸纺丝得到闪纺纤维，闪纺纤维经铺网后，经过至少两组预压辊进行预压；
步骤四：预压以后再经过至少三组热轧辊进行热轧，热轧后压光、卷绕获得高透气的闪蒸片材。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明提供了一种高透气的闪蒸片材，其具有较高的单位透气率，可满足市场相关需求。
、本发明发现将破碎后的CNT石墨烯气凝胶应用于闪蒸片材的制备过程中后，制得的闪蒸片材在单位透气率上获得较大提升，同时闪蒸片材在其他方面的性能，例如拉伸强力、拉伸伸长率等方面，均未受到明显影响。
附图说明
图1为实施例3中产品的扫描电镜显微图；
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
本实施例提供一种高透气的闪蒸片材及其制备方法。该闪蒸片材的原料包括聚乙烯和透气性粒子，所述透气性粒子的质量在闪蒸片材中的质量分数为5%。
高透气的闪蒸片材通过以下方法制备：
步骤一：以二氯甲烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷、一氯二氯甲烷和1H-全氟己烷按质量比为6:2:1:1混合得到纺丝溶剂，将聚乙烯和透气性粒子分散至纺丝溶剂中，得到纺丝混合物；
所述透气性粒子通过将直径为1.2cm的掺杂CNT石墨烯气凝胶切割粉碎后，过300目筛制得；
步骤二：将步骤一中制得的纺丝混合物转移至高压反应釜中，然后升温至160℃；当升温完成后通入氮气，加压至12.5MPa；最后升温至200℃，得到闪蒸纺丝液；
步骤三：将闪蒸纺丝液通过纺丝组件进行闪蒸纺丝得到闪纺纤维，闪纺纤维经铺网后，经过至少两组预压辊进行预压；
步骤四：预压以后再经过至少三组热轧辊进行热轧，热轧后压光、卷绕获得高透气的闪蒸片材。
制得的高透气的闪蒸片材以ISO 5636-5中记载的测试标准测试产品透气率，并根据以下公式：
单位透气率=（透气率*厚度）/克重；
计算得到高透气的闪蒸片材的单位透气率。
本发明中的掺杂CNT石墨烯气凝胶均采用相同的市售产品。
实施例2
本实施例提供一种高透气的闪蒸片材及其制备方法。该闪蒸片材的原料包括聚乙烯和透气性粒子，所述透气性粒子的质量在闪蒸片材中的质量分数为8%。
高透气的闪蒸片材通过以下方法制备：
步骤一：以二氯甲烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷、一氯二氯甲烷和1H-全氟己烷按质量比为6:2:1:1混合得到纺丝溶剂，将聚乙烯和透气性粒子分散至纺丝溶剂中，得到纺丝混合物；
所述透气性粒子通过将直径为1.2cm的掺杂CNT石墨烯气凝胶切割粉碎后，过300目筛制得；
步骤二：将步骤一中制得的纺丝混合物转移至高压反应釜中，然后升温至180℃；当升温完成后通入氮气，加压至13MPa；最后升温至230℃，得到闪蒸纺丝液；
步骤三：将闪蒸纺丝液通过纺丝组件进行闪蒸纺丝得到闪纺纤维，闪纺纤维经铺网后，经过至少两组预压辊进行预压；
步骤四：预压以后再经过至少三组热轧辊进行热轧，热轧后压光、卷绕获得高透气的闪蒸片材。
制得的高透气的闪蒸片材以ISO 5636-5中记载的测试标准测试产品透气率，并根据以下公式：
单位透气率=（透气率*厚度）/克重；
计算得到高透气的闪蒸片材的单位透气率。
实施例3
本实施例提供一种高透气的闪蒸片材及其制备方法。该闪蒸片材的原料包括聚乙烯和透气性粒子，所述透气性粒子的质量在闪蒸片材中的质量分数为6%。
高透气的闪蒸片材通过以下方法制备：
步骤一：以二氯甲烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷、一氯二氯甲烷和1H-全氟己烷按质量比为6:2:1:1混合得到纺丝溶剂，将聚乙烯和透气性粒子分散至纺丝溶剂中，得到纺丝混合物；
所述透气性粒子通过将直径为1.2cm的掺杂CNT石墨烯气凝胶切割粉碎后，过300目筛制得；
步骤二：将步骤一中制得的纺丝混合物转移至高压反应釜中，然后升温至170℃；当升温完成后通入氮气，加压至12.7MPa；最后升温至220℃，得到闪蒸纺丝液；
步骤三：将闪蒸纺丝液通过纺丝组件进行闪蒸纺丝得到闪纺纤维，闪纺纤维经铺网后，经过至少两组预压辊进行预压；
步骤四：预压以后再经过至少三组热轧辊进行热轧，热轧后压光、卷绕获得高透气的闪蒸片材。
制得的高透气的闪蒸片材以ISO 5636-5中记载的测试标准测试产品透气率，并根据以下公式：
单位透气率=（透气率*厚度）/克重；
计算得到高透气的闪蒸片材的单位透气率。
制得的高透气的闪蒸片材的扫描电镜显微图如图1所示。
对比例1
本对比例提供一种闪蒸片材及其制备方法。该闪蒸片材的原料包括聚乙烯。
高透气的闪蒸片材通过以下方法制备：
步骤一：以二氯甲烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷、一氯二氯甲烷和1H-全氟己烷按质量比为6:2:1:1混合得到纺丝溶剂，将聚乙烯分散至纺丝溶剂中，得到纺丝混合物；
步骤二：将步骤一中制得的纺丝混合物转移至高压反应釜中，然后升温至170℃；当升温完成后通入氮气，加压至12.7MPa；最后升温至220℃，得到闪蒸纺丝液；
步骤三：将闪蒸纺丝液通过纺丝组件进行闪蒸纺丝得到闪纺纤维，闪纺纤维经铺网后，经过至少两组预压辊进行预压；
步骤四：预压以后再经过至少三组热轧辊进行热轧，热轧后压光、卷绕获得高透气的闪蒸片材。
制得的闪蒸片材以ISO 5636-5中记载的测试标准测试产品透气率，并根据以下公式：
单位透气率=（透气率*厚度）/克重；
计算得到闪蒸片材的单位透气率。
对比例2
本对比例提供一种闪蒸片材及其制备方法。该闪蒸片材的原料包括聚乙烯和透气性粒子，所述透气性粒子的质量在闪蒸片材中的质量分数为6%。
高透气的闪蒸片材通过以下方法制备：
步骤一：以二氯甲烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷、一氯二氯甲烷和1H-全氟己烷按质量比为6:2:1:1混合得到纺丝溶剂，将聚乙烯和透气性粒子分散至纺丝溶剂中，得到纺丝混合物；
所述透气性粒子通过将石墨烯切割粉碎后，过300目筛制得；
步骤二：将步骤一中制得的纺丝混合物转移至高压反应釜中，然后升温至170℃；当升温完成后通入氮气，加压至12.7MPa；最后升温至220℃，得到闪蒸纺丝液；
步骤三：将闪蒸纺丝液通过纺丝组件进行闪蒸纺丝得到闪纺纤维，闪纺纤维经铺网后，经过至少两组预压辊进行预压；
步骤四：预压以后再经过至少三组热轧辊进行热轧，热轧后压光、卷绕获得高透气的闪蒸片材。
制得的闪蒸片材以ISO 5636-5中记载的测试标准测试产品透气率，并根据以下公式：
单位透气率=（透气率*厚度）/克重；
计算得到闪蒸片材的单位透气率。
对比例3
本对比例提供一种闪蒸片材及其制备方法。该闪蒸片材的原料包括聚乙烯和透气性粒子，所述透气性粒子的质量在闪蒸片材中的质量分数为2%。
高透气的闪蒸片材通过以下方法制备：
步骤一：以二氯甲烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷、一氯二氯甲烷和1H-全氟己烷按质量比为6:2:1:1混合得到纺丝溶剂，将聚乙烯和透气性粒子分散至纺丝溶剂中，得到纺丝混合物；
所述透气性粒子通过将直径为1.2cm的掺杂CNT石墨烯气凝胶切割粉碎后，过300目筛制得；
步骤二：将步骤一中制得的纺丝混合物转移至高压反应釜中，然后升温至170℃；当升温完成后通入氮气，加压至12.7MPa；最后升温至220℃，得到闪蒸纺丝液；
步骤三：将闪蒸纺丝液通过纺丝组件进行闪蒸纺丝得到闪纺纤维，闪纺纤维经铺网后，经过至少两组预压辊进行预压；
步骤四：预压以后再经过至少三组热轧辊进行热轧，热轧后压光、卷绕获得高透气的闪蒸片材。
制得的闪蒸片材以ISO 5636-5中记载的测试标准测试产品透气率，并根据以下公式：
单位透气率=（透气率*厚度）/克重；
计算得到闪蒸片材的单位透气率。
对比例4
本对比例提供一种闪蒸片材及其制备方法。该闪蒸片材的原料包括聚乙烯和透气性粒子，所述透气性粒子的质量在闪蒸片材中的质量分数为10%。
高透气的闪蒸片材通过以下方法制备：
步骤一：以二氯甲烷、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷、一氯二氯甲烷和1H-全氟己烷按质量比为6:2:1:1混合得到纺丝溶剂，将聚乙烯和透气性粒子分散至纺丝溶剂中，得到纺丝混合物；
所述透气性粒子通过将直径为1.2cm的掺杂CNT石墨烯气凝胶切割粉碎后，过300目筛制得；
步骤二：将步骤一中制得的纺丝混合物转移至高压反应釜中，然后升温至170℃；当升温完成后通入氮气，加压至12.7MPa；最后升温至220℃，得到闪蒸纺丝液；
步骤三：将闪蒸纺丝液通过纺丝组件进行闪蒸纺丝得到闪纺纤维，闪纺纤维经铺网后，经过至少两组预压辊进行预压；
步骤四：预压以后再经过至少三组热轧辊进行热轧，热轧后压光、卷绕获得高透气的闪蒸片材。
制得的闪蒸片材以ISO 5636-5中记载的测试标准测试产品透气率，并根据以下公式：
单位透气率=（透气率*厚度）/克重；
计算得到闪蒸片材的单位透气率。
应用例1
以实施例3中记载的组分制得闪蒸片材1；
以对比例1中记载的组分制得闪蒸片材2；
以对比例2中记载的组分制得闪蒸片材3；
以对比例3中记载的组分制得闪蒸片材4；
以对比例4中记载的组分制得闪蒸片材5；
将闪蒸片材1-5裁剪为相同尺寸厚度的试验样品，经测量，样品厚度为0.185mm，样品克重为72g/m2。
分别测量裁剪后的闪蒸片材1-5的拉伸强力、伸长率和透气率，并计算得到单位透气率。
其中，拉伸强力以及伸长率的测试标准为ASTM D5035；
透气率的测试标准为ISO 5636-5；
结果如下表所示：
结果分析：对比闪蒸片材1-5可知，闪蒸片材1的单位透气率得到明显提升，同时在其他方面的性能，例如拉伸强力、拉伸伸长率等方面，未受到明显影响，达到了本发明的预期目的。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (12)
1.一种高透气的闪蒸片材，包括聚乙烯，其特征在于：闪蒸片材的单位透气率为12～31（s•mm3）/mg；
单位透气率=（透气率*厚度）/克重；
透气率的测试标准为ISO 5636-5。
2.如权利要求1所述的一种高透气的闪蒸片材，其特征在于：闪蒸片材的单位透气率为12～15（s•mm3）/mg。
3.如权利要求1所述的一种高透气的闪蒸片材，其特征在于：闪蒸片材的单位透气率为15～17（s•mm3）/mg。
4.如权利要求1所述的一种高透气的闪蒸片材，其特征在于：闪蒸片材的单位透气率为17～19（s•mm3）/mg。
5.如权利要求1所述的一种高透气的闪蒸片材，其特征在于：闪蒸片材的单位透气率为19～21（s•mm3）/mg。
6.如权利要求1所述的一种高透气的闪蒸片材，其特征在于：闪蒸片材的单位透气率为21～23（s•mm3）/mg。
7.如权利要求1所述的一种高透气的闪蒸片材，其特征在于：闪蒸片材的单位透气率为23～25（s•mm3）/mg。
8.如权利要求1所述的一种高透气的闪蒸片材，其特征在于：闪蒸片材的单位透气率为25～27（s•mm3）/mg。
9.如权利要求1所述的一种高透气的闪蒸片材，其特征在于：闪蒸片材的单位透气率为27～29（s•mm3）/mg。
10.如权利要求1所述的一种高透气的闪蒸片材，其特征在于：闪蒸片材的单位透气率为29～31（s•mm3）/mg。
11.如权利要求1所述的一种高透气的闪蒸片材，其特征在于：闪蒸片材的原料包括聚乙烯和透气性粒子，所述透气性粒子的质量在闪蒸片材中的质量分数为5～8%。
12.一种制备如权利要求11所述的一种高透气的闪蒸片材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将聚乙烯和透气性粒子分散至纺丝溶剂中，得到纺丝混合物；
步骤二：将步骤一中制得的纺丝混合物转移至高压反应釜中，然后升温至160-180℃；当升温完成后通入氮气，加压至12.5-13MPa；最后升温至200-230℃，得到闪蒸纺丝液；
步骤三：将闪蒸纺丝液通过纺丝组件进行闪蒸纺丝得到闪纺纤维，闪纺纤维经铺网后，经过至少两组预压辊进行预压；
步骤四：预压以后再经过至少三组热轧辊进行热轧，热轧后压光、卷绕获得高透气的闪蒸片材。
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2024
- 2024-03-20 CN CN202410319867.7A patent/CN117904795A/zh active Pending
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