CN1951984A - 表面消光且具有纸张质感的透气薄膜及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水的、具有多微孔结构的透气薄膜及其制备方法。该透气薄膜包含聚烯烃树脂和高填充量的无机填料，透气薄膜中聚烯烃树脂和无机填料的重量比为1∶0.5－1.5，该透气薄膜的基重为10－70g/m2，而且，该透气薄膜的表面消光，同时该透气薄膜具有纸张的质感。制备过程中，本发明采用了微压处理结合二段式单向拉伸或多段式单向拉伸的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚烯烃透气薄膜及其制备方法，更具体地讲，本发明涉及一种表面消光且具有纸张质感的聚乙烯透气薄膜及其制备方法。
背景技术
透气薄膜是一种可以让气体透过、但又能阻隔液体例如水透过的薄膜。这种薄膜广泛应用于卫生护垫、婴儿尿裤、成人失禁用品、止血贴及手术一次性衣服等卫生用品方面。
为了达到透气的目的，透气薄膜被设计制造成具有多微孔结构的独特塑料薄膜，从薄膜的横切面看，则分布着许多直径只有1～2微米的微细小孔。这样，像空气和/或水蒸汽那样的气体很容易透过这些小孔从湿热的环境向外渗透，而外部的清新空气又不断透过这些小孔向内渗透，从而达到置换的目的，使得薄膜具有呼吸的功能；而另一方面，像液态水那样的液体由于表面张力的作用却难以渗透而受到阻隔，从而使这种透气薄膜具备了通风透气和防水的特性。
目前生产透气薄膜的技术方法有多种，其中主要有吹膜法和流延拉伸法两种。按拉伸工艺不同又可分为单向拉伸法、双向拉伸法和局部拉伸法。其中，吹膜法生产的产品宽度灵活性较高，原料适应性较好，产品的物理机械性能较优良，成本较小，但由于该方法是属于双向拉伸工艺，导致透气薄膜的透气量调节难以控制，透气薄膜的手感不够理想；流延+双向拉伸法成本较高，且卫生用透气薄膜无需要太高的物理性能，均匀性也相对较差；流延+局部拉伸法与吹膜法相当，产品厚度均匀度不佳，薄膜表面易出现线条，生产过程容易产生“飘”的现象。
中国专利87104852公开了一种透气薄膜及其制造方法，其透气薄膜含树脂组合物，该树脂组合物包括：(1)100份(重量)密度为0.870至0.915克/立方厘米且含15至50％(重量)某种组分的线型低密度聚乙烯树脂，上述组分是用二甲苯在室温下可提取的，且重均分子链长为1000至9000埃；(1)50至400份(重量)填料；以及可选择的(3)0.5至8份(重量)非离子型表面活性剂。该专利的树脂组合物在温度30至80℃下沿纵向单轴拉伸1.2-8倍，制得一种具有较高透气性、较好触觉和较高强度的透气薄膜。
中国专利99123458公开了用于高加工性和渗透性的透气薄膜的组合物及该薄膜制造方法。该专利的组合物包括：30-100重量份分子量分布范围为5-20的线型低密度聚乙烯树脂；1-100重量份聚丙烯树脂；1-30重量份乙烯-丙烯共聚物；1-30重量份熔体流动指数为12或更高的聚烯烃树脂；和按总树脂量为100重量份计的50-200重量份无机填料。其经过单轴拉伸1.5-3倍，可以制得一种有高拉伸强度的透气薄膜。
上述这些工艺技术虽然可以提高薄膜的拉伸强度和模塑性能，但薄膜经过拉伸冷却定型后，塑料薄膜表面反光，外观给人一种不透气感觉，纸化效果差。另外，由于薄膜采取一段式拉伸，在两拉伸辊之间距离较远，薄膜的颈缩量大，薄膜的厚度均匀性不好；一段式拉伸的倍率调节范围不能太大，否则会薄膜与拉伸辊之间的相对运动，使薄膜的拉伸不均匀，从而造成薄膜透气不均匀性；一段式拉伸由于没有一个拉伸缓冲的过程，使膜加工过程中易撕裂。
发明内容
本发明的目的是提供一种表面没有光泽且具有纸张质感的透气薄膜及其制备方法。
为了实现本发明的上述目的，一方面，本发明提供了一种防水的、具有多微孔结构的透气薄膜，该透气薄膜包含聚烯烃树脂和高填充量的无机填料，其中，透气薄膜中聚烯烃树脂和无机填料的重量比为1∶0.5-1.5，优选为1∶0.7-1.3，更优选为1∶0.8-1.2；该透气薄膜的基重为10-70g/m2，优选为20-60g/m2，更优选为25-50g/m2；而且，该透气薄膜的表面消光，即其基本没有光泽，或其表面基本无反光现象；同时，该透气薄膜具有纸张的质感，或具有纸质化的效果。
进一步地，上述的透气薄膜的透湿量为500-5000g/m2·24h，优选为800-3000g/m2·24h，更优选为1000-2500g/m2·24h。
本发明的透气薄膜中，聚烯烃树脂可以为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、或其混合物，优选为聚乙烯；无机填料为白垩、碳酸钙和/或酸化碳酸钙等，优选为酸化碳酸钙；当然，本发明的透气薄膜中还可以包括各种加工聚烯烃树脂薄膜所适合的助剂，即各种添加剂，如干燥剂、抗氧剂、抗静电剂和/或加工助剂。
而为了达到表面消光以及纸质化的效果，本发明的发明者经过细致的分析研究和考察，认为流延+两步单向拉伸法能够实现上述目的。通过这种方法制备的透气薄膜的具有纸质化的效果，同时薄膜具有良好的均匀性、透气性和拉伸强度。
因此，本发明还提供了一种制备表面消光且具有纸张质感的透气薄膜的方法，该方法包括如下顺序的步骤：
(1)将聚烯烃树脂、无机填料和其它添加剂的混合物高温下挤出，形成熔融的混合树脂；
(2)将上述混合树脂膜进行冷却成膜，并立即施加压力，进行微压处理，得到厚膜；
(3)将上述厚膜预热并进行单向拉伸，得到薄膜；以及
(4)将上述薄膜先进行热定型，再冷却定型。
上述的方法中，步骤(1)中树脂混合物可一定的温度下，如140℃-260℃、优选180℃-240℃下，由挤出机螺杆熔融塑化后，经T-型模头挤出，形成熔融的混合树脂，该熔融的混合树脂的温度可以为210℃-240℃。
步骤(2)中，熔融的混合树脂薄膜经低温如温度20℃-30℃的铸片辊冷却，形成厚膜。在形成该厚膜后立即进行微压处理，即由一硅胶辊对厚膜施加压力，使厚薄紧贴在铸片机消光辊上，硅胶辊处于低温状态，如其温度为18℃-30℃，微压处理所施加的压力为3.0-6.5kgf/cm2，目的是使薄膜具有纸张质感的外观和更好的结晶效果。
步骤(3)中，经过冷却和微压处理的厚膜可在60℃-80℃温度下预热后沿机械加工方向进行二段式单向拉伸或多段式单向拉伸若采用二段式单向拉伸，则第一拉伸区的温度可以为60℃-75℃，拉伸倍数为1.5-1.7；第二拉伸区温度可以为68℃-78℃，拉伸倍数为1.0-1.3。
步骤(4)中，拉伸后的薄膜可以在温度为68℃-92℃条件下进行热定型，再冷却定型。
本发明的微压多段式单向拉伸方法与一段工式拉伸对较，加工过程更稳定，拉伸比调节更具灵活性。用这种微压多段式单向拉伸方法制备的透气薄膜具有高的透气性、拉伸强度和纸质化的外观。这种薄膜有织物般柔软的手感，并且具有良好的强度。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但这些具体的实施方式并非是对本发明的限制；任何在这些实施方式上的改进或改变，仍属于本发明的精神和其保护范围。
具体实施方式
实施例1
将含聚乙烯树脂100份(重量)、酸化碳酸钙100份(重量)、干燥剂1份的混合物除湿后输送到挤出机熔融塑化，挤出机各加热区温度设定为180℃-240℃，熔融树脂经温度设定为230℃的T-型模头挤出形成熔融树脂膜，树脂膜在温度为25℃的铸片辊表面急冷，形成厚膜，厚膜由温度为25℃的硅胶辊对薄膜进行微压处理，压力为4.0kgf/cm2，将经微压处理的厚膜在60℃-80℃温度下预热后沿机械加工方向进行二段式单向拉伸，第一拉伸的区温度为70℃，拉伸倍数为1.6。第二拉伸区温度为75℃，拉伸倍数为1.2。拉伸后的薄膜在温度为68℃-92℃条件下热定型，再冷却形成透气薄膜。该透气薄膜无表面反光，且具有纸张的质感。其它的产品性能数据为：
基重(g/m2) 35.2
拉伸强度(cN/25mm)MD/TD 1668/382
断裂伸长率(％)MD/TD 256/416
热收缩率(％)MD 3.5
透湿量(WVTR)(g/m2.24h) 1645
实施例2
将含聚乙烯树脂100份(重量)、酸化碳酸钙70份(重量)、抗静电剂6份的混合物除湿后输送到挤出机熔融塑化，挤出机各加热区温度设定为180℃-220℃，熔融树脂经温度设定为230℃的T-型模头挤出形成熔融树脂膜，树脂膜在温度为20℃的铸片辊表面急冷，形成厚膜，厚膜由温度为20℃的硅胶辊对薄膜进行微压处理，压力为4.5kgf/cm2，将经微压处理的厚膜在60℃-80℃温度下预热后沿机械加工方向进行二段式单向拉伸，第一拉伸的区温度为65℃，拉伸倍数为1.5。第二拉伸区温度为78℃，拉伸倍数为1.3。拉伸后的薄膜在温度为80℃-90℃条件下热定型，再冷却形成透气薄膜。该透气薄膜无表面反光，且具有纸张的质感。其它的产品性能数据为：
基重(g/m2) 30.5
拉伸强度(cN/25mm)MD/TD 1680/390
断裂伸长率(％)MD/TD 260/420
热收缩率(％)MD 3.8
透湿量(WVTR)(g/m2.24h) 1800
实施例3
将含聚乙烯树脂100份(重量)、酸化碳酸钙120份(重量)、抗静电剂2份、干燥剂1份的混合物除湿后输送到挤出机熔融塑化，挤出机各加热区温度设定为200℃-240℃，熔融树脂经温度设定为235℃的T-型模头挤出形成熔融树脂膜，树脂膜在温度为30℃的铸片辊表面急冷，形成厚膜，厚膜由温度为30℃的硅胶辊对薄膜进行微压处理，压力为5.0kgf/cm2，将经微压处理的厚膜在60℃-80℃温度下预热后沿机械加工方向进行二段式单向拉伸，第一拉伸的区温度为75℃，拉伸倍数为1.6。第二拉伸区温度为68℃，拉伸倍数为1.1。拉伸后的薄膜在温度为75℃-85℃条件下热定型，再冷却形成透气薄膜。该透气薄膜无表面反光，且具有纸张的质感。其它的产品性能数据为：
基重(g/m2) 42.1
拉伸强度(cN/25mm)MD/TD 1600/370
断裂伸长率(％)MD/TD 251/410
热收缩率(％)MD 3.4
透湿量(WVTR)(g/m2.24h) 1480
Claims (10)
1、一种防水的、具有多微孔结构的透气薄膜，该透气薄膜包含聚烯烃树脂和高填充量的无机填料，其特征在于，所述透气薄膜中聚烯烃树脂和无机填料的重量比为1∶0.5-1.5，该透气薄膜的基重为10-70g/m2，而且，该透气薄膜的表面消光，同时该透气薄膜具有纸张的质感。
2、如权利要求1所述的透气薄膜，其特征在于，所述的透气薄膜的透湿量为500-5000g/m2·24h。
3、如权利要求1或2所述的透气薄膜，其特征在于，所述的聚烯烃树脂为聚乙烯，所述的无机填料为白垩、碳酸钙和/或酸化碳酸钙。
4、如权利要求3所述的透气薄膜，其特征在于，所述的无机填料为酸化碳酸钙。
5、如权利要求1或2所述的透气薄膜，其特征在于，所述的透气薄膜是采用依次包括如下步骤的方法制备的：
(1)将聚烯烃树脂、无机填料和其它添加剂的混合物高温下挤出，形成熔融的混合树脂；
(2)将上述混合树脂膜进行冷却成膜，并立即施加压力，进行微压处理，得到厚膜；
(3)将上述厚膜预热并进行单向拉伸，得到薄膜；以及
(4)将上述薄膜先进行热定型，再冷却定型。
6、一种制备表面消光且具有纸张质感的透气薄膜的方法，该方法包括如下顺序的步骤：
(1)将聚烯烃树脂、无机填料和其它添加剂的混合物高温下挤出，形成熔融的混合树脂；
(2)将上述混合树脂膜进行冷却成膜，并立即施加压力，进行微压处理，得到厚膜；
(3)将上述厚膜预热并进行单向拉伸，得到薄膜；以及
(4)将上述薄膜先进行热定型，再冷却定型。
7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(2)中微压处理的压力大小为3.0-6.5kgf/cm2。
8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(3)预热温度为60-80℃，所述的单向拉伸为二段式单向拉伸。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的二段式单向拉伸中，第一拉伸区的温度为60℃-75℃，拉伸倍数为1.5-1.7；第二拉伸区的温度为68℃-78℃，拉伸倍数为1.0-1.3。
10、如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(4)中热定型的温度为68-92℃。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Foshan China Korea Spro hygienic material Co., Ltd Assignor: Foshan Plastic Group Co., Ltd. Contract record no.: 2010440001136 Denomination of invention: Air-permeable film with surface delustering and paper texture and its preparation process Granted publication date: 20090429 License type: Exclusive License Open date: 20070425 Record date: 20100812 |
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Owner name: FOSHAN FSPG HI-TECH. SHARES CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: FOSHAN PLASTIC GROUP CO., LTD. |
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Address after: 528000 No. 82 middle Fenjiang Road, Guangdong, Foshan Patentee after: FSPG Hi-Tech Co., Ltd. Address before: 528000 No. 82 middle Fenjiang Road, Guangdong, Foshan Patentee before: Foshan Plastic Group Co., Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090429 Termination date: 20181021 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |