CN113480796A - 一种透气膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种透气膜，涉及高分子材料技术领域，本发明所述透气膜，包括以下重量份的组分：聚丙烯1‑6份、线性低密度聚乙烯40‑60份、高密度聚乙烯1‑6份和无机填料1‑50份。本发明提供了一种透气膜，通过优化透气膜的材料选择，本发明选取聚丙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和无机填料复配作为生产透气膜的材料，并且采用新型吹膜工艺，采用吹膜+纵向拉伸的工艺，得到的最终产品透气性更好，且生产的薄膜孔洞和黑点极少，产品的品质有了很大的提升。

Description

一种透气膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是一种透气膜及其制备方法。
背景技术
透气薄膜是一种透气防水的功能性薄膜材料，多用于婴儿纸尿裤，妇女卫生巾，医用防护服等个人卫生护理用品。传统的透气膜制作采用流延工艺，制作出的透气膜不够薄，透气性能较差，且抗静水压和物理拉伸强度不够，尤其是横向拉伸强度较差，导致产品在个人卫生护理用品生产过程中容易出现拉丝的现象，出现拉丝后导致停机、报废等问题，严重影响生产效益。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种透气膜及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种透气膜，包括以下重量份的组分：聚丙烯1-6份、线性低密度聚乙烯40-60份、高密度聚乙烯1-6份和无机填料1-50份。
本发明提供了一种透气膜，通过优化透气膜的材料选择，本发明选取聚丙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和无机填料复配作为生产透气膜的材料，得到的最终产品透气性更好，且生产的薄膜孔洞和黑点极少，产品的品质有了很大的提升。
优选地，所述的透气膜，包括以下重量份的组分：聚丙烯1-3份、线性低密度聚乙烯40-55份、高密度聚乙烯1-3份和无机填料30-45份。本申请发明人经过大量创造性试验研究发现，采用上述组分和重量份的选择时，得到的薄膜透气性更好，薄膜孔洞和黑点几乎没有，产品质量高，各方面性能均很好。
优选地，所述的透气膜，包括以下重量份的组分：聚丙烯2份、线性低密度聚乙烯50份、高密度聚乙烯2份和无机填料44份。本申请发明人经过大量创造性试验研究发现，采用上述特定的组分和重量份的选择时，得到的薄膜透气性达到最佳，薄膜孔洞和黑点几乎没有，产品质量高，各方面性能均达到最佳。
优选地，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯；所述无规共聚聚丙烯的熔融指数为0.5-2.0g/10min，所述无规共聚聚丙烯的熔融指数是根据ASTM D1238使用2.16kg重量并在230℃的温度测量；所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为0.5-2.0g/10min，所述线性低密度聚乙烯的熔融指数是根据ASTM D1238使用2.16kg重量并在190℃的温度测量；所述高密度聚乙烯的熔融指数为0.5-2.0g/10min，所述高密度聚乙烯的熔融指数是根据ASTM D1238使用2.16kg重量并在190℃的温度测量。本发明选择一定范围的熔融指数的无规共聚聚丙烯、线性低密度聚乙烯以及高密度聚乙烯，得到的薄膜最终的透气性更好，强度更高。
优选地，所述无规共聚聚丙烯的熔融指数为2.0g/10min，线性低密度聚乙烯的熔融指数为1g/10min，所述高密度聚乙烯的熔融指数为1g/10min。本申请发明人经过大量创造性试验研究发现，采用上述特定熔融指数的材料，得到的薄膜最终的透气性达到最佳，强度达到最高。
优选地，所述无机填料为碳酸钙、蒙脱土、高岭土、硫酸钡、炭黑、钛白粉中的至少一种。所述无机填料为碳酸钙与钛白粉的复配物；碳酸钙与钛白粉的重量比为：碳酸钙：钛白粉＝6-50：1。所述碳酸钙的粒径为1-5μm，钛白粉的粒径为0.1-0.5μm。本申请发明人经过大量创造性试验研究发现，采用碳酸钙与钛白粉的复配物时，采用上述组分和配比选择，得到的薄膜的横向拉力更强，各方面性能均很好。
进一步优选的，所述碳酸钙与钛白粉的重量比为：碳酸钙：钛白粉＝25：1；所述碳酸钙的粒径为1μm，钛白粉的粒径为0.3μm。本申请发明人经过大量创造性试验研究发现，采用碳酸钙与钛白粉的复配物特定比例时，得到的薄膜的横向拉力最好，各方面性能达到最佳。
优选地，所述的透气膜，还包括以下重量份的组分：助剂0.1-5份。优选地，所述助剂包含润滑剂、分散剂、抗氧化剂中的至少一种。
此外，本申请提供了一种所述的透气膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将聚丙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、无机填料和助剂混合均匀，得到混合物料；
(2)将混合物料干燥后加入挤出机，经双螺旋挤出机挤出造粒后，得到复合材料；
(3)将复合材料使用吹膜机进行吹膜成型后，采用纵向拉伸工艺，收卷后得到所述透气膜。
优选地，所述步骤(2)中，挤出机的温度为160-240℃；所述步骤(3)中，吹膜机螺杆的长径比为29：1，吹膜成型时的吹胀比为2-7；纵向拉伸比为1.5-5.5倍。
进一步优选的，所述步骤(3)中，吹膜成型时的吹胀比为5；纵向拉伸比为5倍。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明提供了一种透气膜，通过优化透气膜的材料选择，本发明选取聚丙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯及无机填料复配作为生产透气膜的材料，并且采用新型吹膜工艺，采用吹膜+纵向拉伸的工艺，得到的最终产品透气性更好，且生产的薄膜孔洞和黑点极少，产品的品质有了很大的提升。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明设置实施例1-9，具体实施例1-5的组分和重量份选择如表1所示，本发明所述无规共聚聚丙烯的熔融指数是根据ASTM D1238使用2.16kg重量并在230℃的温度测量，所述线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯的熔融指数是根据ASTM D1238使用2.16kg重量并在190℃的温度测量：
表1具体实施例1-5的组分和重量份选择
Figure BDA0003116330900000041
Figure BDA0003116330900000051
本发明实施例1-5的一种透气薄膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚丙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、无机填料和助剂混合均匀，得到混合物料；
(2)将表1中混合物料干燥后加入挤出机，经双螺旋挤出机挤出造粒后，得到复合材料，挤出机的温度为185℃；
(3)将复合材料使用吹膜机进行吹膜成型后，吹膜机螺杆的长径比为29：1，吹膜成型时的吹胀比为5；纵向拉伸比为5倍，采用纵向拉伸工艺，收卷后得到所述透气膜。
本发明实施例6-9与实施例5相比，组分及重量份选择完全相同，仅制备方法不同：
实施例6步骤(2)中挤出机的温度为200℃，其余制备方法与实施例5完全相同；
实施例7步骤(2)中挤出机的温度为240℃，其余制备方法与实施例5完全相同；
实施例8步骤(3)中吹膜成型时的吹胀比为2，其余制备方法与实施例5完全相同；
实施例9步骤(3)中纵向拉伸比为5.5倍，其余制备方法与实施例5完全相同。
同时，本发明设置对比例，具体对比例，具体对比例设置如下表2所示：
表2对比例组分和重量份选择
Figure BDA0003116330900000061
Figure BDA0003116330900000071
对比例1不含无规共聚聚丙烯，总份数100份，用无机填料补齐；其余组分、重量份及制备方法与实施例5完全相同；
对比例2不含高密度聚乙烯，总份数100份，用无机填料补齐；其余组分、重量份及制备方法与实施例5完全相同；
对比例3中无规共聚聚丙烯的重量份为8份，总份数100份，用无机填料补齐；其余组分、重量份及制备方法与实施例5完全相同；
对比例4中高密度聚乙烯的重量份为8份，总份数100份，用无机填料补齐；其余组分、重量份及制备方法与实施例5完全相同；
对比例5中线性低密度聚乙烯的重量份为30份，总份数100份，用无机填料补齐；其余组分、重量份及制备方法与实施例5完全相同；
对比例6中无规共聚聚丙烯的熔融指数为3，线性低密度聚乙烯的熔融指数为4，其余组分、重量份及制备方法与实施例5完全相同；
对比例7中无机填料为碳酸钙与钛白粉的复配物；碳酸钙与钛白粉的重量比为：碳酸钙：钛白粉＝70：1，其余组分、重量份及制备方法与实施例5完全相同；
对比例8中无机填料为碳酸钙与钛白粉的复配物；碳酸钙与钛白粉的重量比为：碳酸钙：钛白粉＝1：1，其余组分、重量份及制备方法与实施例5完全相同；
对比例9中无机填料为碳酸钙与钛白粉的复配物；碳酸钙的粒径为8μm，钛白粉的粒径为1μm，其余组分、重量份及制备方法与实施例5完全相同。
效果例1性能测试
测试标准：透气性按照GB1037-1988的方法测试；测试温度23±0.6℃、测试湿度90±2％；试样平整、均匀，不得有孔洞，针眼、皱折、划伤等缺陷；每一组取三个试样计算平均值。
拉伸强度按照国标1040-2008中第9条进行测试，测试温度23±2℃，拉伸速度为500mm/min，取平均值。
黑点孔洞以每平方米的个数为单位，一般达到标准为：0-1个黑点/平方米，0.000002个洞/平方米，洞的面积少于10平方毫米。
测试结果：如下表3和表4所示：
表3性能测试
Figure BDA0003116330900000081
Figure BDA0003116330900000091
表4黑点孔洞数据
Figure BDA0003116330900000092
Figure BDA0003116330900000101
由表3可知，本申请实施例制备得到的透气膜的透气性及强度均很好，实施例5为本申请最佳实施方式，WVT达到了3160g/m2·24h，且横向拉伸强度为2.5N/inch，纵向拉伸强度为11N/inch，各方面性能均能很好的满足要求。对比例1-2缺少了本发明配方中的部分组分，对比例3-5的重量份选择不在本发明提供的范围内，对比例6中各组分熔融指数的选择不在本发明提供的范围内，对比例7-9是填料的选择不在本发明进一步优选的范围内，从最终制备得到的透气膜的透气性及强度来看，与本发明实施例均有一定差距，本发明各组分间协同作用，缺一不可。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种透气膜，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚丙烯1-6份、线性低密度聚乙烯40-60份、高密度聚乙烯1-6份和无机填料1-50份。
2.如权利要求1所述的透气膜，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚丙烯1-3份、线性低密度聚乙烯40-55份、高密度聚乙烯1-3份和无机填料30-45份。
3.如权利要求2所述的透气膜，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚丙烯2份、线性低密度聚乙烯50份、高密度聚乙烯2份和无机填料44份。
4.如权利要求1-3任一项所述的透气膜，其特征在于，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯；所述无规共聚聚丙烯的熔融指数为0.5-2.0g/10min，所述无规共聚聚丙烯的熔融指数是根据ASTM D1238使用2.16kg重量并在230℃的温度测量；
所述线性低密度聚乙烯的熔融指数为0.5-2.0g/10min，所述线性低密度聚乙烯的熔融指数是根据ASTM D1238使用2.16kg重量并在190℃的温度测量；
所述高密度聚乙烯的熔融指数为0.5-2.0g/10min，所述高密度聚乙烯的熔融指数是根据ASTM D1238使用2.16kg重量并在190℃的温度测量。
5.如权利要求4所述的透气膜，其特征在于，所述无规共聚聚丙烯的熔融指数为2.0g/10min，线性低密度聚乙烯的熔融指数为1g/10min，高密度聚乙烯的熔融指数为1g/10min。
6.如权利要求1-3任一项所述的透气膜，其特征在于，所述无机填料为碳酸钙、蒙脱土、高岭土、硫酸钡、炭黑、钛白粉中的至少一种。
7.如权利要求6所述的透气膜，其特征在于，所述无机填料为碳酸钙与钛白粉的复配物；碳酸钙与钛白粉的重量比为：碳酸钙：钛白粉＝6-50：1。
8.如权利要求1-3任一项所述的透气膜，其特征在于，还包括以下重量份的组分：助剂0.1-5份；所述助剂包含润滑剂、分散剂、抗氧化剂中的至少一种。
9.一种如权利要求6所述的透气膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将聚丙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、无机填料和助剂混合均匀，得到混合物料；
(2)将混合物料干燥后加入挤出机，经双螺旋挤出机挤出造粒后，得到复合材料；
(3)将复合材料使用吹膜机进行吹膜成型后，采用纵向拉伸工艺，收卷后得到所述透气膜。
10.如权利要求8所述的透气膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，挤出机的温度为160-240℃；所述步骤(3)中，吹膜机螺杆的长径比为29：1，吹膜成型时的吹胀比为2-7；纵向拉伸比为1.5-5.5倍。
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