CN114347597B

CN114347597B - 一种木质建筑用防水复合无纺布

Info

Publication number: CN114347597B
Application number: CN202111468956.0A
Authority: CN
Inventors: 王绪华; 宋冠军; 朱绍存; 王海平; 刘利防; 刘秋英; 杨会敏; 孙晓黎; 刘浩; 吴建琳; 褚菲菲; 于培
Original assignee: Shandong Taipeng Environmental Protection Material Co ltd
Current assignee: Shandong Taipeng Environmental Protection Material Co ltd
Priority date: 2021-12-03
Filing date: 2021-12-03
Publication date: 2024-03-19
Anticipated expiration: 2041-12-03
Also published as: CN114347597A

Abstract

本发明公开了一种木质建筑用防水复合无纺布，由下至上依次包括第一无纺布基底、第一淋膜层、第二无纺布基底、第二淋膜层；所述第一淋膜层和第二淋膜层均包括以下重量百分比的原料：LDPE 30～70％，TPE 10～50％，EVA 5～10％，透气粒子3～7％，助剂0～5％。制备方法为：将第一淋膜层所需原料称量好，在混合搅拌；将混合均匀的原料加入到淋膜机中，在制备好的第一无纺布基底上进行淋膜，得到第一淋膜层，再第一淋膜层上覆上第二无纺布基底，压延后得到复合无纺布；在复合无纺布上继续进行淋膜，得到第二淋膜层，压延后得到防水复合无纺布。本发明防水复合无纺布具有良好的防水性、透湿性、拉伸强度。

Description

一种木质建筑用防水复合无纺布

技术领域

本发明涉及无纺布技术领域，具体涉及一种木质建筑用防水复合无纺布。

背景技术

目前，国内建筑的防水材料主要以沥青防水卷材为主。但沥青防水卷材主要针对混凝土建筑，通过沥青防水卷材下方设置的砂石层与混凝土建筑结合。但沥青防水卷材不适合木质建筑的防水，例如日本由于地震较多，一般都以木质建筑为主，以防房屋由于地震倒塌造成更多的人员伤亡。日本选择用木头来制作房子也算是因地制宜，日本是一个岛国，它的物产不丰富，而经常发生一些自然灾害，比如说海啸地震，因为他们使用木头房，不仅能够防水防灾，而且能够有效避震，而木板的抗震效果远远要比水泥好很多。此外还有很多混凝土建筑也选择使用木质屋顶，木质屋顶的防水材料一般需要通过钉子将防水材料与木质屋顶固定在一起，如果防水材料与钉子结合的不紧密，接缝处就会渗水，久而久之会影响建筑的防水效果。

虽然现在市面上也有防水复合无纺布，但一般这类防水材料关注较多的在于其防水性。但木质建筑的防水材料还需要透气性好，否则时间久了木质材料容易发霉。如何既能提高防水复合无纺布的防水性、与钉子结合处不渗水，又能具有良好的透气性，是需要研究的问题。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种木质建筑用防水复合无纺布。本发明制备的防水复合无纺布既有一定弹性以及良好的防水性、回弹性、透气性，还能根据需要提高其耐紫外线、抗老化等性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种木质建筑用防水复合无纺布，由下至上依次包括第一无纺布基底、第一淋膜层、第二无纺布基底、第二淋膜层；所述第一淋膜层和第二淋膜层均包括以下重量百分数的原料：

LDPE 30～80％，TPE 10～50％，EVA 5～10％，透气粒子3～7％，助剂0～5％。

优选的，所述第一无纺布基底为S型或SMS型无纺布，所述第二无纺布基底为针刺无纺布；所述第一无纺布基底和第二无纺布基底均由聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、聚乳酸纤维或聚酰胺纤维中的一种或多种制成。

优选的，所述第一无纺布基底的厚度为0.35～2.8mm；所述第二无纺布基底的厚度为0.04～0.65mm。

优选的，所述第一无纺布基底的面密度为70～340g/m²；第二无纺布基底的面密度为25～200g/m²；所述第一淋膜层的面密度为40～200g/m²；所述第二淋膜层的面密度为40～200g/m²。

优选的，所述第一淋膜层和第二淋膜层均包括以下重量百分数的原料：

LDPE 50～60％，TPE 30％，EVA 7.5％，透气粒子5％，助剂0～5％。

优选的，所述助剂选自防老剂、防紫外线剂、热稳定剂中的一种或多种。

本发明的第二方面，提供防水复合无纺布的制备方法，包括以下步骤：

(1)将第一淋膜层所需原料称量好，在混合搅拌；将混合均匀的原料加入到淋膜机中，在制备好的第一无纺布基底上进行淋膜，得到第一淋膜层，再第一淋膜层上覆上第二无纺布基底，压延后得到复合无纺布；

(2)在复合无纺布上继续进行淋膜，得到第二淋膜层，压延后得到防水复合无纺布。

优选的，所述淋膜机的温度为280～310℃，

优选的，所述压延的压力为0.3～0.65MPa。

本发明的第三方面，提供防水复合无纺布在木质建筑防水中的应用。

本发明的有益效果：

(1)本发明制备的防水复合无纺布中的淋膜层既有良好的强度、防水性，还具有良好的透气性，在木质建筑中可以确保木质屋顶不漏水、不发霉；本发明的防水复合无纺布还可以用在木质地板中。

(2)本发明的制备方法简单，成本低，防水复合无纺布中的无纺布基底具有一定的支撑作用，透气性好；本发明制备的防水复合无纺布适合在木质建筑的防水中大面积推广。

附图说明

图1：实施例1制备的防水复合无纺布的正面照片；

图2：实施例1制备的防水复合无纺布的反面照片。

图3：防水试验方法图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术部分介绍的，木质建筑所用防水材料不仅要防水性好，还要有良好的透气性。基于此，本发明的目的是提供一种木质建筑用防水复合无纺布，由下至上依次包括第一无纺布基底、第一淋膜层、第二无纺布基底、第二淋膜层；所述第一淋膜层和第二淋膜层均包括以下重量百分数的原料：

LDPE 30～70％，TPE 10～50％，EVA5～10％，透气粒子3～7％，助剂0～5％。

由于无纺布本申请透气性较好，为了使淋膜兼具防水性、回弹性以及透气性这三方面的性能，发明人对淋膜层的配方以及淋膜工艺参数进行了多次试验，通过不同配方设计，用相同的淋膜机、设置相同的淋膜温度，对制备的淋膜材料进行防水性、回弹性考察。所得结果见表1。

表1

注：防水性试验参照试验例中的防水试验进行。其评判标准为：

优：19～20cm；良：15～18cm；一般：10～14cm；差：≤9cm。

回弹性试验采用万能拉伸机定伸250％，测试拉伸恢复后变形量并计算回弹率。

回弹率＝拉伸恢复后的长度/拉伸前的长度*100％。其评判标准为：

优：96～100％；良90～95％；一般：85～89％；差：＜85％。

根据表1的结果，将成膜性好、防水性好、回弹性好的原料配比筛选出来，加入透气粒子和防紫外线剂，考察淋膜材料的透气性，所得结果见表2。

表2

注：透气性参照GB/T17146水蒸气透过量标准进行测试，评判标准：

优：≥1000g/m²·24h；良：950～999g/m²·24h。

抗紫外线性采用波长254nmUVC灯连续照射60d，检测照射前后的抗拉强度并计算抗拉强度变化率，抗拉强度变化率＝紫外灯照射后的抗拉强度/紫外灯照射前的抗拉强度*100％。评判标准：

优：＞95％；良：90～95％。

PP和LDPE均为常用淋膜材料，TPE、TPU、TPO则是常用的热塑性弹性体，但如何选择材料、材料的用量等都会影响最终的成膜性以及淋膜的防水性、回弹性和透气性。本发明通过研究LDPE 55％，TPE 30％，EVA 5％，透气粒子5％，防紫外线剂5％时，制备的淋膜材料其均匀性、防水性、回弹性和透气性最优，符合日本木质结构房屋用防水材料的要求。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。

实施例1

(1)制备第一无纺布基底针刺无纺布：将聚酯短纤维经梳理均匀铺网，进入两道预刺(针频650-700RPM，针深1.0mm)，再经过三道主刺(针频720-800RPM，针深1.0-0.6mm)，经热轧机处理，热轧机温度195℃，压力0.3MPa，制得克重为70g/m²厚度为：0.42mm的针刺无纺布。

(2)制备第二无纺布基底SMS型无纺布：将干燥好的PET原料加入料斗；搅拌好的母料通过喂料***(真空抽吸)到螺杆进行挤压熔融，获得热熔体(螺杆熔融温度280℃)进行过滤、计量和分配；将分配计量好的热熔体进行纺丝，并将纺出的丝经侧冷风冷却，获得初生长丝(将分配计量好的热熔体纺丝是通过0.18mm孔径中喷出丝，经过冷却风箱冷却，冷却风箱温度15℃，冷却风速度1.5m/s，将丝冷却获得初生长丝)；将初生长丝进行牵伸，获得纤维(将初生长丝经过气流分丝的方式，通过狭缝式牵伸器的喇叭口，将初生长丝进行气流牵伸，气流牵伸速度为5500m/min，获得1.5D的纤维，同时经过牵伸的初生长丝分子链排列整齐，产生强力，形成纤维)；将纤维分丝铺网，得到20克纺粘层纤网(将该纤维杂乱的铺到成网帘上，成网帘下有抽风机，进行向下的抽吸风，将纤维固定在成网帘上，通过预压辊进行预压，形成纤网)；

将熔喷PET原料加入料斗；搅拌好的熔喷PET母料通过喂料***(真空抽吸)到螺杆进行挤压熔融，获得热熔体(螺杆熔融温度280℃)进行过滤、计量和分配；将分配计量好的热熔体通过喷头0.15mm孔径，在330℃的热空气下进行喷丝，得到10克熔喷层；

将PET原料通过挤压熔融、纺丝和分丝铺网得到纺粘层纤网；将熔喷PET原料通过挤压熔融、纺丝和铺网得到熔喷层纤网；以熔喷层纤网为中间层，以纺粘层纤网为上层和下层叠合在一起得到纤网。

将纤网通过成网帘，在网帘辊的带动下，进入热轧机，热轧机温度240/230℃，线压力80N/mm，制得克重为50g/m²，厚度为：0.30mm的SMS复合无纺布。

(3)将55kg LDPE、7.5kg EVA、30kg TPE和5kg透气粒子，2.5kg防紫外线剂(广州彩艳ELS07)混合均匀加入淋膜机中，淋膜机各区温度设定为305℃，在第一无纺布基底上淋膜成型，淋膜速度25m/min，得到第一淋膜层，再第一淋膜层上覆上第二无纺布基底。送入压延机，压延压力为0.42MPa，压延后得到复合无纺布。在复合无纺布上继续进行淋膜，淋膜速度27m/min，得到第二淋膜层。送入压延机，压延压力为0.57MPa，压延后得到防水复合无纺布。

经测量，上述防水复合无纺布的克重为：230g/m²，厚度为0.65mm。

实施例2

(1)同实施例1的步骤(1)。

(2)制备第二无纺布基底S型无纺布：将PET母料加入料斗；搅拌好的母料通过喂料***(真空抽吸)到螺杆进行挤压熔融，获得热熔体(螺杆熔融温度280℃)进行过滤、计量和分配；将分配计量好的热熔体进行纺丝，并将纺出的丝经侧冷风冷却，获得初生长丝(将分配计量好的热熔体纺丝是通过0.18mm孔径中喷出丝，经过冷却风箱冷却，冷却风箱温度15℃，冷却风速度1.5m/s，将丝冷却获得初生长丝)；将初生长丝进行牵伸，获得纤维(将初生长丝经过气流分丝的方式，通过狭缝式牵伸器的喇叭口，将初生长丝进行气流牵伸，气流牵伸速度为5700m/min，获得1.4D的纤维，同时经过牵伸的初生长丝分子链排列整齐，产生强力，形成纤维)；将纤维分丝铺网形成纤网，将纤网通过成网帘，在网帘辊的带动下，进入热轧机，热轧机温度250/235℃，线压力70N/mm，制得克重为80g/m²厚度为：0.34mm的S型无纺布。

(3)将55kg LDPE、7.5kg EVA、30kg TPE和5kg透气粒子，2.5kg防紫外线剂(广州彩艳ELS07)混合均匀加入淋膜机中，淋膜机各区温度设定为305℃，在第一无纺布基底上淋膜成型，淋膜速度25m/min，得到第一淋膜层，再第一淋膜层上覆上第二无纺布基底。送入压延机，压延压力为0.5MPa，压延后得到复合无纺布。在复合无纺布上继续进行淋膜，淋膜速度27m/min，得到第二淋膜层。送入压延机，压延压力为0.55MPa，压延后得到防水复合无纺布。

经测量，上述防水复合无纺布的克重为260g/m²，厚度为0.68mm。

对比例1

(1)同实施例1的步骤(1)。

(2)将55kg LDPE、7.5kg EVA、30kg TPE和5kg透气粒子，2.5kg防紫外线剂混合均匀加入淋膜机中，淋膜机各区温度设定为305℃。在步骤(1)制备的纺布基底上淋膜成型，送入压延机，淋膜速度10.5m/min，压延压力为0.42MPa。

经测量，上述防水复合无纺布的克重为：210g/m²，厚度为0.53mm。

对比例2

(1)同实施例1的步骤(2)。

(2)将55kg LDPE、7.5kg EVA、30kg TPE和5kg透气粒子，2.5kg防紫外线剂混合均匀加入淋膜机中，淋膜机各区温度设定为310℃。在步骤(1)制备的纺布基底上淋膜成型，送入压延机，淋膜速度10.5m/min，压延压力为0.45MPa。

经测量，上述防水复合无纺布的克重为：190g/m²，厚度为0.41mm。

对比例3

(1)同实施例2的的步骤(2)。

(2)将55kg LDPE、7.5kg EVA、30kg TPE混合均匀加入淋膜机中，淋膜机各区温度设定为310℃。在步骤(1)制备的纺布基底上淋膜成型，送入压延机，淋膜速度9.8m/min，压延压力为0.57MPa。

经测量，上述防水复合无纺布的克重为：230g/m²，厚度为0.47mm。

对比例4

(1)制备第一无纺布基底SMS型无纺布：同实施例1的步骤(2)。

(2)制备第二无纺布基底针刺无纺布：同实施例1的步骤(1)。

(3)将55kg LDPE、7.5kg EVA、30kg TPE和5kg透气粒子，2.5kg防紫外线剂混合均匀加入淋膜机中，淋膜机各区温度设定为305℃，在第一无纺布基底上淋膜成型，淋膜速度15m/min，压延压力为0.40MPa，得到复合无纺布。将制备的复合无纺布上方继续进行淋膜成，淋膜速度30m/min，得到第二淋膜层。送入压延机，压延压力为0.60MPa。得到防水复合无纺布。

经测量，上述防水复合无纺布的克重为240g/m²，厚度为0.66mm。

试验例

对实施例1～2和对比例1～4制备的防水复合无纺布检测防水性、拉伸强度以及透湿性。防水性试验方法：取一块厚度为10cm柚木分别切割成长度20cm，宽度15cm的木板，实验基材与柚木板材通过房屋专用胶水粘合，将铁钉钉在实验基材和柚木板材上，上方放置玻璃罩，玻璃罩与试验基材四周用防水胶粘结，加入20cm高度的自来水，静止12小时后，读取剩余水的高度，试验方法见图3。透湿性试验方法：参照GB/T17146水蒸气透过量标准进行测试。拉伸强度试验方法：参照GB/T 328.8-2007建筑防水卷材试验方法第8部分：沥青防水卷材拉伸性能进行测试。所得结果见表3。

表3

对比例1～4通过改变淋膜速度，制备得到厚度大、克重大的淋膜材料，使对比例1～4制备的防水复合无纺布的厚度基本上一致。由表3可见，实施例1～2制备的防水材料其防水性、拉伸强度均优于对比例1～4，实施例1～2制备的防水材料通过添加透气粒子其水蒸气透过量明显好于对比例3未添加透气粒子的防水材料。由防水性试验可以看出，钉子虽然穿透实施例1制备的防水材料和木板，但水并未通过钉子渗入木板。本发明制备的防水复合无纺布在木质建筑中使用时，既能防水，又能建筑上的水蒸气排出，不致木质建筑腐烂。可以广泛应用于木质领域的防水。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种木质建筑用防水复合无纺布，其特征在于，由下至上依次包括第一无纺布基底、第一淋膜层、第二无纺布基底、第二淋膜层；所述第一淋膜层和第二淋膜层均包括以下重量百分数的原料：

LDPE 55% ，TPE 30%，EVA 5%，透气粒子5%，防紫外线剂5%；

所述第一无纺布基底为针刺无纺布，所述第二无纺布基底为S型或SMS型无纺布；所述第一无纺布基底和第二无纺布基底均由聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、聚乳酸纤维或聚酰胺纤维中的一种或多种制成；

所述第一无纺布基底的厚度为 0.35~2.8mm；所述第二无纺布基底的厚度为0.04~0.65mm；

所述第一无纺布基底的面密度为70~340g/m²；第二无纺布基底的面密度为25~200g/m²；所述第一淋膜层的面密度为 40~200g/m²；所述第二淋膜层的面密度为 40~200g/m²；

所述防水复合无纺布由以下方法制备：

（1）将第一淋膜层所需原料称量好，在混合搅拌；将混合均匀的原料加入到淋膜机中，在制备好的第一无纺布基底上进行淋膜，淋膜速度25m/min，得到第一淋膜层，再第一淋膜层上覆上第二无纺布基底，压延后得到复合无纺布；

（2）在复合无纺布上继续进行淋膜，淋膜速度27m/min，得到第二淋膜层，压延后得到防水复合无纺布；

所述淋膜机的温度为270~320℃，所述压延的压力为 0.2~0.7MPa。

2.权利要求1所述的防水复合无纺布在木质建筑防水中的应用。