一種納米防水透氣膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種納米防水透氣膜，包括以下重量百分比的原料：高壓聚乙烯30～35％，線性聚乙烯15～20％，聚乳酸12～18％，羥乙基纖維素2～6％，淀粉11～16％，納米二氧化鈦0.6～0.8％，卵磷脂10～15％，正硅酸乙酯2～5％，2?羥基丁二酸3～8％，聚乙烯醇10～15％，增塑劑2～10％，潤滑劑2～10％。結(jié)合本發(fā)明提供的制備方法，能夠生產(chǎn)出具有防水透氣功能的納米膜，使其不僅具有優(yōu)良的防水性能，同時(shí)有著非常好的透氣效果，而且生產(chǎn)出來的納米膜質(zhì)地輕薄，觸感柔軟，拉伸強(qiáng)度高，適合作為衛(wèi)生用品用表面材料。
【專利說明】
一種納米防水透氣膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種衛(wèi)生用品專用防水透氣材料，特別是一種納米防水透氣膜及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會的不斷發(fā)展及人們生活需求的提高，防水透氣膜在衛(wèi)生用品中起著至關(guān) 重要的作用。例如衛(wèi)生巾類衛(wèi)生用品，作為一種對液體具吸收力的女性專用護(hù)理產(chǎn)品，其表 層材料的性能直接影響了使用者的體驗(yàn)?，F(xiàn)有的普通衛(wèi)生巾表面都會設(shè)計(jì)為吸水結(jié)構(gòu)，以 便女性生理期使用衛(wèi)生巾時(shí)對體液快速吸收，為了體液不會溢出而污染內(nèi)褲，普通衛(wèi)生巾 的背面為防水結(jié)構(gòu)，透氣性差，因而女性在使用的時(shí)候常伴隨有潮悶等癥狀發(fā)生，舒適性 差。
[0003] 為了達(dá)到既防水同時(shí)又透氣的目的，現(xiàn)有衛(wèi)生用品采用了市面上所謂的防水透氣 膜產(chǎn)品，其原理為：當(dāng)水為液態(tài)狀態(tài)時(shí)，由于表面張力的作用（水分子之間互相"拉扯抗 衡"），水分子不能順利脫離而滲透到另一側(cè)，也就防止了水的滲透發(fā)生，而空氣分子非常細(xì) 小，其可以順利滲透具有微孔的膜到另一側(cè)，從而發(fā)生透氣現(xiàn)象，使防水膜有了透氣的功 能。
[0004] 防水透氣膜的關(guān)鍵是微孔的大小及數(shù)量，目前世界范圍內(nèi)所用衛(wèi)生用品防水膜都 是一種透氣效果幾乎沒有的聚乙烯薄膜，說是透氣，但其多數(shù)都是高溫高濕高壓的狀態(tài)下 才能實(shí)現(xiàn)微量透氣，在實(shí)際使用中根本無法解決衛(wèi)生用品的悶氣問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種納米防水透氣膜及其制備方法，所 制備的防水透氣膜不僅具有優(yōu)良的防水性能，同時(shí)有著非常好的透氣效果，可以輕松實(shí)現(xiàn) 微壓下的透氣。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有長效抗菌性能的防水透氣膜。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0008] 本發(fā)明首先提供一種納米防水透氣膜，包括以下重量百分比的原料:高壓聚乙烯 30~35%，線性聚乙烯15~20%，聚乳酸12~18%，羥乙基纖維素2~6%，淀粉11~16%，納 米二氧化鈦0.6~0.8%，卵磷脂10~15%，正硅酸乙酯2~5%，2_羥基丁二酸3~8%，聚乙 烯醇10~15%，增塑劑2~10%，潤滑劑2~10%。
[0009] 優(yōu)選的，所述增塑劑熱塑性彈性體。
[0010]優(yōu)選的，所述潤滑劑為氯化聚乙烯。
[0011] 本發(fā)明還提供一種上述納米防水透氣膜的制備方法，包括如下步驟：
[0012] 步驟【1】將相應(yīng)重量份的納米二氧化鈦顆粒加入無水乙醇中，在室溫下以超聲波 分散20~30分鐘，使納米二氧化鈦充分分散，形成乙醇分散系;將卵磷脂、正硅酸乙酯、2-羥 基丁二酸加入到8~12mL的氯仿/乙醇混合溶劑，待充分溶解混合后加入到所述乙醇分散體 系中，然后在大約30°C條件下繼續(xù)超聲0.5-1.5小時(shí)，35°C條件下將溶劑蒸干的產(chǎn)物A，然后 將淀粉加入到去離子水中調(diào)成淀粉溶液，將所述產(chǎn)物A加入到淀粉溶液中，在氮?dú)猸h(huán)境中于 大約30 °C條件下攪拌30min，在室溫下密閉放置4小時(shí)后，繼續(xù)超聲0.5-1.5小時(shí)，將產(chǎn)物離 心分離，30-35 °C下真空干燥0.5-2小時(shí)，得核/殼結(jié)構(gòu)顆粒。
[0013] 步驟【2】將高壓聚乙烯、線性聚乙烯及聚乳酸加入到攪拌機(jī)中攪拌，攪拌溫度為60 ~75°C，攪拌時(shí)間為30~45分鐘，然后加入羥乙基纖維素、聚乙烯醇，增塑劑，潤滑劑，升溫 至100~110°C，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，采用排氣式雙螺桿造粒機(jī)造粒，其中加料溫度為65~75°C， 中間塑化段溫度為1 〇〇~11 〇 °C，機(jī)頭溫度為110~115 °C，口模溫度為118~125 °C，經(jīng)擠出切 粒后制得紡絲聚合物。
[0014] 步驟【3】將制得的紡絲聚合物在高溫高壓空氣條件下進(jìn)行熔融靜電紡絲，經(jīng)接收 板接收后獲得直徑為10~200nm的納米纖維；
[0015] 步驟【4】將制得的納米纖維與所述核/殼結(jié)構(gòu)顆?；旌暇鶆蚝髷備伋梢欢ê穸鹊?膜層，然后在40~50°C下進(jìn)行熱壓，熱壓后在80°C下經(jīng)紅外線烘干設(shè)備對膜層進(jìn)行烘干，最 終制得所述納米防水透氣膜。
[0016]優(yōu)選的，所述乙醇分散系A(chǔ)中納米二氧化鈦的重量百分比為10~50%。
[0017]優(yōu)選的，所述氯仿/乙醇混合溶劑中氯仿與乙醇的體積比為2:1。
[0018] 優(yōu)選的，所述步驟【3】中高溫高壓空氣的溫度為350°C~380°C之間，氣壓在0.3~ 0 · 5MPa，流量達(dá)到 0 · 4m3 ~0 · 6m3/min。
[0019] 優(yōu)選的，步驟【4】中膜層的攤鋪厚度為1~3mm。
[0020] 優(yōu)選的，步驟【4】中熱壓前加入一半量的核/殼結(jié)構(gòu)顆粒，熱壓后再將另一半量的 核/殼結(jié)構(gòu)顆粒均勻散布在熱壓后的膜層上，然后進(jìn)行所述的烘干操作。
[0021 ]本發(fā)明的積極效果:本發(fā)明制備方法簡單，反應(yīng)條件溫和，實(shí)驗(yàn)原料價(jià)格低廉，核 殼結(jié)構(gòu)的納米顆粒在納米纖維核膜層穩(wěn)定分散，該核殼結(jié)構(gòu)顆粒攜載納米二氧化鈦，在對 細(xì)菌或微生物具有一定吸附能力的同時(shí)，其攜載的納米二氧化鈦對吸附的細(xì)菌也具有殺菌 能力，且抗菌持續(xù)時(shí)間長。本發(fā)明的防水透氣膜加工工藝，能夠生產(chǎn)出具有防水透氣功能的 納米膜，有10~200nm的纖維狀微孔結(jié)構(gòu)，使其不僅具有優(yōu)良的防水性能，同時(shí)有著非常好 的透氣效果，可以輕松實(shí)現(xiàn)微壓下的透氣，而且生產(chǎn)出來的納米膜質(zhì)地輕薄，觸感柔軟，拉 伸強(qiáng)度高，適合作為衛(wèi)生用品用表面材料。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1提供一種納米防水透氣膜，其原料組分如表1所示，其中所述 增塑劑熱塑性彈性體，所述潤滑劑為氯化聚乙烯。
[0025] 上述納米防水透氣膜的制備方法，包括如下步驟：
[0026]步驟【1】將相應(yīng)重量份的納米二氧化鈦顆粒加入無水乙醇中，在室溫下以超聲波 分散20~30分鐘，使納米二氧化鈦充分分散，形成乙醇分散系;將卵磷脂、正硅酸乙酯、2-羥 基丁二酸加入到8~12mL的氯仿/乙醇混合溶劑，待充分溶解混合后加入到所述乙醇分散體 系中，然后在大約30°C條件下繼續(xù)超聲0.5-1.5小時(shí)，35°C條件下將溶劑蒸干的產(chǎn)物A，然后 將淀粉加入到去離子水中調(diào)成淀粉溶液，將所述產(chǎn)物A加入到淀粉溶液中，在氮?dú)猸h(huán)境中于 大約30 °C條件下攪拌30min，在室溫下密閉放置4小時(shí)后，繼續(xù)超聲0.5-1.5小時(shí)，將產(chǎn)物離 心分離，30-35 °C下真空干燥0.5-2小時(shí)，得核/殼結(jié)構(gòu)顆粒。
[0027]步驟【2】將高壓聚乙烯、線性聚乙烯及聚乳酸加入到攪拌機(jī)中攪拌，攪拌溫度為60 ~75°C，攪拌時(shí)間為30~45分鐘，然后加入羥乙基纖維素、聚乙烯醇，增塑劑，潤滑劑，升溫 至100~110°C，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，采用排氣式雙螺桿造粒機(jī)造粒，其中加料溫度為65~75°C， 中間塑化段溫度為1 〇〇~11 〇 °C，機(jī)頭溫度為110~115 °C，口模溫度為118~125 °C，經(jīng)擠出切 粒后制得紡絲聚合物。
[0028] 步驟【3】將制得的紡絲聚合物在高溫高壓空氣條件下進(jìn)行熔融靜電紡絲，經(jīng)接收 板接收后獲得直徑為10~200nm的納米纖維；
[0029] 步驟【4】將制得的所有納米纖維與制得的全部量的所述核/殼結(jié)構(gòu)顆粒混合均勻 后攤鋪成一定厚度的膜層，然后在40~50°C下進(jìn)行熱壓，熱壓后在80°C下經(jīng)紅外線烘干設(shè) 備對膜層進(jìn)行烘干，最終制得所述納米防水透氣膜。
[0030] 所述乙醇分散系A(chǔ)中納米二氧化鈦的重量百分比為10~50%。
[0031]所述氯仿/乙醇混合溶劑中氯仿與乙醇的體積比為2:1。
[0032] 所述步驟【3】中高溫高壓空氣的溫度為350°C~380°C之間，氣壓在0.3~0.5MPa， 流量達(dá)到〇· 4m3~0 · 6m3/min。
[0033]步驟【4】中膜層的攤鋪厚度為1~3mm。
[0034] 實(shí)施例2
[0035] 本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例2提供一種納米防水透氣膜，其原料組分如表1所示，其中所述 增塑劑熱塑性彈性體，所述潤滑劑為氯化聚乙烯。
[0036] 上述納米防水透氣膜的制備方法，步驟【1】至步驟【3】同實(shí)施例1，其步驟【4】為:將 制得的所有納米纖維與制得的一半量的所述核/殼結(jié)構(gòu)顆?；旌暇鶆蚝髷備伋梢欢ê穸鹊?膜層，然后在40~50°C下進(jìn)行熱壓，熱壓后再將另一半量的核/殼結(jié)構(gòu)顆粒均勻散布在熱壓 后的膜層上，然后在80°C下經(jīng)紅外線烘干設(shè)備對膜層進(jìn)行烘干，最終制得所述納米防水透 氣膜。
[0037] 實(shí)施例3
[0038] 本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例3提供一種納米防水透氣膜，其原料組分如表1所示，制備方法 同實(shí)施例1。
[0039] 實(shí)施例4
[0040] 本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例3提供一種納米防水透氣膜，其原料組分如表1所示，制備方法 同實(shí)施例2。
[0041 ] 實(shí)施例5
[0042] 本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例5提供一種納米防水透氣膜，其原料組分如表2所示，其中所述 增塑劑熱塑性彈性體，所述潤滑劑為氯化聚乙烯。
[0043] 上述納米防水透氣膜的制備方法為：
[0044]步驟【1】將高壓聚乙烯、線性聚乙烯及聚乳酸加入到攪拌機(jī)中攪拌，攪拌溫度為60 ~75°C，攪拌時(shí)間為30~45分鐘，然后加入羥乙基纖維素、聚乙烯醇，增塑劑，潤滑劑，升溫 至100~110°C，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，采用排氣式雙螺桿造粒機(jī)造粒，其中加料溫度為65~75°C， 中間塑化段溫度為100~110 °C，機(jī)頭溫度為110~115 °C，口模溫度為118~125 °C，經(jīng)擠出切 粒后制得紡絲聚合物。
[0045]步驟【2】將制得的紡絲聚合物在高溫高壓空氣條件下進(jìn)行熔融靜電紡絲，經(jīng)接收 板接收后獲得直徑為10~200nm的納米纖維；
[0046]步驟【3】將制得的所有納米纖維攤鋪成一定厚度的膜層，然后在40~50°C下進(jìn)行 熱壓，熱壓后在80°C下經(jīng)紅外線烘干設(shè)備對膜層進(jìn)行烘干，最終制得所述納米防水透氣膜。
[0047] 對比例
[0048]將聚氯乙烯、納米二氧化鈦、增塑劑、潤滑劑及其它助劑混合均勻，其中聚氯乙烯 的重量百分比為40%，納米二氧化鈦的重量百分比為20%，將所得混合物擠出塑化，壓延成 型，然后用溶劑清洗除去部分增塑劑和潤滑劑，最后對材料進(jìn)行拉伸，獲得防水透氣微孔 膜。
[0049] 在各個(gè)實(shí)施例及對比例所獲得的防水透氣膜上分別隨機(jī)選取20個(gè)試驗(yàn)區(qū)，分別測 定這些試驗(yàn)區(qū)的透氣量、透濕量、耐水壓和拉伸強(qiáng)度的測試，計(jì)算這些性能的平均值和標(biāo)準(zhǔn) 差，結(jié)果見表2。
[0050] 表 1
[0053] 注:表1中所示數(shù)據(jù)為各組分的重量百分比。
[0054] 表 2
[0056] 對實(shí)施例及對比例制備的膜層進(jìn)行抗菌試驗(yàn)，結(jié)果如下表3所示。
[0057] 表 3
[0059]其中，檢測用菌為大腸桿菌，檢測方法采用日本國家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 2801。
[0060]本發(fā)明制備的納米防水透氣膜可廣泛應(yīng)用于衛(wèi)生巾、紙尿褲、防尿墊以及口罩等 衛(wèi)生用品。
[0061]以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所應(yīng)理解的是，以上實(shí)施例的說明只是用 于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的 思想和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換等等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種納米防水透氣膜，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：高壓聚乙烯30~ 35%，線性聚乙烯15~20%，聚乳酸12~18%，羥乙基纖維素2~6%，淀粉11~16%，納米二 氧化鈦0.6~0.8%，卵磷脂10~15%，正硅酸乙酯2~5%，2_羥基丁二酸3~8%，聚乙烯醇 10~15%，增塑劑2~10%，潤滑劑2~10%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米防水透氣膜，其特征在于：所述增塑劑熱塑性彈性 體。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米防水透氣膜，其特征在于：所述潤滑劑為氯化聚乙 稀。4. 一種權(quán)利要求1所述的納米防水透氣膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟【1】將相應(yīng)重量份的納米二氧化鈦顆粒加入無水乙醇中，在室溫下以超聲波分散 20~30分鐘，使納米二氧化鈦充分分散，形成乙醇分散系;將卵磷脂、正硅酸乙酯、2-羥基丁 二酸加入到8~12mL的氯仿/乙醇混合溶劑，待充分溶解混合后加入到所述乙醇分散體系 中，然后在大約30°C條件下繼續(xù)超聲0.5-1.5小時(shí)，35°C條件下將溶劑蒸干的產(chǎn)物A，然后將 淀粉加入到去離子水中調(diào)成淀粉溶液，將所述產(chǎn)物A加入到淀粉溶液中，在氮?dú)猸h(huán)境中于大 約30 °C條件下攪拌30min，在室溫下密閉放置4小時(shí)后，繼續(xù)超聲0.5-1.5小時(shí)，將產(chǎn)物離心 分離，30-35 °C下真空干燥0.5-2小時(shí)，得核/殼結(jié)構(gòu)顆粒。 步驟【2】將高壓聚乙烯、線性聚乙烯及聚乳酸加入到攪拌機(jī)中攪拌，攪拌溫度為60~75 °C，攪拌時(shí)間為30~45分鐘，然后加入羥乙基纖維素、聚乙烯醇，增塑劑，潤滑劑，升溫至100 ~110 °C，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，采用排氣式雙螺桿造粒機(jī)造粒，其中加料溫度為65~75 °C，中間 塑化段溫度為1 〇〇~11 〇 °C，機(jī)頭溫度為110~115 °C，口模溫度為118~125 °C，經(jīng)擠出切粒后 制得紡絲聚合物。 步驟【3】將制得的紡絲聚合物在高溫高壓空氣條件下進(jìn)行熔融靜電紡絲，經(jīng)接收板接 收后獲得直徑為10~200nm的納米纖維； 步驟【4】將制得的納米纖維與所述核/殼結(jié)構(gòu)顆?；旌暇鶆蚝髷備伋梢欢ê穸鹊哪樱?然后在40~50°C下進(jìn)行熱壓，熱壓后在80°C下經(jīng)紅外線烘干設(shè)備對膜層進(jìn)行烘干，最終制 得所述納米防水透氣膜。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米防水透氣膜的制備方法，其特征在于:所述乙醇分散 系A(chǔ)中納米二氧化鈦的重量百分比為10~50%。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米防水透氣膜的制備方法，其特征在于:所述氯仿/乙 醇混合溶劑中氯仿與乙醇的體積比為2:1。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米防水透氣膜的制備方法，其特征在于:所述步驟【3】 中高溫高壓空氣的溫度為350°C~380 °C之間，氣壓在0.3~0.5MPa，流量達(dá)到0.4m3~0.6m3/ min〇8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米防水透氣膜的制備方法，其特征在于：步驟【4】中膜 層的攤鋪厚度為1~3mm。9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米防水透氣膜的制備方法，其特征在于：步驟【4】中熱 壓前加入一半量的核/殼結(jié)構(gòu)顆粒，熱壓后再將另一半量的核/殼結(jié)構(gòu)顆粒均勻散布在熱壓 后的膜層上，然后進(jìn)行所述的烘干操作。
【文檔編號】C08K5/5415GK105968532SQ201610506585
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】崔建中, 徐逢濱
【申請人】崔建中