一种高透湿生物降解多层复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种高透湿生物降解多层复合材料。目前的胶复合产品由于所用普通胶不透气，会使面料透湿性能大大下降，影响穿着的舒适性，而且普通胶水不溶解于水，会形成一定量的水溶解残留。本发明专利技术的复合材料由至少一层水溶性可生物降解的聚乙烯醇薄膜和至少一层水溶性可生物降解的聚乙烯醇非织造布复合而成，其特征在于，所述的聚乙烯醇薄膜与聚乙烯醇非织造布采用水溶性胶粘剂复合而成，使聚乙烯醇薄膜与聚乙烯醇非织造布之间形成多个胶点。本发明专利技术复合后的成品可以完全溶解于水，配合高温水溶的聚乙烯醇薄膜和水溶性聚乙烯醇非织造布，制成的多层复合材料，更适合于有气、液体阻隔需求，且有生物降解、水溶解需求的防护服的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种高透湿生物降解多层复合材料本专利技术涉及多层复合材料领域，具体地说是一种生物降解的水溶性聚乙烯醇薄膜与同种材料的非织造布层压复合制成的高透湿纺织材料。
技术介绍
聚乙烯醇树脂经溶解、溶液纺丝、高倍拉伸、干燥定型、短切清洗、卷曲烘干后生产出的短纤维，经梳理水刺制成的非织造布，具有较高的拉伸强度、良好的透气性能，且特别轻薄柔软，使用舒适，具有完全生物降解性，可以制成多种一次性防护服、工作服、鞋套、帽等制品。然而，现有非织造布，其纤维间存在较大的间隙，使得这种材料在某些场合的使用上有很大的局限性，如大量应用于医疗、消防、电站、防化等领域的防护服，需要有液体阻隔性、固体尘埃阻隔性要求，但现有非织造布就无法满足上述要求。为了解决非织造布的阻隔性难题，人们采取了许多的措施，试图改善无纺布面料的阻隔性。如采用超细纤维以特殊工艺制成超细孔隙的杜邦Tyvek、采用聚丙烯纺粘/融喷复合工艺制成的超细孔隙的SM、SMS、SMMS复合无纺布、采用I3U涂层、采用TO/TFPE薄膜复合、对无纺布进行拒水处理，甚至采用普通PP无纺布与聚烯烃类薄膜进行多层复合等。以上的解决方案中，不但存在面料透湿性不够好的缺陷，而且生产的材料均为非可降解材料，而这类材料作为大量的一次性产品的原材料，它们的回收销毁不仅要产生巨大的费用，而且更主要的是在处理时，无论是焚烧或填埋，都会对环境造成较大的损害。聚乙烯醇薄膜(PVA薄膜)，不但具有比普通薄膜更好的强度、透明度、耐化学物品性、耐油性、可印刷性、可热封性、抗静电性等优点，而且还具有特殊的气体阻隔性、保香性、光泽度。聚乙烯醇薄膜最突出的特点是它具有水溶性、可生物降解性。聚乙烯醇薄膜具有一定结晶度，通过某些特殊工艺过程，可以调节薄膜的结晶度，达到薄膜在常温下对水起阻隔作用，而在较高温度(如90-100°C)下，薄膜具有水溶性。由于非晶区的存在，聚乙烯醇薄膜还有一定的透湿性能 ，它的透湿机理并不主要像传统的透气膜那样完全依赖于微孔透湿，它还可以通过水份在薄膜中的溶解和挥发，使水分得以通过薄膜进行传导。聚乙烯醇薄膜的这些性能，使得它非常适合用于生产用于可生物降解的阻隔性高透湿的多层复合材料。传统的多层复合方式中，有热融复合、胶复合、挤出复合等复合方式。这些复合方式，都有其自身的优缺点。反映在产品性能上，热融复合方式是指以薄膜和非织布同时受热，加压熔合的复合方式；而聚乙烯醇的热分解温度与熔融温度过于接近，很难以此方法获得剥离强度好的复合产品，且即使热融复合能勉强达到剥离强度一定值，但生产效率低，力口工成本非常高。胶复合产品由于目前所用普通胶不透气，会使面料透湿性能大大下降，影响穿着的舒适性，而且普通胶水不溶解于水，会形成一定量的水溶解残留。挤出复合适合于聚烯烃薄膜的在线复合，但采用聚乙烯醇薄膜作为复合材料，目前在熔融挤出技术方面，技术上还很不成熟，以目前的技术、工艺水平，还难以做到
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有聚乙烯醇非织造布与聚乙烯醇薄膜胶复合技术存在的缺陷，提供一种适合一次性产品使用的低成本、具有阻隔性、高透湿性能的能完全溶解于水的复合材料。为此，本专利技术采用的技术方案如下:一种高透湿生物降解多层复合材料，所述的复合材料由至少一层水溶性可生物降解的聚乙烯醇薄膜和至少一层水溶性可生物降解的聚乙烯醇非织造布复合而成，其特征在于，所述的聚乙烯醇薄膜与聚乙烯醇非织造布采用水溶性胶粘剂复合而成，使聚乙烯醇薄膜与聚乙烯醇非织造布之间形成多个胶点；所述的水溶性胶粘剂由主体材料为醇解度99%以上的聚乙烯醇树脂，溶解于热水中，添加5-30phr的丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、三乙醇胺、丁二醇中的一种或数种作为增塑剂，添加0.01-2phr的改性聚醚有机硅、硬脂酸、烷基苯磺酸钠中的一种或数种作为润湿剂，制得的水溶性胶粘剂的固含量为5-30% ;所述聚乙烯醇薄膜与聚乙烯醇非织造布的复合工艺采用网印法或凹版印刷法的施胶方法，施胶量为3-90g/sm。为了使最终产品能够完全溶解在水里，本专利技术中所用的水溶性胶粘剂是为本专利技术特别配制。考虑到最终产品有可能接触到水，为保证复合材料的使用性能，胶粘剂在遇到常温水时，仍应保持较好的粘接性能，而在高温(90-100°C)下，它又能迅速地溶解于水，本专利技术采用醇解度为99%以上的聚乙烯醇树脂，对树脂的聚合度可不作要求，但是，不同的聚合度树脂，配成的胶水粘度是不同的，需要根据复合工艺调整其固含量(一般控制在5-30%)，并尽可能使用低聚合度树脂、高固含量胶水。为使复合材料保持优良的柔软性，本专利技术在胶粘剂中添加了增塑剂，在不影响粘接强度和高温水溶解性的前提下，尽可能地提高胶粘剂的柔软性。为提高胶粘剂的粘接强度，本专利技术在胶粘剂中加入了表面活性剂作为润湿剂，以增加胶粘剂与薄膜、非织造布纤维表面的润湿性能。采用网印法或凹版印刷法的施胶方法，将胶粘剂施加到聚乙烯醇薄膜或者非织造布的复合面上。网印法，可以是平网印刷、圆网印刷等工艺，为了保持最终复合材料的柔软特性，最好采用平网或圆网印刷法。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本专利技术采取以下技术措施: 所述施胶方法的具体步骤如下:将聚乙烯醇薄膜和聚乙烯醇非织布分别装在上胶复合机上的各自的放卷架上，分别通过各自的自动张力控制器和自动纠偏装置后，通过施胶设备对聚乙烯醇薄膜复合面施加水溶性胶粘剂，然后迅速与聚乙烯醇非织造布一起复合，之后导入中心加热的热碾压辊表面，进行至少一次热碾压，一次热碾压的还需要针铗保幅补充烘干，最后冷却、切边、收卷。以进行二次以上的热碾压为最佳。聚乙烯醇薄膜经施加胶粘剂后，由于胶粘剂本身带有一定量的水分，薄膜遇水后，时间久了会产生形变，皱纹等缺陷，严重时还会出现在后道热碾压时穿孔、粘辊等现象，影响产品外观和性能，阻碍生产正常持续进行，因此，聚乙烯醇薄膜从施胶后到热碾压辊开始碾压前的时间间隔尽可能短，通常控制在0.3min以内；所述热碾压辊表面的温度调节，与胶粘剂的固含量、施胶量和形状分布有关，以面料不粘辊、不产生缺陷时的最高温度为限，所述热碾压辊表面的温度控制在30-200°C，优选在50-150°C，更优选在70_130°C ;施胶量优选为5-60g/sm,更优选为9-40g/sm。为防止胶粘剂 和薄膜在加热碾压时沾粘污染热碾压辊，在热碾压辊的表面进行特氟龙涂料涂装处理、有机硅胶涂布处理或者包覆特氟龙不沾布，形成不沾处理层。施胶时，将多个胶点以点状、字母或花纹形状间隔印刷在聚乙烯醇薄膜或聚乙烯醇非织造布的复合面上，相邻胶点之间的距离为l_20mm，以达到保持最终复合材料柔软特性、高透湿性和节省胶用量的目的。所述复合材料的透湿性能达到4500g/sm.d以上，所述的聚乙烯醇薄膜为透明薄膜、磨砂面薄膜或花纹薄膜，其厚度为0.005-0.2mm，优选为0.01-0.04mm ;所述聚乙烯醇非织造布的克重在30_130g/sqm,优选为55-llOg/sqm。本专利技术具有的有益效果:由于采用的胶粘剂是水溶性胶水，复合后的成品可以完全溶解于水，配合高温水溶的聚乙烯醇薄膜和水溶性聚乙烯醇非织造布，制成的多层复合材料，更适合于有气、液体阻隔需求，且有生物降解、水溶解需求的防护服的应用。这种应用主要在于核工业防护方面，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高透湿生物降解多层复合材料，所述的复合材料由至少一层水溶性可生物降解的聚乙烯醇薄膜和至少一层水溶性可生物降解的聚乙烯醇非织造布复合而成，其特征在于，所述的聚乙烯醇薄膜与聚乙烯醇非织造布采用水溶性胶粘剂复合而成，使聚乙烯醇薄膜与聚乙烯醇非织造布之间形成多个胶点；所述的水溶性胶粘剂由主体材料为醇解度99%以上的聚乙烯醇树脂，溶解于热水中，添加5?30phr的丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、三乙醇胺、丁二醇中的一种或数种作为增塑剂，添加0.01?2phr的改性聚醚有机硅、硬脂酸、烷基苯磺酸钠中的一种或数种作为润湿剂，制得的水溶性胶粘剂的固含量为5?30%；所述聚乙烯醇薄膜与聚乙烯醇非织造布的复合工艺采用网印法或凹版印刷法的施胶方法，施胶量为3?90g/sm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方海素，唐岷，杨朝群，肖先德，
申请(专利权)人：世源科技嘉兴医疗电子有限公司，
类型：发明
国别省市：