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透氣膜是什么?為何衛(wèi)生巾、紙尿褲都用它?

日期:2019-08-15

透氣膜是什么?為何衛(wèi)生巾、紙尿褲都用它?

透氣膜是一種環(huán)保型透氣()隔水(液、菌、塵)的功能性材料。微孔型透氣膜的出現(xiàn)已有二十多年的歷史,近10年得到迅速發(fā)展。中國在技術(shù)、市場及應用等方面均處在初級階段。

聚烯烴類透氣膜,它是通過將惰性填料加入PEPP載體中,經(jīng)制膜、拉伸而制得。用于個人衛(wèi)生護理用品,透氣膜是普通隔水膜的升級換代產(chǎn)品。透氣膜與普通膜不能作簡單的替換,最終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理與否對透氣膜的透氣效果體現(xiàn)至關(guān)重要!

透氣膜的透氣原理

所謂的透氣性薄膜,是通過聚烯烴原料中均勻加入混入一種功能性無機物產(chǎn)品,使制品在成膜過程中因高倍拉伸而產(chǎn)生氣孔,從而具備透氣、導濕功能;透氣膜的功能簡言之:隔水、透氣(濕氣),以最常用的PE為載體的透氣膜為例。

1. 透氣的原理

原理很簡單:無機物+拉伸=微孔,實際上操作是很講究的,只有尺寸合適,分布均勻的微孔才有效如圖1所示:

1:透氣薄膜的有效孔徑

如下圖2拉伸不足及孔徑過小、拉伸不足及無孔徑,不良的拉伸和尺寸不足的微孔只能是廢品。

2:透氣薄膜孔徑對比圖

2. 透氣膜基本成膜原理

透氣膜成膜原理:PE+CaCO3(母粒) --- 成膜 --- 拉伸 --- 透氣膜

PE透氣膜是在LDPE/LLDPE聚乙烯樹脂載體中,添加50%左右的特種碳酸鈣進行共混,經(jīng)擠出成膜后定向拉伸一定倍率而成。由于聚乙烯樹脂為熱塑性塑性材料,可在一定條件下進行拉伸和結(jié)晶,拉伸時聚合物與碳酸鈣顆粒之間發(fā)生界面剝離,碳酸鈣顆粒周圍就形成了相互連通的蜿蜒曲折的孔隙或通道,正是這些孔隙和通道賦予了薄膜的透氣()功能,從而溝通了薄膜兩面的環(huán)境。

3. 透氣膜的作用機理

當薄膜一側(cè)的水蒸氣濃度在大于薄膜另一側(cè)的環(huán)境時,形成了一種濕度梯度壓力差。這就提供了氣()體對流的基本條件,由于對流的形成從而使得薄膜兩側(cè)的濕度環(huán)境趨于了相對的平衡。

透氣膜作為隔水膜使用,對液體有阻隔效果,因為薄膜中存在的許多通路,它所形成的曲折通道長徑比”(L/D)值很大,可理解為毛細管。所以,在同一液體(如水)、相同壓力情況下,只要毛細管的液柱高度小于毛細管的長度,就可保證液體不會漏出。

因此薄膜的隔水性直接取決于透氣膜的孔隙大小和通路長度。這種性能通常上可用耐水壓(ΔP)來衡量,當水壓超過微孔膜所能承受的耐水壓值時,水就會漏出。

根據(jù)以上毛細管原理,微孔膜微孔的耐水壓可用毛細浸透壓ΔP來置換,此時可用下式表示:

ΔP=2σcosα/d

其中:

ΔP-浸透壓(Pa)

σ-表面張力(N/m)

α-接觸角()

d-毛細管直徑

由此可見,可以通過設(shè)計不同的微孔直徑和薄膜厚度來滿足耐水壓值要求(安全要求);顯然,亦可通過改變薄膜的微孔直徑和微孔密度來實現(xiàn)WVTR的要求。

 

:對于個人衛(wèi)生護理用品中所使用的透氣膜,必須遵循在確保安全性(ΔP)的前提下,提高薄膜的透氣性能的原則。

 

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