中國粉體網(wǎng)訊  聚烯烴透氣膜是以碳酸鈣等無機(jī)填料作為致孔劑填充聚烯烴做成母粒，然后通過壓延或流延、吹塑方法制成薄膜，最后經(jīng)單向或雙向拉伸形成可透氣的薄膜。它是一種高分子防水透氣材料，多應(yīng)用在衛(wèi)生巾、尿不濕以及防護(hù)服等產(chǎn)品中。隨著新型冠狀病毒在全球的蔓延，全球各地醫(yī)用物資需求較大，隨之透氣膜材料的需求不斷增長，進(jìn)而刺激了透氣膜所用碳酸鈣需求的增長。

1.聚烯烴透氣膜簡介

透氣機(jī)理

透氣膜上每平方厘米有1×107~1×108個微孔，其孔徑非常微細(xì)（約0.01~10μm），只能透過粒徑約為0.4nm的水蒸氣分子，而對于水滴或雨滴，因其粒徑過大而無法通過。換言之，人體散發(fā)的水蒸氣能有效地通過孔徑向外擴(kuò)散，而水滴則無法向內(nèi)滲透，從而達(dá)到防水透濕的效果。

致孔機(jī)理

在樹脂中加入無機(jī)填料（如碳酸鈣等），利用在拉伸過程中無機(jī)填料微粒（1~10μm）與正在定型的塑料膜基體結(jié)合處發(fā)生分離而形成微孔。

透氣膜母粒

該母粒是以聚烯烴樹脂為載體，透氣膜專用碳酸鈣為填料，并輔以功能助劑進(jìn)行表面處理，經(jīng)過共混、熔融、擠出、造粒而得。

透氣膜的生產(chǎn)工藝流程

透氣膜一般采用擠出平膜再拉伸的方法，工藝流程可分為制備片材、拉伸、定型三個部分。其生產(chǎn)工藝大致流程為：聚烯烴透氣膜專用料—擠出片材—冷卻—預(yù)熱—拉伸—熱定型—冷卻—切邊—卷取。

2.聚烯烴透氣膜用碳酸鈣的要求

透氣膜的性能要求包括：良好的機(jī)械強(qiáng)度，便于縱向橫向拉伸；優(yōu)異的疏水性；比較均勻的孔隙率與透氣性；特殊的形態(tài)結(jié)構(gòu)等。這就對所用碳酸鈣提出了具體要求。

（1）穩(wěn)定的品質(zhì)。這與跟礦石的加工方式有關(guān)。礦石在使用之前，建議每片礦石先做成分分析，如果條件具備，可對礦石做XRD分析，預(yù)測礦石的長期穩(wěn)定性。

（2）優(yōu)秀的加工性能，膜不斷裂。依據(jù)膜的厚度要求，進(jìn)行二次、三次分級，篩分出大顆粒。

（3）可以做出穩(wěn)定的膜度。依據(jù)膜的厚度，確定粉體粒徑分布范圍。碳酸鈣不能超過膜的厚度，若超過，會導(dǎo)致透氣膜在縱向橫向拉伸時出現(xiàn)破孔。

（4）適合高速生產(chǎn)。提高透氣量的關(guān)鍵之一就是使碳酸鈣顆粒能單個均一地分散在膜中，經(jīng)拉伸后能保證膜的強(qiáng)度，并獲得較高的孔隙率。若鈣粉在膜中分散不良，流動性太差，會導(dǎo)致下游膜的破孔，降低生產(chǎn)效率。

（5）特殊的粒徑分布控制，配備合適的研磨、分級和活化設(shè)備。篩分出大顆粒，同時細(xì)粉含量也不易太高。

（6）出色的表面處理工藝。長期以來國內(nèi)透氣膜專用碳酸鈣受制于國外的主要原因是：一方面包覆設(shè)備達(dá)不到，另一方面包覆的助劑達(dá)不到。對此國內(nèi)企業(yè)近年來做了很多工作，據(jù)悉采用由東莞市五全機(jī)械有限公司研發(fā)的釘盤活化機(jī)，改性后的透氣膜用碳酸鈣的平均活化度高達(dá)99.8%。

（7）優(yōu)秀的穩(wěn)定性，低揮發(fā)性物質(zhì)，選用合適的活化助劑。

（8）低水分含量（重鈣粉的低吸水性）。碳酸鈣含水量過高，易導(dǎo)致下游做流延膜時起水紋。更嚴(yán)重時熔融狀態(tài)下會導(dǎo)致團(tuán)聚體增大，導(dǎo)致堵網(wǎng)、出料不均、穿孔等現(xiàn)象。

（9）較低的吸油量。一方面是吸油量低則團(tuán)聚現(xiàn)象少，另一方面是吸油量低可避免造粒時加入過多的低分子助劑，因為透氣膜生產(chǎn)時每分鐘200米以上的牽引速度必須要有高的熔體強(qiáng)度和膜的拉伸強(qiáng)度，過多的助劑加入會降低熔體強(qiáng)度和膜的拉伸強(qiáng)度。

幾種透氣膜用碳酸鈣數(shù)據(jù)對比

目前透氣膜用碳酸鈣還未有標(biāo)準(zhǔn)參考，依據(jù)實(shí)踐，透氣膜母粒專用碳酸鈣參數(shù)指標(biāo)如下：

• 物料類型：小方解石、大方解石、大理石

• 白度≥94

• 粉體細(xì)度指標(biāo)跟膜厚度要求有關(guān)，具體可參考英格瓷Filmlink520或Filmlink525

• D50=1.7μm，D98=8μm

• D50=2.7μm，D98=14μm

• 最大顆粒粒徑（D100）不能超過透氣膜膜材厚度

• 粒徑分布相對窄較好

小結(jié)

目前國內(nèi)提供透氣膜專用碳酸鈣的廠家有歐米亞、英格瓷、五全新材料公司等，隨著透氣膜需求的增長，未來會有更多碳酸鈣企業(yè)加大對這一應(yīng)用領(lǐng)域的投入。

參考資料：

東莞市五全機(jī)械有限公司.無機(jī)粉體國產(chǎn)改性新設(shè)備：釘盤活化機(jī)

東莞市粉匠高分子科技有限公司.透氣膜用碳酸鈣粉及其制備要點(diǎn)

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/三昧）

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