本发明涉及卫生用品
技术领域：
，更具体地，涉及一种聚烯烃透气膜专用料及其制备方法和应用。
背景技术：
：聚烯烃透气膜因其透气防水特性，广泛应用于纸尿裤、卫生巾、一次性手术衣等卫生用品领域。聚烯烃透气膜的制备工艺是先用以碳酸钙为主的无机填料填充聚烯烃进行共混改性制备透气膜专用料，然后经流延或吹膜并拉伸后制得透气膜。在拉伸过程中，聚烯烃树脂与无机填料在界面处发生脱附并形成微小的孔隙从而实现透气防水的功能。由于婴儿纸尿裤的柔软度和透气性直接影响到宝宝穿戴的舒适性，严重时会引起宝宝屁股红肿并出现湿疹等皮肤疾病，因此市场对婴儿纸尿裤所用透气底膜的柔软性和透气性等方面要求越来越高，而如何制备超柔高透气的透气底膜也是本领域亟需解决的技术问题。cn107513197a公开了一种防水透气流延膜复合材料及其制备方法，防水透气流延膜复合材料由以下重量份的组分制成：茂金属聚乙烯42～47份，高压聚乙烯3～8份，无机填料45～55份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.5～1份、偶联剂0.2～1份经混合、挤出造粒制成。该防水透气流延膜复合材料具有一定的透气性和机械性能，但还需要进一步的提升改善，尤其是在透气性能上。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是克服现有聚烯烃透气膜的透气性和柔软性不能满足相关应用要求的缺陷和不足，提供一种聚烯烃透气膜专用料。本发明的另一目的是提供一种聚烯烃透气膜专用料的制备方法。本发明的再一目的在于提供一种聚烯烃透气膜的制备方法。本发明的又一目的在于提供一种聚烯烃透气膜。本发明的又一目的是提供一种聚烯烃透气膜在婴儿纸尿裤制备中的应用。本发明上述目的通过以下技术方案实现：一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如下组分：45～55份聚乙烯树脂组合物；45～55份微米级表面改性重质碳酸钙；0.5～2份分散剂；0.5～1份抗氧剂，其中所述聚乙烯树脂组合物为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的组合物，低密度聚乙烯的密度为0.91～0.93g/cm3；茂金属聚乙烯的密度为0.91～0.93g/cm3；所述微米级表面改性重质碳酸钙d50为1～3um，d100≤10um。在本发明的聚烯烃透气膜专用料中，通过优选低密度的茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯，可以降低透气膜拉伸过程中的分子链取向，降低透气膜弹性模量，从而提高其柔软性，且可以增大拉伸过程中界面剥离形成的孔径尺寸，提升透气性，通过优选微米级碳酸钙粒径分布和高效分散剂，能够制备外观良好的聚烯烃透气膜，无晶点、针孔等膜面缺陷。其中，需要说明的是：本发明的微米级表面改性重质碳酸钙的表面改性主要是为了提升碳酸钙的分散能力，制备得到的透气膜无晶点等缺陷，且生产中不会堵滤网。本发明的分散剂可以为聚乙烯蜡、硬脂酸盐、酰胺类、高分子型分散剂的一种或多种组合物。本发明的抗氧剂可以为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫醚类的一种或多种组合物。优选地，所述聚乙烯树脂组合物中线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的重量比为1:3-3:1。其中，低密度聚乙烯为常规添加量，控制在整体聚烯烃透气膜专用料的5～15％即可。茂金属性能优异但加工性较差，而线性低密度聚乙烯加工性较好但性能稍差，所以混用以获得合适的加工性与性能。优选地，所述低密度聚乙烯熔指5～10g/10min。通过对低密度聚乙烯熔指的优选可以进一步改善透气膜的加工性能。优选地，所述线性低密度聚乙烯熔融指数为0.25～5.0g/10min。优选地，所述茂金属聚乙烯熔融指数为0.25～5.0g/10min。本发明优选低密度树脂，包括线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯，可以降低后加工中的分子链取向，降低透气膜弹性模量，从而提高其柔软性。本发明的表面改性微米级重质碳酸钙为经过硬脂酸、钛酸酯、铝酸酯、硅烷偶联剂、马来酸酐接枝聚乙烯蜡中的一种或多种组合改性剂改性得到的表面改性微米级重质碳酸钙。其中，表面改性微米级重质碳酸钙中包括微米级重质碳酸钙和改性剂量两种组分，其中改性剂的含量为总重量的0.8％～1.2％优选上述表面改性剂可以获得更好的表面处理效果处理后的碳酸钙分散性更好。本发明同时还具体保护一种聚烯烃透气膜专用料的制备方法，包括如下步骤：将聚烯烃树脂组合物、分散剂和抗氧剂混合均匀得到混合料，将混合料和微米级表面改性重质碳酸钙喂入双螺杆挤出机，熔融塑化挤出，切粒得到所述聚烯烃透气膜专用料。其中需要说明的是：聚烯烃树脂组合物、分散剂和抗氧剂混合均匀可以通过高速混合机混合。优选地，本发明所述双螺杆挤出机的螺杆直径为58～96mm，长径比为48～56，并分别设置有主喂料口和侧喂料系统。优选地，所述双螺杆挤出机的挤出机加工温度设定160～240℃。优选地，本发明的聚烯烃透气膜专用料的制备方法的制备方法中将混合料和部分微米级表面改性重质碳酸钙通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中，其余微米级表面改性重质碳酸钙通过挤出机侧喂料系统加入到双螺杆挤出机中，更优选地，通过主喂料口和侧喂料系统加入到双螺杆挤出机中的微米级表面改性重质碳酸钙质量比为1:2.5～1:1。碳酸钙因粒径较小其堆积密度低，因此喂料能力较差，通过主侧喂系统可以提高其产能。优选地，切粒得到所述聚烯烃透气膜专用料经除湿干燥后进行成品包装，除湿干燥温度为80～90℃。在具体使用上述聚烯烃透气膜专用料制备聚烯烃透气膜的应用中，本发明同时保护一种聚烯烃透气膜的制备方法，包括如下步骤：s1.将所述聚烯烃透气膜专用料经流延挤出机熔融塑化挤出，熔体经流延机t型模头的狭缝式口模被连续挤出，后经流延辊冷却成薄膜；s2.对所述薄膜进行单向拉伸，拉伸比控制在2.0～3.5，薄膜预热温度设定70～80℃，拉伸温度设定75～80℃；s3.将拉伸后的薄膜进行热定型处理，热定型温度设定95～105℃，即得聚烯烃透气膜。其中，本发明的聚烯烃透气膜的制备方法中通过低拉伸温度和高定型温度相结合的工艺设定，降低透气膜中沿拉伸方向取向的聚乙烯分子链比例，从而提高其柔软性。拉伸比优选可以进一步控制透气性能，拉伸比越大成孔越多越大，透气性越好，但其横向拉力越小，热收缩越大，也易出现破洞、断膜影响生产效率，因此需要合适的拉伸比。上述方法制备得到的聚烯烃透气膜也在本发明的保护范围之内，所述聚烯烃透气膜的透湿量为2100～2900g/m2·24h，纵向5％应变对应拉力为1.2～1.7n。更进一步地，本发明还具体保护上述聚烯烃透气膜在相关需要高透气性和高柔软性的聚烯烃透气膜的领域中的应用，比如纸尿裤、一次性手术衣等卫生用品领域，尤其是在婴儿纸尿裤制备中的应用。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种聚烯烃透气膜专用料，通过优选低密度的茂金属聚乙烯和线性低密度聚乙烯降低透气膜模量，从而提高其柔软性，通过优选碳酸钙粒径分布和高效分散剂，能够制备外观良好的聚烯烃透气膜，无晶点、针孔等膜面缺陷。本发明同时还提供了一种聚烯烃透气膜的制备方法，通过采用本发明的聚烯烃透气膜专用料结合优化后的工艺设定，通过低拉伸温度和高定型温度相结合的工艺设定，降低透气膜中沿拉伸方向取向的聚乙烯分子链比例，从而提高其柔软性，很好地制备超柔高透气聚烯烃透气膜。本发明的聚烯烃透气膜透湿量为2100～2900g/m2·24h，纵向5％应变对应拉力为1.2～1.7n，具有优异的透气性和柔软性，可广泛应用于纸尿裤、一次性手术衣等卫生用品领域，尤其是在婴儿纸尿裤制备中。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。其中，本发明的主要组分来源说明如下：低密度聚乙烯，来源于陶氏化学；线性低密度聚乙烯来源于埃克森美孚和陶氏化学；茂金属聚乙烯来源于埃克森美孚；微米级表面改性重质碳酸钙来源于英格瓷(芜湖)有限公司和广东盛朗白石工业有限公司；分散剂为聚乙烯蜡，来源于霍尼韦尔；抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类，来源于天津利安隆新材料股份有限公司。本发明的各项性能具体检测如下：其中透湿量的检测方法如下：gbt12704.2-2009，其中温度(40±2)℃，相对湿度(60±2)％。纵向、横向拉力的检测方法如下：gbt1040.3-2006纵向5％应变对应拉力的检测方法如下：gbt1040.3-2006实施例1一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如表1所示组分。其中所述聚乙烯树脂组合物为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的组合物。低密度聚乙烯熔指为8.0g/10min；线性低密度聚乙烯密度为0.915g/cm3，熔指为3.5g/10min；茂金属聚乙烯密度为0.912g/cm3，熔指为3.8g/10min；微米级表面改性重质碳酸钙平均粒径(d50)2um，最大粒径(d100)为8um，其表面改性剂为硬脂酸，含量为1.0wt％；分散剂为聚乙烯蜡，添加量为1wt％；抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类，总添加量为1wt％。聚烯烃透气膜专用料的制备方法如下：将聚烯烃树脂组合物、分散剂和抗氧剂混合均匀得到混合料，将混合料和部分微米级表面改性重质碳酸钙通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中，其余微米级表面改性重质碳酸钙通过挤出机侧喂料系统加入到双螺杆挤出机中，熔融塑化挤出，切粒得到聚烯烃透气膜专用料。双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比为52，加工温度为200℃，主喂料口和侧喂料系统加入到双螺杆挤出机中的碳酸钙质量比为1:2。一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体有如下方法制备得到：s1.将聚烯烃透气膜专用料经流延挤出机熔融塑化挤出，熔体经流延机t型模头的狭缝式口模被连续挤出，后经流延辊冷却成薄膜；s2.对所述薄膜进行单向拉伸，拉伸比控制在2.4，薄膜预热温度设定75℃，拉伸温度设定80℃；s3.将拉伸后的薄膜进行热定型处理，热定型温度设定100℃，即得聚烯烃透气膜。实施例2一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如表1所示组分。其中所述聚乙烯树脂组合物为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的组合物。低密度聚乙烯熔指为8.0g/10min；线性低密度聚乙烯密度为0.915g/cm3，熔指为3.5g/10min；茂金属聚乙烯密度为0.912g/cm3，熔指为3.8g/10min；微米级表面改性重质碳酸钙平均粒径(d50)2um，最大粒径(d100)为8um，其表面改性剂为硬脂酸，含量为1.0wt％；分散剂为聚乙烯蜡，添加量为1wt％；抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类，总添加量为1wt％。聚烯烃透气膜专用料的制备方法如下：将聚烯烃树脂组合物、分散剂和抗氧剂混合均匀得到混合料，将混合料和部分微米级表面改性重质碳酸钙通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中，其余微米级表面改性重质碳酸钙通过挤出机侧喂料系统加入到双螺杆挤出机中，熔融塑化挤出，切粒得到聚烯烃透气膜专用料。双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比为52，加工温度为200℃，主喂料口和侧喂料系统加入到双螺杆挤出机中的碳酸钙质量比为1:2。一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体有如下方法制备得到：s1.将聚烯烃透气膜专用料经流延挤出机熔融塑化挤出，熔体经流延机t型模头的狭缝式口模被连续挤出，后经流延辊冷却成薄膜；s2.对所述薄膜进行单向拉伸，拉伸比控制在2.8，薄膜预热温度设定75℃，拉伸温度设定80℃；s3.将拉伸后的薄膜进行热定型处理，热定型温度设定100℃，即得聚烯烃透气膜。实施例3一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如表1所示组分。其中所述聚乙烯树脂组合物为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的组合物。低密度聚乙烯熔指为8.0g/10min；线性低密度聚乙烯密度为0.918g/cm3，熔指为3.5g/10min；茂金属聚乙烯密度为0.927g/cm3，熔指为3.5g/10min；微米级表面改性重质碳酸钙平均粒径(d50)2um，最大粒径(d100)为8um，其表面改性剂为硬脂酸，含量为1.0wt％；分散剂为聚乙烯蜡，添加量为1wt％；抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类，总添加量为1wt％。聚烯烃透气膜专用料的制备方法如下：将聚烯烃树脂组合物、分散剂和抗氧剂混合均匀得到混合料，将混合料和部分微米级表面改性重质碳酸钙通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中，其余微米级表面改性重质碳酸钙通过挤出机侧喂料系统加入到双螺杆挤出机中，熔融塑化挤出，切粒得到聚烯烃透气膜专用料。双螺杆挤出机螺杆直径为75mm，长径比为52，加工温度为200℃，主喂料口和侧喂料系统加入到双螺杆挤出机中的碳酸钙质量比为1:2。一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体有如下方法制备得到：s1.将聚烯烃透气膜专用料经流延挤出机熔融塑化挤出，熔体经流延机t型模头的狭缝式口模被连续挤出，后经流延辊冷却成薄膜；s2.对所述薄膜进行单向拉伸，拉伸比控制在2.4，薄膜预热温度设定75℃，拉伸温度设定80℃；s3.将拉伸后的薄膜进行热定型处理，热定型温度设定100℃，即得聚烯烃透气膜。实施例4一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如表1所示组分。其中所述聚乙烯树脂组合物为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的组合物，各组分具体性能同实施例1。聚烯烃透气膜专用料的制备方法同实施例1。一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体由实施例1的方法制备得到。实施例5一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如表1所示组分。其中所述聚乙烯树脂组合物为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的组合物，各组分具体性能同实施例1。聚烯烃透气膜专用料的制备方法同实施例1。一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体由实施例1的方法制备得到。实施例6一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如表1所示组分。其中所述聚乙烯树脂组合物为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的组合物，各组分具体性能同实施例1。聚烯烃透气膜专用料的制备方法同实施例1。一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体由实施例1的方法制备得到。实施例7一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如表1所示组分。其中所述聚乙烯树脂组合物为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的组合物，各组分具体性能同实施例1。聚烯烃透气膜专用料的制备方法同实施例1。一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体由实施例1的方法制备得到。实施例8一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如实施例1所示组分。其中所述聚乙烯树脂组合物为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的组合物。低密度聚乙烯熔指为8.0g/10min；线性低密度聚乙烯密度为0.927g/cm3，熔指为3.5g/10min；茂金属聚乙烯密度为0.912g/cm3，熔指为3.8g/10min；微米级表面改性重质碳酸钙平均粒径(d50)2um，最大粒径(d100)为8um，其表面改性剂为硬脂酸，含量为1.0wt％；分散剂为聚乙烯蜡，添加量为1wt％；抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类，总添加量为1wt％。聚烯烃透气膜专用料的制备方法同实施例1。一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体由实施例1的方法制备得到。实施例9一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如实施例1所示组分。聚烯烃透气膜专用料的制备方法同实施例1。一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体有如下方法制备得到：s1.将聚烯烃透气膜专用料经流延挤出机熔融塑化挤出，熔体经流延机t型模头的狭缝式口模被连续挤出，后经流延辊冷却成薄膜；s2.对所述薄膜进行单向拉伸，拉伸比控制在3.5，薄膜预热温度设定75℃，拉伸温度设定80℃；s3.将拉伸后的薄膜进行热定型处理，热定型温度设定100℃，即得聚烯烃透气膜。表1对比例1一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如表2所示组分。其中所述聚乙烯树脂组合物为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的组合物。低密度聚乙烯熔指为8.0g/10min；线性低密度聚乙烯密度为0.935g/cm3，熔指为2.5g/10min；茂金属聚乙烯密度为0.936g/cm3，熔指为4.5g/10min；微米级表面改性重质碳酸钙平均粒径(d50)2um，最大粒径(d100)为8um，其表面改性剂为硬脂酸，含量为1.0wt％；分散剂为聚乙烯蜡，添加量为1wt％；抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类，总添加量为1wt％。聚烯烃透气膜专用料的制备方法同实施例1。一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体由实施例1的方法制备得到。对比例2一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如表2所示组分。其中所述聚乙烯树脂组合物为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的组合物。低密度聚乙烯熔指为8.0g/10min；线性低密度聚乙烯密度为0.915g/cm3，熔指为3.5g/10min；茂金属聚乙烯密度为0.912g/cm3，熔指为3.8g/10min；微米级表面改性重质碳酸钙平均粒径(d50)0.9um，最大粒径(d100)为9um，其表面改性剂为硬脂酸，含量为1.0wt％；分散剂为聚乙烯蜡，添加量为1wt％；抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类，总添加量为1wt％。聚烯烃透气膜专用料的制备方法同实施例1。一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体由实施例1的方法制备得到。对比例3一种聚烯烃透气膜专用料，以重量份数计，包括如表2所示组分。其中所述聚乙烯树脂组合物为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的组合物，各组分具体性能同实施例1。聚烯烃透气膜专用料的制备方法同实施例1。一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体由实施例1的方法制备得到。对比例4一种聚烯烃透气膜专用料制备的聚烯烃透气膜，具体由如下方法制备得到：s1.将聚烯烃透气膜专用料(同实施例1)经流延挤出机熔融塑化挤出，熔体经流延机t型模头的狭缝式口模被连续挤出，后经流延辊冷却成薄膜；s2.对所述薄膜进行单向拉伸，拉伸比控制在1.8，薄膜预热温度设定75℃，拉伸温度设定80℃；s3.将拉伸后的薄膜进行热定型处理，热定型温度设定80℃，即得聚烯烃透气膜。表2对比例1对比例2对比例3对比例4低密度聚乙烯8888线性低密度聚乙烯20202520茂金属聚乙烯20202520微米级表面改性重质碳酸钙50504050分散剂1111抗氧剂1111结果检测对所制透气膜样品进行相关性能测试，结果见表3。表3采用纵向5％应变对应的拉力表征透气膜柔软度，其值越高，透气膜越硬挺，其值越低，透气膜越柔软。按照本发明所提供方案，上述实施例均能制备得到外观良好，超柔高透气聚烯烃透气膜。本发明的超柔高透气聚烯烃透气膜的相应横向和纵向拉伸性能均达到相关要求。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。当前第1页12