一种防辐射透气薄膜的制备方法与流程

本发明涉及透气薄膜制备，具体涉及一种防辐射透气薄膜的制备方法。

背景技术：

1、在电气化高度发展的今天，与人们日常生活密切相关的手机、电视、电脑、电热毯、微波炉等电器设备相继进入千家万户，给人们的生活带来便利，但电器设备在使用过程中都会不同程度地产生不同波长和频率的电磁波辐射，虽然健康的成人足以抵抗这些辐射，但是孕妇、婴儿等敏感人群的健康却容易受到辐射影响，目前该类敏感人群通常使用的防辐射孕妇装、防辐射纸尿裤等个人防护用品防止电磁波辐射的危害，现有部分孕妇使用的防辐射孕妇装通过含银锦纶编制制得，价格比较昂贵，并且使用之后需要重复洗涤以保持清洁卫生，但是洗涤过后防辐射孕妇装的防辐射效果容易降低，另外，针对早产、患有黄疸疾病等情况的婴儿需要照射蓝光，为避免光辐射对新生儿生殖系统的损害而需要使用防辐射纸尿裤，目前部分防辐射纸尿裤的底膜采用具有防辐射效果的薄膜，但是该类薄膜的透气性较差，容易导致婴儿出现皮肤疾病。

2、针对上述防辐射孕妇装、防辐射纸尿裤的缺陷，防辐射孕妇装与防辐射纸尿裤均可以通过复合具有防辐射金属镀层的防辐射透气膜制得，但是防辐射透气膜在镀金属的过程中金属微粒容易将透气膜的微孔堵塞，并且金属镀层固化后将透气膜表面完全覆盖，而金属镀层因具有良好的致密性使其透气性远不如透气膜，导致防辐射透气膜的透气性较低，从而使复合有防辐射透气膜的防辐射孕妇装、防辐射纸尿裤等产品的透气性较差。

3、现有部分防辐射透气膜并没有解决上述问题，例如一种防电磁辐射防水透气薄膜材料及其制备方法及应用（公开号：cn107903435b公开日：2021-06-04），公开了一种防电磁辐射防水透气薄膜材料，包括以下步骤：首先对多孔膨体聚四氟乙烯薄膜进行等离子体处理改性，然后在其表面组装带活性端基的共聚物薄膜并固化，再通过离子交换将活性氯化钯负载到活性共聚物薄膜侧链，最后将表面活化的多孔膨体四氟乙烯薄膜进行无电沉积从而获得表面镀铜的多孔膨体聚四氟乙烯薄膜。

4、上述防电磁辐射防水透气薄膜材料的制备方法中，将膨体聚四氟乙烯薄膜置于铜前驱体溶液中进行无电沉积实现化学镀铜，但是化学镀铜的过程中金属铜微粒会在薄膜表面均匀沉积形成一层致密的金属镀层，从而将膨体聚四氟乙烯薄膜的微孔堵住，膨体聚四氟乙烯薄膜由于被金属镀层覆盖而导致原有的透气性被影响，并且金属镀层由于较高的致密性而导致透气性较差，进而导致防电磁辐射防水透气薄膜的透气性较差，因此仍有改进空间。

技术实现思路

1、针对背景技术中存在的技术缺陷，本发明提出一种防辐射透气薄膜的制备方法，解决了上述技术问题以及满足了实际需求，具体的技术方案如下所示：

2、一种防辐射透气薄膜的制备方法，包括以下步骤：

3、s1.备料，配备制备薄膜的基料、填料、助剂；

4、s2.制备薄膜

5、s2-1.将基料与助剂混合、搅拌均匀后得到混合基料；

6、s2-2.将混合基料与填料分别从双螺杆挤出机的三个喂料口中，经过双螺杆挤出机加热混炼、塑化后经过水环切粒机切粒得到改性透气料，接着改性透气料经过脱水、分选后进入烘料桶储存；

7、s2-3.将烘干后的改性透气料投入到制膜机的下料口，制膜机将改性透气料重新加热至熔融后经过过滤网后再经模头挤出呈熔融状态的薄膜，接着将薄膜冷却定型；

8、s3.拉伸薄膜

9、s3-1.薄膜传输进入拉伸机构内进行预热；

10、s3-2.预热后的薄膜通过拉伸机构内相邻拉伸辊的转动速度差进行拉伸，拉伸后得到透气膜；

11、s4.镀防辐射层

12、s4-1.将透气膜安装在真空室中并将靶材安装在离子溅射镀膜设备上，对真空室进行抽真空；

13、s4-2.对靶材进行加热，接着通入惰性气体；

14、s4-3.通过离子溅射镀膜设备在透气膜表面镀上一层防辐射层；

15、s4-4.对透气膜表面的防辐射层进行固化定型，冷却后得到防辐射透气薄膜。

16、作为本发明进一步的技术方案，制备所述薄膜的原料由按质量百分比计的以下组分组成：46%-58%基料、43%-50%填料、1%-2%助剂。

17、作为本发明进一步的技术方案，所述基料包括按质量百分比计的以下组分：35%-45%线性低密度茂金属聚乙烯、28%-38%中密度茂金属聚乙烯、18%-26%低密度聚乙烯、2%-8%高密度聚乙烯，所述填料采用微米级接枝改性硫酸钡，所述助剂包括抗氧化剂、聚邻苯二甲酰胺、分散剂。

18、作为本发明进一步的技术方案，所述双螺杆挤出机加热混炼的温度为180-200℃，所述制膜机加热的温度为180-250℃。

19、作为本发明进一步的技术方案，所述薄膜冷却成型后的厚度为30-60μm。

20、作为本发明进一步的技术方案，所述拉伸机构包括依次排列的第一拉伸辊、第二拉伸辊、第三拉伸辊、第四拉伸辊、若干根定型辊，所述第一拉伸辊转动的线速度为1-1.25m/s，所述第二拉伸辊转动的线速度为1.5-1.75m/s，所述第三拉伸辊转动的线速度为2-2.25m/s，所述第四拉伸辊转动的线速度为2.5-3m/s。

21、作为本发明进一步的技术方案，每一所述定型辊转动的线速度为2.3-2.75m/s，所述第一拉伸辊、第二拉伸辊、第三拉伸辊、第四拉伸辊表面加热的温度为80-90℃。

22、作为本发明进一步的技术方案，所述拉伸机构对薄膜拉伸的倍率为2-3倍，透气膜的厚度为11-30μm。

23、作为本发明进一步的技术方案，所述真空室抽真空的真空度为10^-2pa，所述靶材采用铝丝、铜丝、银丝其中一种，所述靶材通过电子束加热、阴极电弧其中一种加热方式进行加热，所述惰性气体选自氩气、氦气其中一种。

24、作为本发明进一步的技术方案，所述防辐射层的厚度为2-2.5od。

25、本发明具有的有益效果在于：

26、本发明采用可吸收辐射的硫酸钡作为制作透气膜的填料，接着采用离子溅射法以具有防辐射效果的金属为靶材在透气膜表面镀一层防辐射层得到防辐射透气膜，硫酸钡与防辐射层使防辐射透气膜具有良好的防辐射效果，并且镀防辐射层过程中，金属蒸气粒子附着在透气膜表面的时候具有较高温度而部分嵌入透气膜内，从而使防辐射层具有良好的附着力并提高防辐射透气膜的机械强度；

27、透气膜在硫酸钡分散的位置具有若干微孔，并且经过接枝改性的硫酸钡与金属蒸气粒子均附带负电荷，根据库仑定律，硫酸钡与金属蒸气粒子会相互排斥，可以降低金属蒸气粒子附着在微孔处的概率，从而降低透气膜微孔处防辐射层的厚度，让防辐射透气膜保持良好的透气性。

技术特征：

1.一种防辐射透气薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的防辐射透气薄膜的制备方法，其特征在于：制备所述薄膜的原料由按质量百分比计的以下组分组成：46%-58%基料、43%-50%填料、1%-2%助剂。

3.根据权利要求1所述的防辐射透气薄膜的制备方法，其特征在于：所述基料包括按质量百分比计的以下组分：35%-45%线性低密度茂金属聚乙烯、28%-38%中密度茂金属聚乙烯、18%-26%低密度聚乙烯、2%-8%高密度聚乙烯，所述填料采用微米级接枝改性硫酸钡，所述助剂包括抗氧化剂、聚邻苯二甲酰胺、分散剂。

4.根据权利要求1所述的防辐射透气薄膜的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机加热混炼的温度为180-200℃，所述制膜机加热的温度为180-250℃。

5.根据权利要求1所述的防辐射透气薄膜的制备方法，其特征在于：所述薄膜冷却成型后的厚度为30-60μm。

6.根据权利要求1所述的防辐射透气薄膜的制备方法，其特征在于：所述拉伸机构包括依次排列的第一拉伸辊、第二拉伸辊、第三拉伸辊、第四拉伸辊、若干根定型辊，所述第一拉伸辊转动的线速度为1-1.25m/s，所述第二拉伸辊转动的线速度为1.5-1.75m/s，所述第三拉伸辊转动的线速度为2-2.25m/s，所述第四拉伸辊转动的线速度为2.5-3m/s。

7.根据权利要求6所述的防辐射透气薄膜的制备方法，其特征在于：每一所述定型辊转动的线速度为2.3-2.75m/s，所述第一拉伸辊、第二拉伸辊、第三拉伸辊、第四拉伸辊表面加热的温度为80-90℃。

8.根据权利要求1所述的防辐射透气薄膜的制备方法，其特征在于：所述拉伸机构对薄膜拉伸的倍率为2-3倍，透气膜的厚度为11-30μm。

9.根据权利要求1所述的防辐射透气薄膜的制备方法，其特征在于：所述真空室抽真空的真空度为10^-2pa，所述靶材采用铝丝、铜丝、银丝其中一种，所述靶材通过电子束加热、阴极电弧其中一种加热方式进行加热，所述惰性气体选自氩气、氦气其中一种。

10.根据权利要求1所述的防辐射透气薄膜的制备方法，其特征在于：所述防辐射层的厚度为2-2.5od。

技术总结
本发明公开了一种防辐射透气薄膜的制备方法，属于透气薄膜制备技术领域，包括以下步骤：备料、制备薄膜、拉伸薄膜、镀防辐射层，采用可以吸收辐射的硫酸钡作为填料并与基料、助剂混合制得薄膜，接着薄膜通过拉伸得到透气膜，透气膜在硫酸钡分散的位置具有若干微孔，接着采用离子溅射法以具有防辐射效果的金属为靶材在透气膜表面镀一层防辐射层得到防辐射透气膜，硫酸钡与防辐射层使防辐射透气膜具有良好的防辐射效果，并且经过接枝改性的硫酸钡与金属蒸气粒子均附带负电荷，根据库仑定律，硫酸钡与金属蒸气粒子会相互排斥，可以降低金属蒸气粒子附着在微孔处的概率，从而降低透气膜微孔处防辐射层的厚度，让防辐射透气膜保持良好的透气性。

技术研发人员：尹斓
受保护的技术使用者：佛山市允迪薄膜材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11