本发明属于薄膜材料领域，具体是涉及一种微孔聚乙烯透气薄膜及其制备方法。
背景技术：
目前，聚乙烯微孔透气薄膜被广泛应用于生活用纸和医疗防护等领域，比如纸尿裤产品、卫生巾产品、老人失禁垫产品、防护服装等都广泛使用了聚乙烯微孔透气膜。聚乙烯微孔透气薄膜在当今社会生活中不可缺少，因其具有与棉布类产品类似的透气性，又具有与塑料类产品类似的防水性，所以使用聚乙烯微孔透气薄膜的产品舒适、卫生、便捷，深受消费者的喜爱。现有国内市场传统聚乙烯微孔透气膜几乎100％采用流延法生产，传统聚乙烯微孔透气薄膜主要存在如下几个难以避免和解决的问题：
1)减量化是目前全球塑料行业发展方向，流延法生产的聚乙烯微孔透气膜在行业内最低平方克重极限为15gsm，如果需要定位精确印刷图案，最低平方克重的聚乙烯微孔透气膜由于易于发生拉伸变形所以无法用于正常印刷生产。
2)生活用纸行业普遍追求产品去塑料感，朝向绵柔质感方向发展，更贴近消费者真实需求，但流延法很难改变和实现。
3)传统聚乙烯微孔透气膜的物理机械性能随着平方克重的减少，薄膜性能也随之减少，导致许多纸类产品没法生产，传统聚乙烯微孔透气膜容易发生变形和被拉伸现象，导致企业生产过程中废品率高。
4)目前许多产品均需要在聚乙烯微孔透气膜上进行印刷，因为流延法生产的薄膜油墨附着力较差的特性，不能进行多色精确套印生产，许多产品只能单色印刷。
5)因流延法通常进行两次拉伸后成型，塑料薄膜出现两次缩颈后，边料剔除多，生产消耗过高。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种微孔聚乙烯透气薄膜及其制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：
一种微孔聚乙烯透气薄膜，所述薄膜通过共挤吹塑法获得，所述薄膜包括印刷层、中间层以及热封层，所述印刷层、中间层以及热封层均由碳酸钙、茂金属线性低密度聚乙烯以及含氟加工助剂组成，所述碳酸钙、茂金属线性低密度聚乙烯以及含氟加工助剂的质量比为(65～75):(25～35):(0.5～1.5)，所述碳酸钙的粒径为1～2μm；所述印刷层厚度为2.5～3.5μm，所述中间层厚度为6～8μm，所述热封层厚度为2.5～3.5μm。
进一步的，所述茂金属线性低密度聚乙烯由融指为2.9～3.1的第一茂金属线性低密度聚乙烯与融指为0.9～1.1的第二茂金属线性低密度聚乙烯构成，所述第一茂金属线性低密度聚乙烯与第二茂金属线性低密度聚乙烯的质量比为30:21。
优选，所述碳酸钙、茂金属线性低密度聚乙烯以及含氟加工助剂的质量比为70:29:1，所述印刷层厚度为7μm，所述中间层厚度为14μm，所述热封层厚度为7μm。
优选，所述第一茂金属线性低密度聚乙烯的融指为3，所述第二茂金属线性低密度聚乙烯的融指为1。
一种所述的微孔聚乙烯透气薄膜的制备方法，包括以下步骤：
s1、将所述印刷层、中间层以及热封层粒料按比例投入吹膜机料筒中熔融共挤出，其中所述吹膜机熔融段温度为50～60℃，挤出段温度为180～190℃，模头温度为185～195℃，挤出量为500～600kg/h；
s2、吹膜冷却、定型；其中吹胀比为1:3～5、拉伸比为3～5；
s3、收卷分切。
优选，所述步骤s1中熔融段温度为55℃，挤出段温度为185℃，模头温度为190℃。
本发明的有益效果在于：
1)本发明微孔聚乙烯透气薄膜的透气性能能够为消费者带来舒适的感受，关键指标之一来自透气薄膜在单位时间单位面积下的水蒸气的透过重量，本发明通过配方设计、加工参数的调整和精确控制，使得吹膜生产得到的微孔聚乙烯透气薄膜的透气率偏差在±500g/m2.24h，而传统的流延聚乙烯微孔薄膜随机取样透气率偏差在±800g/m2.24h。本发明吹膜生产得到的微孔聚乙烯透气薄膜的水蒸气透过率远大于流延聚乙烯微孔薄膜的水蒸气透过率。
2)本发明制备方法获得的聚乙烯微孔薄膜的单位面积克重低至12gsm，但手感厚实，因吹膜法mdo纵向拉伸倍率≥4.0,会让薄膜材料中的caco3颗粒有发泡现象，本发明聚乙烯微孔薄膜大大减少了塑料的使用量，节能环保，同时也满足了消费者的使用需求。而传统流延聚乙烯微孔薄膜往往实际厚度与单位面积克重的比值偏小，减量化已经遭遇瓶颈。
3)本发明聚乙烯微孔薄膜具有更高的印刷饱和度，采用多色柔版高清柔印，最高可生产印刷版线数为lpi136的产品。本发明聚乙烯微孔薄膜具有非常好的油墨附着力，能够给消费者提供优良的多色印刷产品，更能够吸引终端消费者，所以具有非常好的经济价值。
4)本发明聚乙烯微孔薄膜具有更好的纵向拉伸强度和微变形强度，本发明聚乙烯微孔薄膜与同样克重的流延聚乙烯微孔薄膜经过检测对比，本发明聚乙烯微孔薄膜的纵向拉断力是流延聚乙烯微孔薄膜的2.5～3倍，本发明聚乙烯微孔薄膜非常适合纸尿裤等生产企业的高速生产或者与无纺布复合贴合的使用。本发明解决了在印刷和生产纸尿裤过程中需要拉伸变形越小越好的问题。
5)本发明聚乙烯微孔透气薄膜本身具有无数互通的微孔，其孔径非常微细(约0.01～10微米)，只能透过粒径约为0.4nm的水蒸气分子，而对任何雨滴或水滴，因其粒径过大而无法通过。这样人体散发的水蒸气就能有效地通过孔径向外扩散，而水滴则无法向内渗透，从而达到防水透湿气的效果。
所述碳酸钙为致孔剂，需要精确控制好粒径，本发明选用1～2μm之间，这样能够较好的控制吹膜单向拉伸过程中产生透气的微孔。所述第一茂金属线性低密度聚乙烯有较好膜泡稳定作用，并且具有非常好的熔体强度，所述第一茂金属线性低密度聚乙烯的融指在3左右最合适。所述第二茂金属线性低密度聚乙烯使得本发明聚乙烯微孔薄膜既有较好的透气率，又有较好的断裂伸长率，所述第二茂金属线性低密度聚乙烯的融指在1左右最合适。所述含氟加工助剂可以避免caco3颗粒在高温挤出过程中容易被氧化产生模口积碳现象，从而有效减少积碳现象对加工成型薄膜的质量影响，同时对薄膜表面的粒子流道线有非常好的改善作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明：
下表1为实施例中所用粒料的来源：
实施例1
聚乙烯微孔透气薄膜制备：
s1、将所述印刷层、中间层以及热封层粒料按比例投入吹膜机料筒中熔融共挤出，其中所述吹膜机熔融段温度为50℃，挤出段温度为180℃，模头温度为185℃，挤出量为500kg/h；
所述印刷层、中间层以及热封层均由碳酸钙、茂金属线性低密度聚乙烯以及含氟加工助剂组成，所述碳酸钙、茂金属线性低密度聚乙烯以及含氟加工助剂的质量比为65:35:0.5，所述碳酸钙的粒径为1～2μm；
所述茂金属线性低密度聚乙烯由融指为2.9的第一茂金属线性低密度聚乙烯与融指为1.1的第二茂金属线性低密度聚乙烯构成，所述第一茂金属线性低密度聚乙烯与第二茂金属线性低密度聚乙烯的质量比为30:22；
s2、吹膜冷却、定型；其中膜的吹胀比为1:3、拉伸比为3；
s3、收卷分切，得到的聚乙烯微孔透气薄膜的印刷层厚度为2.5μm，中间层厚度为6μm，热封层厚度为3.5μm。
实施例2
聚乙烯微孔透气薄膜制备：
s1、将所述印刷层、中间层以及热封层粒料按比例投入吹膜机料筒中熔融共挤出，其中所述吹膜机熔融段温度为60℃，挤出段温度为190℃，模头温度为195℃，挤出量为600kg/h；
所述印刷层、中间层以及热封层均由碳酸钙、茂金属线性低密度聚乙烯以及含氟加工助剂组成，所述碳酸钙、茂金属线性低密度聚乙烯以及含氟加工助剂的质量比为75:25:1.5，所述碳酸钙的粒径为1～2μm；
所述茂金属线性低密度聚乙烯由融指为3.1的第一茂金属线性低密度聚乙烯与融指为0.9的第二茂金属线性低密度聚乙烯构成，所述第一茂金属线性低密度聚乙烯与第二茂金属线性低密度聚乙烯的质量比为30:20；
s2、吹膜冷却、定型；其中膜的吹胀比为1:5、拉伸比为5；
s3、收卷分切，得到的聚乙烯微孔透气薄膜的印刷层厚度为3.5μm，中间层厚度为8μm，热封层厚度为2.5μm。
实施例3
聚乙烯微孔透气薄膜制备：
s1、将所述印刷层、中间层以及热封层粒料按比例投入吹膜机料筒中熔融共挤出，其中所述吹膜机熔融段温度为55℃，挤出段温度为185℃，模头温度为190℃，挤出量为550kg/h；
所述印刷层、中间层以及热封层均由碳酸钙、茂金属线性低密度聚乙烯以及含氟加工助剂组成，所述碳酸钙、茂金属线性低密度聚乙烯以及含氟加工助剂的质量比为70:29:1，所述碳酸钙的粒径为1～2μm；
所述茂金属线性低密度聚乙烯由融指为3的第一茂金属线性低密度聚乙烯与融指为1的第二茂金属线性低密度聚乙烯构成，所述第一茂金属线性低密度聚乙烯与第二茂金属线性低密度聚乙烯的质量比为30:21；
s2、吹膜冷却、定型；其中膜的吹胀比为1:4、拉伸比为4；
s3、收卷分切，得到的聚乙烯微孔透气薄膜的印刷层厚度为3μm，中间层厚度为7μm，热封层厚度为3μm。
下表2为本发明聚乙烯微孔透气薄膜制备过程控制参数：
下表3为上述实施例生产得到的聚乙烯微孔透气薄膜和传统流延法生产的聚乙烯微孔透气薄膜性能技术指标的比较：
由上述表3可知：吹塑法生产的聚乙烯微孔透气薄膜在拉断力、静水压、水蒸气透过率等指标均具有明显优势，这为相应产品的定位切、多色印刷套印提供了优良的技术保障。吹塑法生产的聚乙烯微孔透气薄膜的物理指标在达到与流延法生产的聚乙烯微孔透气薄膜同样的物理指标的同时，本发明聚乙烯微孔透气薄膜单位面积的克重更小，这样可以减量化使用塑料树脂，大量节约了能耗，并减少了碳排放，为一次性的生活卫生用品轻便、减排提供了保障。本发明聚乙烯微孔透气薄膜从物理指标看，优势明显，也符合该行业未来的发展趋势。