医疗防护服用永久抗静电聚乙烯PE微孔透气膜及制备方法与流程

本发明属于高分子材料改性，具体涉及一种医疗防护服用永久抗静电聚乙烯pe微孔透气膜及制备方法。

背景技术：

1、医用防护服是医务人员及进入特定医药卫生区域的人群所使用的防护性服装，能隔离病菌、有害超细粉尘、酸碱性溶液、电磁辐射等，保证人员的安全和保持环境清洁。gb19082-2009《医用一次性防护服技术要求》中明确要求其具备抗静电性，防止静电吸附灰尘和细菌对患者和周边人员不利，同时防止静电产生的火花引爆手术室内的挥发性气体、影响精密仪器的准确性等。

2、cn111875864a中公开了医疗防护服用聚乙烯pe微孔透气膜及其制备方法，其采用三层共挤吹塑成型，结合八辊mdo纵向拉伸工艺，生产医疗防护服用聚乙烯微孔透气膜。该方法采用吹塑成型成功制备了医疗防护服用聚乙烯pe微孔透气膜，但该薄膜产品不具有抗静电性能，一是容易静电吸附空气中的尘埃粒子、杂质或有害微生物，不利于医疗防护的卫生要求；二是在透气膜的应用过程中，特别是厚度为20-25 gsm透气膜与无纺布复合时，常常会因静电出现褶皱。

技术实现思路

1、本发明提供了一种医疗防护服用永久抗静电聚乙烯pe微孔透气膜及制备方法，采用抗静电剂结合三层共挤吹塑成型，结合多辊mdo纵向拉伸工艺，其具有永久抗静电特性，材料理化性能优异。

2、为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种医疗防护服用永久抗静电聚乙烯pe微孔透气膜，该透气膜由外层、中层和内层经吹膜机三层共挤吹塑成型，然后经多辊在线纵向mdo拉伸工艺制得；

3、其中内层原料为碳酸钙母料a；

4、中层原料采用碳酸钙母料b和密度为0.93-0.95 g/cm3的聚乙烯，按质量比60-80:20-40共混而成；

5、外层原料采用碳酸钙母料b和密度为0.93-0.95 g/cm3的聚乙烯，按质量比60-80:20-40共混而成；

6、碳酸钙母料a采用活化碳酸钙粉与密度为0.91-0.93 g/cm3低密度聚乙烯、抗静电剂经混合均匀、干燥除湿后造粒制得；

7、碳酸钙母料b是采用活化碳酸钙粉与密度为0.91-0.93 g/cm3低密度聚乙烯经混合均匀、干燥除湿后造粒制得。

8、进一步地，所述内层厚度占总透气膜厚度的20-30%。

9、进一步地，所述碳酸钙母料a熔融指数为1.0-2.0 g/10min；其原料活化碳酸钙粉与低密度聚乙烯、抗静电剂的质量比为50-60:20-30:10-20。

10、进一步地，所述抗静电剂为聚醚酯酰亚胺（peai）或含有该成份的添加物。

11、进一步地，所述碳酸钙母料b熔融指数为 1.0-2.0 g/10 min ；其原料活化碳酸钙粉与低密度聚乙烯的质量比为 50 : 50。

12、进一步地，所述活化碳酸钙粉为疏水改性的碳酸钙；粒径为1.5-2.5μm。

13、进一步地，疏水改性的材料包括硬脂酸、月桂酸、棕榈酸、肉蔻豆酸脂肪酸、钛酸酯、十六烷基三甲氧基硅烷、或烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或几种；其加入量为碳酸钙质量的3-8%。

14、本发明还涉及所述透气膜的制备方法，包括以下步骤：

15、s1、根据内层、中层和外层的原料配方分别混合，采用吹膜机将内层、中层和外层三层进行风冷成型；

16、s2、风冷成型后的膜经过导辊冷却辗平，采用八辊纵向拉伸工艺，设置预热辊1温度为50-60℃，预热辊2温度为：70-78℃，拉伸辊1温度设定为：90-110℃，拉伸辊2温度设定为：100-120℃；退火辊1温度设定为：100-120℃，退火辊2温度设定为：100-120℃，冷却辊1温度设定为： 70-80℃，冷却辊2温度设定为：50-60℃；牵引线速度为20-30 m/min，拉伸倍率为4.0-4.8，上述mdo拉伸后的薄膜，进行38-42 达因的电晕处理，收卷后即得成品。

17、进一步地，s1中吹膜机的吹涨比为2.0-3.0。

18、本发明还涉及所述透气膜在医疗防护服中的应用。

19、本发明具有以下有益效果：

20、1、本发明选用高分子型抗静电剂聚醚酯酰亚胺（peai）均匀分散于聚乙烯基材中，经三层共挤后吹塑成型与mdo拉伸工艺处理，致使抗静电剂在薄膜表层呈微细的层状或筋状分布，构成聚乙烯膜导电性表层，而在中心部分几乎呈球状分布，形成“芯壳结构”，并以此为通路泄走静电荷。需要说明的是，高分子永久型抗静电剂是以降低材料体积电阻率来达到抗静电效果，不完全依赖表面吸水，所以受环境的湿度影响比较小。本发明方法制备透气膜，即使在低温、低湿条件下，表面电阻可达107-1011ω。而传统的抗静电剂主要依靠亲水基向树脂外部不断迁移，通过吸收外部环境水分，降低材料表面电阻率达到抗静电目的，所以对环境的湿度的依赖性较大，环境湿度越低，导致表面抗静电剂分子层缺损，抗静电性能也随之下降。

21、2、本发明中的抗静电剂聚醚酯酰亚胺（peai）属于高分子型抗静电剂，是由聚醚和酰亚胺类化合物偶联聚合而成。其分子中包含有芳香环和醚键结构，在高温下不易发生断裂和氧化降解。将其与低密度聚乙烯与活化碳酸钙共混后其抗静电性会呈现协同效应，一方面源于有机基材在无机碳酸钙颗粒周边形成“微孔”拉伸，使有机分子链的运动能力增强，分子间便于质子移动，通过离子导电来传导和释放产生的静电荷；另一方面，采用吹塑成型加工工艺，加工温度为170-190℃，聚乙烯pe熔融指数为0.5-2 g/10min，其优异的耐高温性能使的在“低温”环境挤出成型避免了200℃以上高温氧化，薄膜表面具有较好的抗静电性能，表面电阻可达107ω/m2以上，且静电衰减时间≤0.5s。

22、3、本发明采用低密度聚乙烯为基体树脂、抗静电剂配方，结合特殊粒径碳酸钙共混改性，通过在三层维度上进行层间设计，经吹塑成型在透气膜薄膜材料的表面形成了有机导电网络结构，有效避免电荷的聚集。吹膜工艺生产透气膜产品具有永久抗静电特性，材料理化性能优异，满足克重：25-30gsm，透湿量：3000-5000 g/24h/m2（测试方法：gb/t12704.1-2009），抗静水压：≥1000 mmh2o，且薄膜尺寸收缩率小，与无纺布复合后满足环氧乙烷高温灭菌处理，非常适合用于生产高端医疗防护服。

技术特征：

1.一种医疗防护服用永久抗静电聚乙烯pe微孔透气膜，其特征在于：该透气膜由外层、中层和内层经吹膜机三层共挤吹塑成型，然后经多辊在线纵向mdo拉伸工艺制得；

2.根据权利要求1所述的透气膜，其特征在于：所述内层厚度占总透气膜厚度的20-30%。

3. 根据权利要求1所述的透气膜，其特征在于：所述碳酸钙母料a熔融指数为1.0-2.0g/10min；其原料活化碳酸钙粉与低密度聚乙烯、抗静电剂的质量比为50-60:20-30:10-20；聚乙烯的密度为0.91-0.93 g/cm3。

4.根据权利要求3所述的透气膜，其特征在于：所述抗静电剂为聚醚酯酰亚胺（peai）及其含该成份的添加物。

5. 根据权利要求1所述的透气膜，其特征在于：所述碳酸钙母料b熔融指数为 1.0-2.0g/10 min ；其原料活化碳酸钙粉与低密度聚乙烯的质量比为50: 50。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的透气膜，其特征在于：所述活化碳酸钙粉为疏水改性的碳酸钙，其活化改性后的粒径为1.5-2.5μm。

7.根据权利要求6所述的透气膜，其特征在于：疏水改性的材料包括硬脂酸、月桂酸、棕榈酸、肉蔻豆酸脂肪酸、钛酸酯、十六烷基三甲氧基硅烷、或烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或几种；其加入量为碳酸钙质量的3-8%。

8.权利要求1~7任意一项所述透气膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.权利要求8所述透气膜的制备方法，其特征在于：s1中吹膜机的吹涨比为2.0-3.0。

10.权利要求1~7任意一项所述透气膜或者权利要求8~9任意一项所述的制备方法得到的透气膜在医疗防护服中的应用。

技术总结
本发明属于高分子材料改性技术领域，具体公开了一种医疗防护服用永久抗静电聚乙烯PE微孔透气膜及制备方法。该透气膜由外层、中层和内层经吹膜机三层共挤吹塑成型，然后经多辊在线纵向MDO拉伸工艺制得；其中内层原料为碳酸钙母料A，其采用活化碳酸钙粉与聚乙烯、抗静电剂经混合均匀、干燥除湿后造粒制得，中层原料采用碳酸钙母料B和低密度聚乙烯共混而成,外层原料采用碳酸钙母料B和低密度聚乙烯共混而成；碳酸钙母料B是采用活化碳酸钙粉与低密度聚乙烯经混合均匀、干燥除湿后造粒制得。该透气膜产品具有永久抗静电特性，材料理化性能优异，非常适合用于生产高端医疗防护服。

技术研发人员：邓锐,陈云华,肖波,陈佰涛,邹华蓉
受保护的技术使用者：湖北宏裕新型包材股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24