O que é filme respirável? Por que é usado em absorventes e fraldas para adultos?

O filme respirável é um material funcional de barreira de água (líquido, bactérias, poeira) ecologicamente correto e respirável (vapor). O surgimento do filme respirável microporoso tem uma história de mais de 20 anos, os últimos 10 anos têm sido de rápido desenvolvimento.

O filme respirável é um material necessário para fraldas para adultos , a estrutura das fraldas para adultos é dividida em 3 camadas: camada de cobertura superficial, camada central absorvente e camada inferior.

A camada superficial da fralda para adultos é feita de tecido não tecido, a camada central absorvente é composta por contas absorventes com fibras fofas, enquanto o material inferior é feito principalmente de filme PE ou filme PE + tecido não tecido, o objetivo principal do O filme inferior respirável PE é para evitar vazamentos.

Filme respirável de poliolefina, é feito pela adição de carga inerte ao suporte de PE ou PP, por meio de produção e alongamento do filme. Usado para produtos de higiene pessoal, o filme respirável é um produto atualizado do filme impermeável comum. Filme respirável e filme comum não podem ser uma simples substituição, o produto final do projeto da estrutura é razoável ou não na membrana respirável do efeito respirável da personificação do vital!

Princípio respirável do filme respirável

O chamado filme respirável, é através das matérias-primas de poliolefina adicionadas uniformemente para misturar produtos inorgânicos funcionais, de modo que os produtos no processo de formação de filme devido ao estiramento de alta dobra e produzem buracos de ar, de modo a ter umidade respirável -função condutora; função de filme respirável em resumo: impermeável, respirável (umidade), para o PE mais comumente usado como transportador para o filme respirável, por exemplo.

Princípio da Respirabilidade

O princípio é muito simples: material inorgânico + estiramento = microporoso, na verdade a operação é muito delicada, apenas o tamanho certo, a distribuição uniforme dos microporosos é eficaz como mostra a Figura 1:

Tamanho efetivo dos poros do filme respirável

Tamanho efetivo dos poros do filme respirável

Conforme mostrado nas Figuras 2 e 3 abaixo, o estiramento insuficiente e o tamanho dos poros são muito pequenos, o estiramento insuficiente e a ausência de tamanho dos poros, o estiramento deficiente e os microporos subdimensionados só podem ser resíduos.

alongamento e cavitação corretos

más condições de estiramento e cavitação insuficiente 

más condições de estiramento e sem cavitação

Princípio básico de formação de filme de membrana respirável

Princípio de formação de filme respirável: PE + CaCO3 (masterbatch) --- formação de filme --- alongamento --- filme respirável

O filme respirável PE é feito adicionando cerca de 50% de carbonato de cálcio especial ao transportador de resina de polietileno LDPE / LLDPE e, em seguida, esticando-o por um determinado período de tempo após a extrusão do filme. Como a resina de polietileno é um material plástico termoplástico, pode ser esticada e cristalizada sob certas condições, a interface entre o polímero e as partículas de carbonato de cálcio descascadas durante o estiramento, partículas de carbonato de cálcio em torno da formação de poros ou canais sinuosos interconectados, são estes poros e canais para dar a função respirável (úmida) do filme, comunicando-se assim com o filme em ambos os lados do ambiente.

Mecanismo de ação do filme respirável

Quando a concentração de vapor de água em um lado do filme é maior que o ambiente do outro lado do filme, forma-se uma diferença de pressão no gradiente de umidade. Isto fornece as condições básicas para a convecção de gás (vapor), e a formação de convecção resulta num ambiente de umidade relativamente equilibrado em ambos os lados do filme.

Filme respirável usado como membrana impermeável, o líquido tem efeito de barreira, pois o filme existe em vários caminhos, forma um canal em ziguezague 'relação comprimento-diâmetro' (L/D) o valor é muito grande, pode ser entendido como um capilar. Portanto, no mesmo líquido (como a água), a mesma pressão, desde que a altura da coluna capilar seja menor que o comprimento do tubo capilar, você pode garantir que o líquido não vazará.

As propriedades de barreira à água da película dependem, portanto, directamente do tamanho dos poros e do comprimento do percurso da película permeável. Este desempenho geralmente é medido pela pressão da água (ΔP), quando a pressão da água ultrapassa o valor da pressão da água que a membrana microporosa pode suportar, a água vazará.

 De acordo com o princípio capilar acima, a pressão da água dos poros da membrana microporosa pode ser substituída pela pressão de imersão capilar ΔP, que pode ser expressa pela seguinte fórmula:

Δ P ＝ 2σ cos α /d

Entre eles:

ΔP-pressão de imersão (Pa)

σ-Tensão superficial (N/m)

α-Ângulo de contato (grau)

d-Diâmetro capilar

A partir disso pode-se observar que o WVTR (requisito de segurança) pode ser atendido projetando-se diferentes diâmetros microporosos e espessuras de filme; obviamente o WVTR também pode ser realizado variando o diâmetro microporoso e a densidade microporosa do filme.

Nota: Para películas respiráveis ​​utilizadas em produtos de higiene pessoal, deve ser seguido o princípio de melhorar a respirabilidade da película e ao mesmo tempo garantir a segurança (valor ΔP).

Princípios Técnicos de Produção de Filme Respirável 

A fabricação de filme microporoso respirável pode ser dividida em filme soprado e método de fundição de acordo com os diferentes processos de fabricação do filme; pode ser dividido em método de alongamento unidirecional, método de alongamento bidirecional e método de alongamento local de acordo com os diferentes processos de alongamento. Em comparação com o filme PE fundido em relevo comum, a fabricação de filme respirável possui requisitos técnicos mais elevados. No processo de produção, deve-se prestar atenção especial aos seguintes aspectos:

Seleção de matérias-primas

Seleção de resina

Filme rígido e respirável - polietileno de alta densidade; Filme flexível e respirável - polietileno de baixa densidade; Filme respirável de alta elasticidade - polietileno de alta resistência; Impressão (registro de cores, corte de posição) - polietileno de alta resistência

Seleção de Carbonato de Cálcio

Tratamento de superfície de carbonato de cálcio: fluidez, estabilidade de extrusão, coqueamento, furos, propriedades mecânicas do filme, etc.

Seleção do tamanho das partículas de carbonato de cálcio: propriedades de tração, permeabilidade à umidade, uniformidade, processabilidade.

A escolha das matérias-primas afeta diretamente a processabilidade (como tempo de coqueamento, estabilidade de extrusão, produção de filmes finos e defeitos pinhole, etc.) e propriedades físicas (como permeabilidade ao ar, pressão da água, estabilidade térmica e propriedades mecânicas, etc.) de o filme respirável. Portanto, a primeira coisa a considerar ao selecionar um material permeável é torná-lo adequado às necessidades físicas do filme do cliente e às condições de correspondência com o equipamento de processamento;

Sistemas de desumidificação

A alta umidade da matéria-prima é a principal razão para os buracos no filme respirável e a coqueificação do filme T, o que afetará seriamente a eficiência da produção e a qualidade do produto do filme respirável. Portanto, a produção de filme respirável não deve apenas desumidificar a matéria-prima (<250ppm), mas também deve ter requisitos rigorosos de controle de umidade para sistemas de transporte de matéria-prima e reciclagem de franjas;

Controle de espessura de extrusão

O estiramento tem um efeito amplificador no desvio da espessura extrudida, pelo que o controlo da espessura extrudida é um pré-requisito para garantir a uniformidade da espessura do produto final;

Controle de tração

Existem 2 condições necessárias para a fabricação de filme respirável, uma é o carbonato de cálcio e a outra é o alongamento. Portanto, o alongamento é vital no processo de fabricação de filmes respiráveis. A temperatura de alongamento, a taxa de alongamento, a taxa de alongamento e a lacuna de alongamento são os 4 elementos do processo de alongamento, e seu equilíbrio geral terá um grande impacto na permeabilidade, propriedades mecânicas, consistência e aparência do filme respirável;

tratamento a quente (por exemplo, de metal)

O uso de tratamento térmico para restaurar e relaxar os segmentos rígidos da cadeia polimérica após o alongamento é necessário para melhorar a estabilidade do material do filme respirável no pós-processamento e uso do processo.

Teste de filmes respiráveis

1、Taxa de transmissão de vapor de água WVTR : Taxa de transmissão de vapor de água

Condições recomendadas:

Método de ganho de peso ---40°C.75%~90% de umidade

Método de redução de peso --- 40°C,50%~60% de umidade

2、Taxa de passagem aérea AP : Permeabilidade ao ar ------sce/100cc

3、Encolhimento: %/80℃.15min

4、Resistência à pressão da água : mm

Princípios de uso de filme respirável 

1, o efeito respirável final da incorporação das características inerentes do filme respirável é a base, mas a estrutura do design dos produtos de higiene pessoal é a chave;

2、Utilizado como material de barreira à água, a segurança da película respirável (barreira à água) é um pré-requisito, e somente sob a premissa de garantir a segurança podemos falar em respirabilidade;

3, 'largo - relativamente largo', 'fino - fino, próximo ao corpo', 'pacote - relativamente fechado' estrutura do tipo e uso relativamente longo (como fraldas, absorventes, etc.) de produtos de cuidado, é necessário o uso de materiais de filme respiráveis;

4, em comparação com o filme PE em relevo comum, o filme respirável tem suas deficiências inerentes, portanto, o design do produto deve ser bom para evitar deficiências, para aproveitar seus pontos fortes. Por exemplo, a resistência transversal (CD) do filme respirável é baixa, a cor é monótona, pouca estabilidade térmica e assim por diante;

5, o efeito respirável final é diretamente proporcional à área respirável real do filme respirável. O design do produto deve valorizar e proteger a área respirável eficaz;

6, o design do produto final deve considerar a convecção de pequenos ambientes;

7, a eficácia dos produtos respiráveis ​​no corpo do usuário é defasada.

Aplicações para membranas respiráveis

Filme respirável para fraldas para adultos , absorventes higiênicos, colchões médicos, etc., na Europa e nos Estados Unidos e em outros países sempre teve uma demanda estável, e o mercado nacional de materiais sanitários estará com a funcionalidade, necessidades de conforto e maturidade, a demanda para espaço de filme respirável será cada vez mais.