什么是透气膜？为什么它用于护垫和成人纸尿裤？

透气膜是一种环保透气（蒸气）阻水（液体、细菌、灰尘）的功能材料。微孔透气膜的出现已有20多年的历史，最近10年得到了快速发展。

 

透气膜是的必备材料， 成人纸尿裤 的结构 成人纸尿裤 分为3层：表层、吸收芯层和底层。

 

的表层 成人纸尿裤 由无纺布制成，吸收芯层是具有蓬松纤维的吸收珠，而底层材料主要由PE膜或PE膜+无纺布制成，主要用途PE透气底膜是为了防止渗漏。

 

聚烯烃透气膜，是在PE或PP载体中加入惰性填料，经制膜、拉伸而成。用于个人卫生护理用品，透气膜是普通防水膜的升级产品。透气膜与普通膜不能简单替代，最终产品的结构设计合理与否对透气膜的透气效果的体现至关重要！

透气膜透气原理

所谓透气膜，是通过将聚烯烃原料均匀添加混合而成的一种功能性无机制品，使制品在成膜过程中因高倍拉伸而产生气孔，从而具有透气、吸湿的功能。 -传导功能；透气膜的功能简单来说就是：防水、透气（防潮），以最常用的PE为载体的透气膜为例。

透气原理

原理很简单：无机材料+拉伸=微孔，其实操作很微妙，只有尺寸合适、分布均匀的微孔才是有效的如图1所示：

如下图2、图3所示，拉伸不够孔径太小，拉伸不够没有孔径，拉伸不好孔径太小只能是废品。

透气膜基本成膜原理

透气成膜原理：PE+CaCO3（母料）---成膜---拉伸---透气膜

PE透气膜是在LDPE/LLDPE聚乙烯树脂载体中添加50%左右的特种碳酸钙，挤出薄膜后拉伸一定时间而制成。由于聚乙烯树脂是一种热塑性塑料材料，在一定条件下可以拉伸和结晶，拉伸时聚合物与碳酸钙颗粒之间的界面剥离，碳酸钙颗粒周围形成相互连通的蜿蜒的孔隙或通道，正是这些孔隙和通道赋予薄膜透气（润湿）功能，从而与薄膜两侧的环境相通。

 

透气膜的作用机理

当薄膜一侧的水蒸气浓度大于薄膜另一侧的环境时，就会形成湿度梯度压力差。这就为气体（蒸气）对流提供了基本条件，对流的形成导致薄膜两面形成相对平衡的湿度环境。

 

透气膜用作防水膜时，对液体具有阻隔作用，由于膜中存在许多通道，它形成锯齿形通道，“长径比”（L/D）值很大，可理解为毛细管。因此，在同样的液体（如水）、同样的压力下，只要毛细管柱的高度小于毛细管的长度，就可以保证液体不会泄漏出去。

 

因此，膜的防水性能直接取决于可渗透膜的孔径和路径长度。这种性能通常用水压（ΔP）来衡量，当水压超过微孔膜所能承受的水压值时，水就会漏出。

 根据上述毛细管原理，微孔膜孔内的水压可以用毛细管浸入压力ΔP代替，可以用以下公式表示：

ΔP ​＝ 2σcosα ​/ d

他们之中：

ΔP-均热压力（Pa）

σ-表面张力(N/m)

α-接触角(度)

d-毛细管直径

由此可见，通过设计不同的微孔直径和膜厚可以满足WVTR（安全要求）；显然，WVTR也可以通过改变薄膜的微孔直径和微孔密度来实现。

注：对于个人卫生护理用品中使用的透气薄膜，必须遵循在保证安全性（ΔP值）的同时提高薄膜透气性的原则。

透气膜生产技术原理 

微孔透气膜的制造根据制膜工艺的不同可分为吹膜法和流延法；根据拉伸工艺的不同，可分为单向拉伸法、双向拉伸法和局部拉伸法。与普通PE流延压花膜相比，透气膜的制造具有更高的技术要求。在生产过程中，应特别注意以下几个方面：

原材料的选择

树脂选择

硬质透气膜——高密度聚乙烯；柔性透气膜——低密度聚乙烯；高弹透气膜——高强度聚乙烯；印刷（套色、定位切割）-高强度聚乙烯

碳酸钙的选择

碳酸钙表面处理：流动性、挤出稳定性、模头焦化、针孔、薄膜力学性能等。

 

碳酸钙粒径的选择：拉伸性能、透湿性、均匀性、加工性能。

 

原材料的选择直接影响到加工性能（如焦化时间、挤出稳定性、薄膜产量和针孔缺陷等）和物理性能（如透气度、水压、热稳定性和力学性能等）。透气膜。因此，选择透气材料首先要考虑的是使其适合客户对薄膜的物理要求以及与加工设备的匹配条件；

 

除湿系统

原料湿度过高是透气膜出现孔洞、T膜焦化的主要原因，将严重影响透气膜的生产效率和产品质量。因此，透气膜的生产不仅要对原料进行除湿（<250ppm），而且对原料输送和边缘回收系统也应有严格的湿度控制要求；

挤出厚度控制

拉伸对挤出厚度的偏差有放大作用，因此挤出厚度的控制是保证最终产品厚度均匀性的前提；

张力控制

制造透气膜有2个必要条件，一是碳酸钙，二是拉伸。因此，拉伸在透气膜的制造过程中至关重要。拉伸温度、拉伸比、拉伸速率和拉伸间隙是拉伸过程的4个要素，其整体平衡将对透气膜的透气性、力学性能、一致性和外观产生很大影响；

热处理（例如金属）

利用热处理使拉伸后僵硬的聚合物链段恢复和松弛，对于提高透气膜材料在后加工和使用过程中的稳定性是必要的。

透气薄膜的测试

1、水蒸气透过率 WVTR ：水蒸气透过率

推荐条件：

增重法---40℃.75%~90%湿度

减重法---40℃.50%~60%湿度

2、空气通过率 AP ：透气度------sce/100cc

3、收缩率：%/80℃.15min

4、耐水压： mm

透气膜的使用原则 

1、最终透气效果的体现，透气膜的固有特性是基础，但个人卫生护理品的结构设计是关键；

2、作为阻水材料，透气膜（阻水）的安全性是前提，只有保证安全的前提下才谈透气；

3、“宽-相对宽”、“薄-薄、紧贴身体”、“包裹-相对封闭”型结构和相对较长时间使用（如​​尿布、护垫等）的护理产品中，使用透气的薄膜材料是必要的；

4、与普通PE压花膜相比，透气膜有其固有的缺点，因此在产品的设计上要善于避免缺点，发挥其优点。例如，透气膜的横向强度（CD）低、颜色单调、热稳定性差等；

5、最终的透气效果与透气膜的实际透气面积成正比。产品设计应珍惜并保护有效透气面积；

6、最终产品设计应考虑对流小环境；

7、透气产品在使用者体内的有效性是有时间滞后的。

透气膜的应用

透气膜用于 成人 纸尿裤、卫生巾、医用床垫等，在欧美等国家一直有着稳定的需求，而国内卫生材料市场也将随着功能性、舒适性的需求而成熟，需求对于透气膜的空间将会越来越大。