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你了解TPU防水透湿膜吗?简述TPU防水透湿薄膜


       TPU薄膜是TPU弹性体的应用之一,主要用于服装、面料、鞋材、救生衣、军用帐篷,医用辅料等各领域,品种多样。依材料的种类来分,TPU薄膜可以分为:普通聚酯型、防水透湿聚醚型、耐水解聚醚型、聚碳酸酯型、聚己内酯型、聚烯烃型等多种,每种类型的薄膜还有雾面、透明、染色、磨砂等多种品号。 TPU防水透湿膜是市场上近两年发展很快的品种之一,常见的有0.01mm,0.012mm,0.015mm等几个规格,约占TPU薄膜市场份额的10%-15%。随着TPU市场的发展及价格的逐步走低,其市场份额预计还会有较大的增长空间。 

      目前国内TPU薄膜的生产厂家很多,大部分都是流延及吹膜两种方式来加工。规模较大的几个生产厂家如中山博锐斯新材料有限公司、雄林新材料科技有限公司、浙江环龙新材料科技有限公司、嘉兴南雄高分子有限公司、广州钰鑫环保塑胶有限公司等,上规模厂家的TPU薄膜占据了国内的大部分市场。台湾鼎基、polyfilm、deerfield等都是从事TPU薄膜行业较早的几家公司。以下简单介绍下透气透湿TPU薄膜的加工过程、测试方法,及影响防水透湿的主要因素。

       一、原料烘干。原料的烘干需要使用除湿干燥机来进行,露点设置在-40℃~-30℃,烘干温度调整在90~110度之间,一般需要烘干4~6小时,水分控制在300ppm以下才可以生产。通常情况下烘干好的原料敞口放在空气中放置3~5分钟,原料就因为吸湿就无法使用,因此原料的输送需要在密闭的管道中进行输送。 

       二、原料的混配。需要选择防水透湿型的TPU弹性体,然后与色母、滑剂、雾面助剂、抗静电剂、抗黄变剂(视需求)等各种加工助剂,按照不同成品的要求适当比例混配,混合均匀后加入到除湿干燥机中进行烘干。不同助剂的熔点不同,需要注意烘干温度的设置;也有部分厂家通过机械设备带有多个自动称重设备,对各种烘干的助剂进行单独的烘干称重,然后加入到挤出机的混合器中混合,再通过挤出机的螺杆喂入挤出机。 

       由于生产的防水透湿薄膜很薄,大部分都在0.01mm~0.025mm之间,因此原料中晶点或胶点要在可控的范围内,否则成品膜中会有凹凸不平的小点,导致在后期与面料复合时容易产生断膜或薄膜的水压测试偏低等一系列问题。TPU材料本身加工粘度很大,成膜性相对较差,加工温度范围窄,对原料的熔融指数稳定性都有很高的要求。 

       三、TPU防水透湿薄膜的加工方法有多种,应根据实际需要来选择。

       1、常用的方法是双层共挤吹膜法,此法生产效率较高,做出来的产品质量相对稳定,厚度偏差小;也有极少厂家采取单吹生产方式,单吹方式对设备的精密度、加工环境的温度、膜泡中的气压等要求很高,生产的速度相对来讲会低30%~50%,但是可以节约原料成本。

       2、流延法生产方式相对较少,主要原因是生产效率低、边角料较多,厚度控制能力偏差。

       3、有极少的厂家将TPU用溶剂进行溶解,然后通过涂层来做一些特殊的产品。此方法做出的产品中多少都会存在溶剂残留,成本高,不环保,只能用于一些特殊的领域。 

       四、成品膜的测试。目前市场上对防水透湿薄膜的测试方法主要有正杯法、倒杯法、吸湿法、出汗热盘法等,而且日标、美标、国际标准、欧标等都略有不同,同一测试标准不同的版本、不同的测试条件测试出来的数据差别也很大。

       五、影响成品膜防水透湿的因素分析。

       1、TPU原料。原料是影响防水透湿的主要因素,市场上的绝大多数TPU产品都不是防水透湿的产品。有些即使能够做出薄膜,但透气透湿率也很低,通常称为闭气膜。 TPU中吸湿性成分的多少会对透湿性有较大的影响,这方面与TPU合成时的配方有很大的关系。

       2、薄膜厚度。薄膜厚度对透湿性影响很大,但是产品的厚度与透湿能力的大小并不成正比。市场上用同种原料和助剂,生产出来不同厚度的中透膜,按照ASTM E96 BW-2010版测试出来的透湿率典型值会有不同。

       3、助剂。TPU在生产过程中,由于粘度很高,通常需要添加各类抗粘的助剂;为了生产不同颜色的薄膜产品,需要添加一些色母之类的助剂,这一些助剂通常本身都不具有防水透湿性能,添加之后,成品薄膜透湿率或多或少都有降低;此类助剂的载体最好是选择使用防水透湿型TPU材料,这样可以减少对透湿率的影响。 

       4、热熔胶。面料与薄膜进行复合,单位面积热熔胶所占面积会对复合后产品的透湿率有极大的影响。可以通过减少复合时上胶的克重、减小单位面积上胶点面积、更换透湿型热熔胶、采用点贴上胶复合等方式,减少对透湿性的影响。 

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