一种复合材料及其应用 |
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| 申请号 | CN201710674257.9 | 申请日 | 2017-08-09 | 公开(公告)号 | CN107443850A | 公开(公告)日 | 2017-12-08 |
| 申请人 | 连云港柏兴无纺布制品有限公司; | 发明人 | 苏昭铭; 徐媛媛; 王欢; 张东晨; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 复合材料 和应用，复合材料包括有颗粒手感的 薄膜 及复合在所述薄膜表面上的 纤维 材料，所述薄膜为一层或一层以上结构，所述薄膜中至少有任意一层结构的原料配方包含超高分子量 聚合物 颗粒，所述超高分子量聚合物颗粒的直径为10μm～500μm、分子量为100万~700万、熔点为125℃～180℃。本发明通过在薄膜配方原料中添加超高分子量聚合物颗粒，使得薄膜表面具有颗粒手感的凸起效果，且薄膜因表面凸起不平整，会使薄膜与纤维材料之间的空间增大，使得本发明复合材料具有更高的吸 水 倍率，具有更高的吸水能 力 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种复合材料，包括有颗粒手感的薄膜及复合在所述薄膜表面上的纤维材料，其特征在于：所述薄膜为一层或一层以上结构，所述薄膜中至少有任意一层结构的原料配方包含超高分子量聚合物颗粒，所述超高分子量聚合物颗粒的直径为10μm～500μm、分子量为 |
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| 说明书全文 | 一种复合材料及其应用技术领域[0001] 本发明属于高分子材料领域，应用于医疗卫生行业，具有涉及一种复合材料及其应用。 背景技术[0002] 在医院的手术室里，梅氏架(mayo stand，通常称为托盘)是用于放置手术器械、托盘、药物及其他手术用品的不锈钢架，梅氏架一般由一个较大的不锈钢托盘和C型带滑轮的支架组成。在使用梅氏架时要在外面套上梅氏套(mayo stand cover，通常称为手术托盘套)，以防止交叉感染，手术结束后亦可作为收集医疗废弃物使用。梅氏套一般是由聚烯烃薄膜和纤维面料复合而成，一端为闭合式，一端为开放式。 [0003] 梅氏套在使用前需要先将开放一端打开，以便先套入梅氏架托盘前端。为使梅氏套开放端容易打开，则要求制作梅氏套的薄膜具有良好的开口性。 [0004] 梅氏套在套入梅氏架的过程中，梅氏套与不锈钢托盘及支架之间的摩擦力会使整个梅氏架移动。所以为使梅氏套在套入梅氏架的过程中产生较小的摩擦力，则要求薄膜本身具有较低的摩擦系数。但在通常情况下，仍需要一个人协助将支架固定住防止移动，再由另一人将梅氏套套上梅氏架。现有的产品不仅有上述使用性问题，还会增加交叉感染的风险。 [0005] 目前梅氏套所使用的薄膜材料，多为聚烯烃材质，如PE、PP，为达到好的开口性、低的摩擦系数，一般需添加大量开口添加剂以及爽滑添加剂。但是一般这些添加剂成分会迁移到薄膜材料表面，必定会污染与之接触的医疗器械，甚至会引起病人的伤口感染。另外，市场上的梅氏套即使添加这些开口添加剂和爽滑添加剂，也不能解决因开口性差和摩擦力大而产生的梅氏架移动问题。所以市场急需一种使用易开口、低摩擦系数材料所做成的梅氏套。 [0006] 另一方面，现有的使用薄膜与纤维材料复合的复合材料如梅氏套，使用的薄膜通常为表面平整的聚烯烃薄膜，该聚烯烃薄膜与亲水纤维面料复合后，由于薄膜表面平整，薄膜与纤维面料紧密贴合，梅氏套的总吸水能力仅限于亲水面料自身的吸水能力。 发明内容[0007] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种复合材料及其应用。 [0008] 为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案： [0009] 一种复合材料，包括有颗粒手感的薄膜及复合在所述薄膜表面上的纤维材料，所述薄膜为一层或一层以上结构，所述薄膜中至少有任意一层结构的原料配方包含超高分子量聚合物颗粒，所述超高分子量聚合物颗粒的直径为10μm～500μm、分子量为100万～700万、熔点为125℃～180℃。 [0010] 优选地，所述超高分子量聚合物颗粒的直径为25μm～250μm、分子量为200万～600万、熔点为128℃～150℃。 [0011] 进一步地，所述超高分子量聚合物颗粒为聚乙烯颗粒、聚丙烯颗粒、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物颗粒、聚苯乙烯颗粒、聚碳酸酯颗粒、聚氯乙烯颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、聚酰胺颗粒、聚酯颗粒及其衍生物中的一种或多种的组合。 [0012] 优选地，所述超高分子量聚合物颗粒为聚乙烯颗粒、聚丙烯颗粒及其衍生物中的一种或二者的组合。 [0013] 进一步地，所述超高分子量聚合物颗粒在所述任意一层结构的原料配方中的质量含量为0.1～20％。 [0014] 优选地，所述超高分子量聚合物颗粒在所述任意一层结构的原料配方中的质量含量为0.5～4％。 [0015] 根据本发明的一些具体实施方式：以质量百分含量计，所述薄膜中至少有任意一层结构的原料配方包括以下组分：所述超高分子量聚合物颗粒0.1～20％、聚烯烃树脂80～99.9％、助剂0～10％。 [0016] 优选地，所述薄膜中至少有任意一层结构的原料配方包括以下组分：所述超高分子量聚合物颗粒0.5～4％、聚烯烃树脂86～95％、助剂1～10％。 [0017] 优选地，所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯及其衍生物中的一种或几种的组合。 [0018] 根据本发明的一些具体实施方式：当所述薄膜为多层结构时，所述薄膜中至少有任意一层结构的原料配方包含所述超高分子量聚合物颗粒，所述薄膜中的其他层结构为聚烯烃树脂层。 [0019] 优选地，以质量百分含量计，所述其他层结构的原料配方包括以下组分：聚烯烃树脂85～100％、助剂0～15％。所述聚烯烃树脂为聚乙烯、聚丙烯及其衍生物中的一种或几种的组合。 [0020] 本发明中，制备所述薄膜使用的聚乙烯为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、茂金属线性低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯及其衍生物中的一种或几种的组合。 [0021] 本发明中，制备所述薄膜使用的聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯及其衍生物中的一种或几种的组合。 [0022] 优选地，本发明中制备所述薄膜使用的助剂包括但不限于色母、阻燃剂、安定剂、抗静电剂中的一种或几种。 [0023] 优选地，本发明中制备所述薄膜使用的助剂中不包括开口添加剂和爽滑添加剂。 [0024] 本发明的有颗粒手感的薄膜的制作工艺可为挤出流延或挤出吹膜，薄膜可单层、两层或两层以上结构，本发明所述的超高分子量聚合物颗粒可以添加在薄膜的任何一层或一层以上中。 [0025] 优选地，所述纤维材料为吸水材料或非吸水材料。 [0026] 优选地，所述纤维材料包括纺布、无纺布、纸。 [0027] 上述复合材料在医用制品中的应用。 [0028] 优选地，所述医用制品包括医用台布、医用床垫、医用铺单、梅氏套(手术托盘套)、医用枕套、机械套、医疗废物收集袋。 [0029] 本发明的复合材料是通过将所述有颗粒手感的薄膜与纤维材料复合而成，复合工艺可为热熔胶复合、水胶复合或流延挤出涂覆热贴合。 [0030] 进一步地，所述复合材料是通过将制备所述薄膜的原料加热熔融挤出成膜后在线与所述纤维材料热贴合，冷却固化制得；或所述复合材料是通过将制备所述薄膜的原料加热熔融挤出成膜，冷却，固化，然后与所述纤维材料通过胶粘接制得。 [0032] 由于上述技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点： [0033] 本发明通过在薄膜配方原料中添加超高分子量聚合物颗粒，使得薄膜表面具有颗粒手感的凸起效果，且制备出的薄膜具有易开口、低摩擦系数、无添加剂迁移问题。同时薄膜因表面凸起不平整，会使薄膜与纤维材料之间的空间增大，使得本发明复合材料具有更高的吸水倍率，具有更高的吸水能力。 [0035] 图1为本发明复合材料的薄膜为单层结构时的剖面视图； [0036] 图2为本发明复合材料的薄膜为双层结构时的剖面视图； [0037] 图3为本发明复合材料的薄膜为三层结构时的剖面视图； [0038] 图4为实施例6的复合材料的剖面视图。 具体实施方式[0039] 本发明复合材料的薄膜通过在配方中添加超高分子量聚合物颗粒，使得薄膜表面具有颗粒手感的凸起效果。在生产、运输及堆放储存过程中，由于颗粒的存在，膜与膜之间具有孔隙存在，从而具有良好的开口性。当将本发明薄膜应用于制备梅氏套，薄膜在打开使用时，不会有传统的膜与膜由于紧密接触而造成难以打开的情况出现。同时颗粒使薄膜表面产生凸起点，梅氏套的薄膜在套入梅氏架的过程中，主要是这些凸起点与梅氏架的托盘和支架表面接触而产生摩擦。由于这些凸起点的表面有限，所以薄膜的摩擦系数很低，摩擦力很小。因此，本发明复合材料的薄膜，不需加入传统的开口添加剂和爽滑添加剂，即可达到比传统含开口添加剂和爽滑添加剂的薄膜更好的开口性和更低的摩擦系数，且不会有添加剂迁移的问题。在制作梅氏套使用时，可使操作人员更方便快捷的将梅氏套套在梅氏架上，且不会导致梅氏架的移动，减少交叉感染的风险。 [0040] 本发明提供的复合材料是通过将有颗粒手感的薄膜与纤维材料复合而制成。现有的聚烯烃薄膜与亲水纤维面料复合后，由于薄膜表面平整，薄膜与纤维面料紧密贴合，薄膜与纤维面料之间的空间有限，从而局限了复合材料的吸水能力，复合材料的总吸水能力仅限于亲水面料自身的吸水能力。而本发明的薄膜产品因表面凸起不平整，会使薄膜与纤维面料之间的空间增大，这些空间在面料吸水过程中可以储存更多的水量，所以使用本发明制作的复合材料总吸水能力为亲水面料自身的吸水能力与上述增大空间的储水能力之和，故使用本发明制作的复合材料具有更高的吸水能力。 [0041] 本发明提供的复合材料的薄膜，为一层或一层以上结构，该薄膜中至少有任意一层结构的原料配方包括超高分子量聚合物颗粒。如，该薄膜可以是单层结构，为添加有超高分子量聚合物颗粒12的PE膜11，如图1所示的结构。该薄膜也可以是双层结构，为层叠复合的添加有超高分子量聚合物颗粒23的PE膜22层及未添加有超高分子量聚合物颗粒23的PE膜21层，如图2所示的结构。该薄膜还可以是三层结构，为依次层叠复合的未添加有超高分子量聚合物颗粒34的PE膜31层、添加有超高分子量聚合物颗粒34的PE膜33层及未添加有超高分子量聚合物颗粒34的PE膜32层，如图3所示的结构。该薄膜还可以是其他结构形式的薄膜。 [0042] 下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明并不限于以下实施例。实施例中使用的原料可通过商购获得。以下实施例采用的超高分子量聚合物颗粒的直径为25μm～250μm、分子量为200万～600万、熔点为128℃～150℃。 [0043] 实施例1 [0044] 本实施例提供一种有颗粒手感的薄膜，该薄膜为单层结构，采用吹膜工艺制备，薄膜克重为55g/m2。 [0045] 该薄膜的原料配方为：68.74％的茂金属线性低密度聚乙烯(熔融指数为1g/10min)，9.16％的超低密度聚乙烯(熔融指数为4g/10min)，13.74％的高密度聚乙烯(熔融指数为1g/10min)，1％的超高分子量聚合物颗粒，6.36％的色母，1％的抗静电剂。 [0046] 由上述配方制得的薄膜，其性能与市面上现有产品性能对比如表1所示： [0047] 表1为实施例1与市面上现有产品性能对比结果 [0048]测试项目 测试标准 滑块总质量 市面上现有产品 实施例1 差异率 摩擦系数 ASTM D1894 500g 0.191 0.121 -37％ 摩擦系数 ASTM D1894 2000g 0.246 0.156 -37％ [0049] 可以看出，本实施例产品的摩擦系数，较市面上现有产品的摩擦系数降低了37％； [0050] 实施例2 [0051] 本实施例提供一种有颗粒手感的薄膜，该薄膜为A/B/C三层结构的薄膜，层厚比为20:60:20，超高分子量聚合物颗粒在整个配方中的比例为0.6％，采用吹膜工艺制备，薄膜克重为55g/m2。 [0052] 其中： [0053] A层的原料配方为：73.91％的茂金属线性低密度聚乙烯，9.85％的超低密度聚乙烯，14.78％的高密度聚乙烯，1.46％的阻燃剂。 [0054] B层的原料配方为：69.11％的茂金属线性低密度聚乙烯，8.62％的超低密度聚乙烯，13.27％的高密度聚乙烯，1％的超高分子量聚合物颗粒，8.00％的色母。 [0055] C层的原料配方为：72.79％的茂金属线性低密度聚乙烯，9.71％的超低密度聚乙烯，14.56％的高密度聚乙烯，2.94％的抗静电剂。 [0056] 本例中，茂金属线性低密度聚乙烯的熔融指数为0.9g/10min。超低密度聚乙烯的熔融指数为1g/10min。高密度聚乙烯的熔融指数为1g/10min。 [0057] 由上述配方制得的薄膜，其性能与市面上现有产品性能对比如表2所示： [0058] 表2为实施例2与市面上现有产品性能对比结果 [0059]测试项目 测试标准 滑块总质量 市面上现有产品 实施例2 差异率 摩擦系数 ASTM D1894 500g 0.191 0.130 -32％ 摩擦系数 ASTM D1894 2000g 0.246 0.145 -41％ [0060] 可以看出，本实施例产品的摩擦系数，较市面上现有产品的摩擦系数至少降低了32％； [0061] 实施例3 [0062] 本实施例提供一种有颗粒手感的薄膜，该薄膜为A/B/C三层结构的薄膜，层厚比为20:60:20，超高分子量聚合物颗粒在整个配方中的比例为0.6％，吹膜工艺，薄膜克重为 55g/m2。 [0063] 其中： [0064] A层的原料配方为：48.64％的低密度聚乙烯，48.64％的线性低密度聚乙烯，2.72％的抗静电剂。 [0065] B层的原料配方为：45.50％的低密度聚乙烯，45.50％的线性低密度聚乙烯，1.00％的超高分子量聚合物颗粒，8.00％的色母。 [0066] C层的原料配方为：48.52％的低密度聚乙烯，48.52％的线性低密度聚乙烯，2.96％的色母。 [0067] 本例中，低密度聚乙烯的熔融指数为2g/10min。线性低密度聚乙烯的熔融指数为2g/10min。 [0068] 由上述配方制得的薄膜，其性能与市面上现有产品性能对比如表3所示： [0069] 表3为实施例3与市面上现有产品性能对比结果 [0070]测试项目 测试标准 滑块总质量 市面上现有产品 实施例3 差异率 摩擦系数 ASTM D1894 500g 0.191 0.141 -26％ 摩擦系数 ASTM D1894 2000g 0.246 0.179 -27％ [0071] 可以看出，本实施例产品的摩擦系数，较市面上现有产品的摩擦系数至少降低了26％； [0072] 实施例4 [0073] 本实施例提供一种有颗粒手感的薄膜，该薄膜为A/B/A三层结构的薄膜，层厚比为25:50:25，超高分子量聚合物颗粒在整个配方中的比例为1％，采用吹膜工艺制备，薄膜克重为55g/m2。 [0074] 其中： [0075] A层的原料配方为：15％的低密度聚乙烯，20％的高密度聚乙烯，65％的线性低密度聚乙烯。 [0076] B层的原料配方为：15％的低密度聚乙烯，76％的线性低密度聚乙烯，2％的超高分子量聚合物颗粒，7％的色母。 [0077] A层的原料配方为：15％的低密度聚乙烯，20％的高密度聚乙烯，65％的线性低密度聚乙烯。 [0078] 本例中，低密度聚乙烯的熔融指数为2g/10min。线性低密度聚乙烯的熔融指数为2g/10min。 [0079] 由上述配方制得的薄膜，其性能与市面上现有产品性能对比如表4所示： [0080] 表4为实施例4与市面上现有产品性能对比结果 [0081]测试项目 测试标准 滑块总质量 市面上现有产品 实施例4 差异率 摩擦系数 ASTM D1894 500g 0.191 0.146 -24％ 摩擦系数 ASTM D1894 2000g 0.246 0.157 -36％ [0082] 可以看出，本实施例产品的摩擦系数，较市面上现有产品的摩擦系数至少降低了24％； [0083] 实施例5 [0084] 本实施例提供一种有颗粒手感的薄膜，该薄膜为A/B/A三层结构的薄膜，层厚比为25:50:25，超高分子量聚合物颗粒在整个配方中的比例为1.5％，采用吹膜工艺制备，薄膜 2 克重为55g/m。 [0085] 其中： [0086] A层的原料配方为：15％的低密度聚乙烯，85％的线性低密度聚乙烯。 [0087] B层的原料配方为：15％的低密度聚乙烯，75％的线性低密度聚乙烯，3％的超高分子量聚合物颗粒，7％的色母。 [0088] A层的原料配方为：15％的低密度聚乙烯，85％的线性低密度聚乙烯。 [0089] 本例中，低密度聚乙烯的熔融指数为2g/10min，线性低密度聚乙烯的熔融指数为2g/10min，高密度聚乙烯的熔融指数为0.9g/10min。 [0090] 由上述配方制得的薄膜，其性能与市面上现有产品性能对比如表5所示： [0091] 表5为实施例5与市面上现有产品性能对比结果 [0092]测试项目 测试标准 滑块总质量 市面上现有产品 实施例5 差异率 摩擦系数 ASTM D1894 500g 0.191 0.153 -20％ 摩擦系数 ASTM D1894 2000g 0.246 0.165 -33％ [0093] 可以看出，本实施例产品的摩擦系数，较市面上现有产品的摩擦系数至少降低了20％； [0094] 实施例6 [0095] 本实施例提供一种复合材料，采用实施例1制备薄膜与30gsm的吸水SPP无纺布材料43通过热熔胶工艺复合制成，该薄膜为单层结构，具体为添加有超高分子量聚合物颗粒42的PE膜41，薄膜的表面凸起不平整，使得薄膜与无纺布材料43之间的空间44增大，结构如图4所示。 [0096] 本实施例的复合材料与市面上现有产品性能对比如表6所示： [0097] 表6为实施例6与市面上现有产品性能对比结果 [0098]测试项目 测试标准 单位 市面上现有产品 实施例6 两者比例 吸水倍率 ISO 9073-6 ％ 202 237 117％ [0099] 可以看出，本实施例产品的吸水倍率，是市面上现有产品的1.17倍。 [0100] 测试方法 [0101] 摩擦系数：使用ASTM D1894标准测试摩擦系数，基底为钢板，滑块总质量分别为500g和2000g。 [0102] 吸水倍率：使用ISO 9073-6标准测试。 [0103] 以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
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