復合材料膜和用于產生復合材料膜的方法技術

本發明專利技術涉及提出一種用于產生復合材料膜的方法，其中提供編織網作為載體層，并且在載體層上布置具有孔結構的納米纖維狀膜，其中膜通過電紡令纖維疊加而直接在編織網上產生，其中編織網由至少兩種不同的絲產生，第一絲由第一聚合物材料制得，并且第二絲由不同于第一聚合物材料的第二聚合物材料制得，并且第一絲熱結合到膜，而第二絲不與膜形成熱結合。此外，本發明專利技術涉及通過這種方法產生的復合材料膜。發明專利技術涉及通過這種方法產生的復合材料膜。發明專利技術涉及通過這種方法產生的復合材料膜。

【技術實現步驟摘要】
復合材料膜和用于產生復合材料膜的方法
[0001]本專利技術涉及一種用于產生根據權利要求1的復合材料膜的方法。
[0002]本專利技術還涉及根據權利要求15的復合材料膜。
[0003]一種普通復合材料膜及其產生方法可以取自EP 3 366 362 A1或EP 3231 595 A1。已知的復合材料膜包括作為載體層的編織網和布置在載體層上的具有孔結構的膜，其中該膜通過電紡形成疊加纖維而直接在編織網上產生。載體層和膜在熱熔方法中或通過膠合結合。
[0004]從US 2008/0220676 A1中可以得到具有織物層和涂覆的納米纖維層的服裝。首先，產生納米纖維層，其隨后具有液體涂層。然后，將由此涂覆的纖維層與織物層接合。
[0005]用于服裝的復合材料紡織品，其具有內織物層、外織物層和由纖維的非織造膜組成的阻隔層，可以從WO 2013/043397 A2中獲得。纖維膜在被接合到織物層之前，具有等離子體涂層。
[0006]US 2013/0197664 A1描述了一種具有施加到支撐結構的電紡膜的過濾介質。支撐結構可以由金屬、陶瓷、玻璃纖維、石墨或聚合物材料組成。
[0007]對于復合材料膜的整體性能和長期穩定性，載體層與膜之間的結合類型是特別重要的。例如，粘合劑結合可以減少或部分地堵塞載體網和膜中的開口，導致復合材料膜的通量性能和比表面積的顯著降低。另一方面，需要載體層和膜層之間的牢固連接，以避免兩層之間分層的風險。在膜層應用過程中，膜層的分層經常在各種應力下發生，這干擾了初始形狀和狀態。在膜層中的電紡纖維之間的不充分的粘合也是重要的問題。
[0008]本專利技術的目的是提供一種用于制造復合材料膜的方法以及各自的復合材料膜，由此給出了結實并可靠地結合且具有高透過率的復合材料膜。
[0009]一方面通過具有權利要求1的特征的方法，并且另一方面通過具有權利要求15的特征的復合材料膜，實現了根據本專利技術的目的。本專利技術的優選實施方案在各個從屬權利要求中說明。
[0010]根據本專利技術，提出了一種用于產生復合材料膜的方法，其中提供編織網作為載體層，并且在載體層上布置具有孔結構的納米纖維狀膜，其中膜通過電紡令纖維疊加而直接在編織網上產生，其中編織網由至少兩種不同的絲產生，第一絲由第一聚合物材料制成，并且第二絲由不同于第一聚合物材料的第二聚合物材料制成，并且第一絲熱結合到膜，而第二絲不與膜形成熱結合。熱處理也可以增強粘合。
[0011]根據本專利技術的一個方面，編織網由至少兩種絲制成，所述至少兩種絲其材料不同。第一絲由第一聚合物材料制成或用第一聚合物材料制成，所述第一聚合物材料能夠熱結合到膜的聚合物材料。可以通過直接電紡膜的纖維立即建立編織網的第一絲和膜的至少第一接觸層之間的結合，和/或通過在單獨的步驟中同時施加熱和壓力在編織網和膜上進行熱結合。由于熱和/壓力，編織網的第一絲部分地熔化并粘附到膜，形成牢固的結合。
[0012]第二絲包括不同的聚合物材料，所述不同的聚合物材料特別具有與第一絲的聚合物材料不同的更高的熔點。在方法中，以這樣的方式調節溫度和壓力，使得在建立第一絲與膜的熱結合過程中，既不達到也不超過第二絲材料的熔點。絲可以是單絲或復絲。
[0013]通過本專利技術的方法，可以制造以下復合材料膜：所述復合材料膜由于與膜材料相關的第一絲的特性，在編織網和膜層之間具有牢固結合，并且由于第二絲的特性，具有編織網的結實結構。由于僅由一部分絲形成熱或熔接狀的結合，由熔化材料堵塞的開口的數量保持為低。因此，可以達到復合材料膜的高透過率。
[0014]通過根據本專利技術方法產生的復合材料膜與其它聚合物膜不同，特別在于具有高比表面積，因此具有高的表面積與體積比的多層、網絡連接、三維交聯、巢狀或網格狀結構。
[0015]根據本專利技術方法的優選變型，提供了在限定條件下進行電紡，其中當接觸編織網時，膜的第一聚合物材料不完全固化并且形成與編織網的第一絲的熱結合。特別地，當直接在編織網上進行電紡時，膜的材料或纖維在接觸編織網時仍處于至少部分熔化的狀態。在與編織網直接接觸時，材料或纖維被固化或硬化，同時在電紡步驟之后與編織網的第一絲的上部接觸部分建立熱結合。特別地，為了實施該方法步驟，可以將編織網的溫度加熱或調節至限定的溫度和壓力，從而允許有足夠的時間來建立該熱結合。另外，熱處理產生了與膜的結合點，并且可以獲得高粘合強度。熱處理不會導致熱降解和膜與編織網材料的化學組成的變化。
[0016]為了獲得高質量的復合材料膜，進一步優選的是，電紡膜包含來自第一纖維材料的第一纖維和至少一種來自第二纖維材料的第二纖維，所述第二纖維不與編織網形成熱結合。特別地，膜可以包含由不同聚合物材料制成的兩種或更多種纖維。至少，第一纖維的材料以使得兩種材料的組合允許建立熱結合的方式根據編織網的第一絲的聚合物材料進行選擇。在第一絲在編織網中限定分布的情況下，可以實現編織網與膜之間的限定的熱結合圖案。這使得能夠精細地調節編織網和膜之間的熱結合的程度或強度。
[0017]根據本專利技術的另一個優選實施方案，電紡膜直接在具有至少兩層的載體層上產生，接觸編織網的第一層基本上由第一纖維制成，并且第二層基本上由第二纖維制成。在該實施方案中，不同種類的纖維沒有同等地分布在膜中。特別地，在接觸編織網的第一層中的情況下，第一纖維的比率高于第二纖維的比率，而在第二層中，第二纖維的比率高于第一纖維的比率。優選地，通過在第一層中60%至90%的第一纖維的百分比，可以實現牢固的熱結合，而第二層通過不同纖維的交聯與第一層互連。
[0018]在該方法變型中，優選的是，第一層和第二層在相同的步驟中或者在短暫錯開的兩個分開的步驟中產生。根據材料的類型，第一和第二層可以同時或在不同時間布置在編織網上。
[0019]或者，膜由包含至少兩種不同纖維的單層制成。通常，膜可以包含由不同聚合物材料制成的多種不同纖維。纖維本身可以優選由單一聚合物材料形成，或者可以由兩種或更多種不同的聚合物材料制成。特別選擇第一纖維的材料用于與含有在載體層中的材料產生牢固的結合。
[0020]優選地，第一絲的第一聚合物材料在化學結構和/或物理性質上不同于第二絲的第二聚合物材料。聚合物材料可包含不同結構的烴或聚合物。具有相同化學結構的材料可被預處理以建立不同的物理和化學性質。
[0021]根據本專利技術方法的優選變型，第一聚合物材料具有第一熔點，該第一熔點低于第二聚合物材料的第二熔點。聚合物材料的這種選擇允許在限定的溫度下與第一絲的至少部分熔化的材料建立熱結合，而第二絲的材料仍然處于牢固的未熔化狀態。這一方面允許通
過第一絲可靠地熱結合到膜，并且另一方面允許通過第二絲形成編織網的穩定結構。
[0022]通常，編織網包含來自第一絲材料的第一絲和至少第二絲，所述第二絲來自第二絲材料，所述第二絲不形成膜的熱結合。可選地，第一絲可以由第一絲材料和第二絲材料兩者制成。優選地，電紡膜包含至少第一絲，所述第一絲來自第一絲材料，所述第一絲與編織網的第一絲形成熱結合。
[0023]根據本專利技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種產生復合材料膜(10)的方法，其中提供一種編織網作為載體層(11)，并且在載體層(11)上布置具有孔結構的膜(12)，其中所述膜(12)通過電紡令纖維疊加而直接在編織網上產生，其中所述編織網(12)由至少兩種不同的絲制成，第一絲由第一聚合物材料制成，并且第二絲由不同于第一聚合物材料的第二聚合物材料制成，并且將第一絲熱結合到膜，而第二絲不與膜形成熱結合。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述電紡在限定的條件下進行，其中當接觸編織網時，所述膜的聚合物材料不完全固化并且與所述編織網的第一絲形成熱結合。3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述電紡膜包含來自第一纖維材料的第一纖維和至少一種來自第二纖維材料的第二纖維，所述第二纖維不與所述編織網形成熱結合。4.根據權利要求3所述的方法，其中所述電紡膜(12)直接在所述載體層上產生，具有至少兩層，接觸編織網的第一層基本上由第一纖維制成，并且第二層基本上由第二纖維制成。5.根據權利要求4所述的方法，其中所述第一層和所述第二層在相同的步驟中或在短暫錯開的兩個分開的步驟中產生。6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述膜(12)由包含至少兩種不同纖維的單層制成。7.根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述第一絲的所述第一聚合物材料在化學性質和/或物理性質上不同于所述第二絲的所述第二聚合物材料。8.根據權利要求1至7中任一項所述的方法，其中所述第一聚合物材料具有第一熔點，所述第一熔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M，
申請(專利權)人：塞法爾股份公司，
類型：發明
國別省市：