一种透湿阻可变的闪蒸复合材料的制作方法

1.本技术涉及隔汽膜技术领域，特别涉及一种透湿阻可变的闪蒸复合材料。


背景技术：

2.建筑保温材料对创造适宜的室内热环境和节约能源有重要作用。建筑保温材料一般都是体轻、疏松的物质,呈多孔状、纤维状或粉末状,内部含有大量静止的空气。由于空气是热的不良导体,这些密闭的空气能够有良好的保温作用。但如果保温材料受潮,即水分侵入保温材料内部,则其中的一些空气为水分所取代，从而影响建筑保温材料的保温性能。
3.通常，人们会使用防水透气膜或防水卷材等相同功能的材料去保护建筑保温材料，使建筑保温材料的保温性能不会因受潮降低。在相对寒冷干燥的环境下，比如冬季，需要更好的保温性能，所以人们通常会在室内建材与保温材料之间加一层隔汽膜，隔汽膜的作用在于可加强建筑气密性、水密性，保护保温材料与围护结构的热工性能，降低建筑能耗，提供热反射性能。
4.但是，在潮湿的环境下，比如梅雨季节时，室内的水蒸气较多，由于隔汽膜透湿阻较高，容易导致墙体或地板瓷砖上凝结水珠，使隔汽膜对建筑保温材料的保护作用收效甚微。


技术实现要素：

5.为解决上述背景技术中提到的在潮湿环境下，隔汽膜透湿阻较高，导致墙体或地板瓷砖上凝结水珠的问题。本技术提供一种透湿阻可变的闪蒸复合材料以解决上述问题，其技术方案如下：
6.该透湿阻可变的闪蒸复合材料包括从上至下依次层叠设置的第一膜层以及基材层，第一膜层为聚乙烯醇膜或乙烯-乙烯醇膜，基材层为闪蒸无纺布。
7.在一实施例中，第一膜层的克重大于等于15g/m2且小于等于25g/m2。
8.在一实施例中，基材层为闪蒸纺丝而成的高密度聚乙烯无纺布。
9.在一实施例中，聚乙烯醇膜由pva树脂均匀涂覆于闪蒸无纺布表面而形成。
10.在一实施例中，基材层上连接第一膜层的一面为电晕面。
11.在一实施例中，基材层的克重大于等于50g/m2且小于等于70g/m2。
12.在一实施例中，基材层的孔隙率大于等于60％且小于等于74％，其透湿阻大于等于0.10
㎡
·s·
pa/μg且小于等于0.20
㎡
·s·
pa/μg，其防水性大于等于17且小于等于25。
13.在一实施例中，包括从上至下依次层叠设置的保护层、第一膜层以及基材层，保护层为闪蒸无纺布。
14.在一实施例中，保护层为闪蒸纺丝而成的高密度聚乙烯无纺布。
15.在一实施例中，保护层上连接第一膜层的一面为电晕面。
16.基于上述，与现有技术相比，本技术提供的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料，具有以下有益效果：
17.该闪蒸复合材料通过将聚乙烯醇膜或乙烯-乙烯醇膜与闪蒸无纺布基材复合，使其兼具普通防水透气膜与隔汽膜的性能，其透湿阻可随着环境湿度调节，在相对干燥的条件下，其具有高透湿阻和优异的阻隔性，可发挥隔汽膜的作用，在相对潮湿的条件下，其具有低透湿阻，可发挥透气膜的作用。
18.其适用于作为低能耗建筑围护系统绝热材料的内侧材料使用，在相对干燥的条件下，其可发挥隔汽膜的作用，能够提升建筑围护系统气密性，使建筑更加节能环保。在相对潮湿的条件下，其可发挥透气膜的作用，使得湿汽能够较好的排出建筑围护系统，使得围护系统不产生结露现象。综上，其既能够提高建筑的气密性和节能性，又能够抑制围护系统结露，使围护系统保持干燥，提升了住宅的耐久性。
19.本技术的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。
21.图1为本技术实施例1提供的透湿阻可变的闪蒸复合材料结构示意图。
22.图2为本技术实施例2提供的透湿阻可变的闪蒸复合材料结构示意图。
23.图3为本技术实施例3提供的透湿阻可变的闪蒸复合材料结构示意图。
24.图4为本技术提供的透湿阻可变的闪蒸复合材料的透湿阻可变原理示意图。
25.图5为本技术提供的透湿阻可变的闪蒸复合材料和单层第一膜层的透湿阻测试结果曲线变化图。
26.附图标记：
27.100闪蒸复合材料11第一膜层12基材层
28.13保护层
具体实施方式
29.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面所描述的本技术不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，本技术所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本技术所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本技术的限制。应进一步理解，本技术所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本
说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本技术中明确如此定义之外。
31.本技术提供如图1实施例所示的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料100，其技术方案如下：该闪蒸复合材料100包括从上至下依次层叠设置的第一膜层11以及基材层12，其中，第一膜层11为聚乙烯醇膜，基材层12为闪蒸无纺布。
32.本技术提供如图2实施例所示的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料100，其技术方案如下：包括从上至下依次层叠设置的第一膜层11以及基材层12，其中，第一膜层11为乙烯-乙烯醇膜，基材层12为闪蒸无纺布。
33.本技术提供如图3实施例所示的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料100，其技术方案如下：包括从上至下依次层叠设置的保护层13、第一膜层11以及基材层12，其中，保护层13为闪蒸无纺布，第一膜层11为聚乙烯醇膜或乙烯-乙烯醇膜，基材层12为闪蒸无纺布。
34.具体地，该闪蒸复合材料100中使用聚乙烯醇膜或乙烯-乙烯醇膜，聚乙烯醇膜或乙烯-乙烯醇膜具备干燥条件下具有优异的阻隔性能、其透湿阻可随湿度变化而变化的特性，其中，聚乙烯醇膜和乙烯-乙烯醇膜为现有材料，其具备的其透湿阻可随湿度变化而变化的特性为其本身特性。该闪蒸复合材料100的可变透湿阻原理如图4所示：在低湿度条件下，聚乙烯醇膜和乙烯-乙烯醇膜中的分子排列紧密，没有容湿气透过的间隙，有高阻隔性。而在高湿条件下，当闪蒸复合材料100吸附湿气达到饱和后，过多的水蒸汽会形成水分子簇，使聚乙烯醇膜和乙烯-乙烯醇膜中的高分子聚集态结构发生改变，聚乙烯醇分子链排列松散，自由体积变大，形成可容湿气透过的间隙，闪蒸复合材料100的透湿阻变小。
35.其中，选用闪蒸无纺布与第一膜层11复合，由于闪蒸无纺布由亚纳米级超细纤维交织而成立体网状结构组成，其具备防水透气性优异、功能稳定可靠、使用温度范围广、耐久性好、尺寸稳定性好、化学惰性的特性，一方面，闪蒸无纺布可以增强闪蒸复合材料100，使其耐久性、稳定性等性能增强，避免闪蒸复合材料100易磨损破损，另一方面，闪蒸无纺布本身具有透气性能，当闪蒸无纺布与第一膜层11复合，不会阻碍在高湿环境条件下的闪蒸复合材料100透气，在高湿度条件下，闪蒸复合材料100具有透湿阻性能，使得二者结合时，闪蒸复合材料100能在常规气候湿度范围内具有合理的透湿阻变化范围，在特定条件下发挥类防水透气膜或类隔汽膜的性能。另外，闪蒸无纺布本身性能不会受到复合的影响，仍保持耐久性好、尺寸稳定性好、化学惰性、防水透气性优异的特性，从而赋予闪蒸复合材料100更好的性能。
36.综上，通过将聚乙烯醇膜或乙烯-乙烯醇膜与闪蒸无纺布基材层12复合，使闪蒸复合材料100的透湿阻可随着环境湿度调节，在常规气候湿度范围内具有合理的透湿阻变化范围，在特定条件下发挥类防水透气膜或类隔汽膜的性能：在相对干燥(冬天)的条件下，其具有高透湿阻和优异的阻隔性，可发挥隔汽膜的作用，在相对潮湿(梅雨季节)的条件下，其具有低透湿阻，可发挥透气膜的作用。如图5所示，闪蒸复合材料100的测试结果说明，在不同湿度条件下，透湿阻会随着湿度的增大而逐渐变小，且调节范围足以达到上述效果。
37.当闪蒸复合材料100应用于低能耗建筑围护系统绝热材料的内侧，在相对干燥的条件下，其可发挥隔汽膜的作用，具有高透湿阻和优异的阻隔性，能够提升建筑围护系统气密性，使建筑更加节能环保。在相对潮湿的条件下，其可发挥透气膜的作用，具有低透湿阻，使得湿汽能够较好的排出建筑围护系统，不产生结露现象。综上，其既能够提高建筑的气密
性和节能性，又能够抑制围护系统结露，使围护系统保持干燥，提升住宅的耐久性。
38.优选地，如图1-3所示的实施例1-3所示，第一膜层11的克重大于等于15g/m2且小于等于25g/m2。
39.设计第一膜层11的克重在上述范围，第一膜层11的透湿阻可变，其克重低于本技术限定范围时，虽然其透湿阻可随湿度变化调节，但是在常规的干燥低湿度气候条件下，其透湿阻仍然保持在较低水平，导致其在常规环境湿度范围内都发挥类透气膜的作用。其克重高于本技术限定范围时，虽然其透湿阻可随湿度变化调节，但是在常规的高湿度气候条件下，其透湿阻仍然保持在较高水平，导致其在常规环境湿度范围内都发挥类隔汽膜的作用。综上，设计第一膜层11的克重在上述范围，第一膜层11的透湿阻可根据湿度大小在合理范围内变化，使其可在干燥低湿条件下发挥隔汽膜作用，在高湿气候条件下，发挥类透气膜的作用，克重设置在上述范围内使其能保证应用需求。
40.为验证第一膜层11的克重控制在上述范围，有利于透湿阻可变的闪蒸复合材料100性能的提升，本技术还选用不同克重的第一膜层11进行如下透湿阻验证实验，其中，表1为验证实验中选用的基材层12参数，表2为不同验证实验选用的透湿阻可变的闪蒸复合材料100的各膜层参数，表3为不同验证实验得到的透湿阻测试结果，具体见下表1-3：
41.表1
[0042][0043]
表2
[0044]
[0045][0046]
表3
[0047][0048][0049]
由上述表1-3内容可知：
[0050]
第四组样品中，采用聚乙烯醇膜作为第一膜层11进行透湿阻试验，其中，如图5所示，以第二组样品中的2-2和第四组样品中的4-2的对比来说，在相同绝对湿度下，两者变化
规律相同，由于闪蒸无纺布(即基材层12)本身具有透气性能，基材层12复合第一膜层11，不会破坏第一膜层11在高湿度环境条件下的透气性能。且在相同绝对湿度下，闪蒸复合材料100的透湿阻都是大于单层第一膜层11，在干燥环境下(绝对湿度小)，闪蒸复合材料100的透湿阻更大，隔汽性能更好，而在潮湿环境下，闪蒸复合材料100具有确定的透湿阻下限，防止透湿阻无限减小(单层的第一膜层11的透湿阻随着环境湿度的增大而减小，到达一定湿度条件下，第一膜层11会发生水解或是醇解)。
[0051]
综上，相比只采用第一膜层11的方案(例如第四组样品)，本技术采用第一膜层11与基材层12复合形成闪蒸复合材料100，不仅能够提升闪蒸复合材料100的强度和耐磨损等性能，而且该闪蒸复合材料100能在常规气候湿度范围内具有合理的透湿阻变化范围，使其可在干燥低湿条件下发挥隔汽膜作用，在高湿气候条件下，发挥类透气膜的作用，保证实际应用需求。
[0052]
在第一组样品中，第一膜层11的克重为10g/
㎡
时(小于15g/m2)，透湿阻可调节，但其透湿阻在常规环境湿度范围内都过小，仅能发挥透气膜的作用，在第二组样品中，第一膜层11的克重为20g/
㎡
，透湿阻可调节，且其范围与第一组和第三组相比最大，能够在特定条件下发挥隔汽膜和透气膜的作用，在第三组样品中，第一膜层11的克重为30g/
㎡
(大于25g/m2)，透湿阻可调节，但其透湿阻在常规环境湿度范围内都过大，仅能发挥隔汽膜的作用。
[0053]
优选地，如图1-3所示的实施例1-3所示，基材层12为闪蒸纺丝而成的高密度聚乙烯无纺布。
[0054]
选用闪蒸纺丝而成的高密度聚乙烯无纺布，其是由亚纳米级超细纤维交织而成的立体网状结构。
[0055]
优选地，如图1-3所示的实施例1-3所示，基材层12上连接第一膜层11的一面为电晕面。
[0056]
如此设计，基材层12采用电晕处理，增大连接面的表面张力，基材层12电晕面的表面附着能力增强，进而提升其与第一膜层11的剥离强度，有效避免出现分层现象。
[0057]
优选地，如图1和3所示的实施例1和3所示，聚乙烯醇膜由pva树脂均匀涂覆于闪蒸无纺布表面而形成。
[0058]
如此设计，能使pva膜(即聚乙烯醇膜)在闪蒸无纺布表面均匀分布，起到更好的抑制结露效果。此外，本技术还提供该闪蒸复合材料100的优选制备方法，其将第一膜层11通过淋膜与基材层12的电晕面相连接：将熔融状态的pva树脂均匀涂覆于基材层12的电晕面上，再将保护层13的电晕面与第一膜层11相连接，成膜后即得。
[0059]
优选地，基材层12的克重大于等于50g/m2且小于等于70g/m2。
[0060]
设计基材层12的克重在上述范围，基材层12赋予闪蒸复合材料100更好的强度，使其不易破损，设置在上述范围，既能保证满足淋膜面(即第一膜层11)能够均匀平整、完整全面地覆盖在基材层12表面上、又能保障闪蒸复合材料100具有良好的防破损性能。
[0061]
优选地，基材层12的孔隙率大于等于60％且小于等于74％，其透湿阻大于等于0.10
㎡
·s·
pa/μg且小于等于0.20
㎡
·s·
pa/μg，其防水性大于等于17kpa且小于等于25kpa。
[0062]
选取透湿阻小、有防水性、透气性的基材层12，满足本技术闪蒸复合材料100的设计需求。
[0063]
如图3所示的实施例3中：
[0064]
优选在第一膜层11上增设保护层13，由于第一膜层11若长期暴露在超湿使用环境下极容易失效，增设保护层13能解决其失效的问题，延长复合膜材料的使用寿命。进一步优选地，在实施例3中，保护层13为闪蒸纺丝而成的高密度聚乙烯无纺布。闪蒸纺丝而成的高密度聚乙烯无纺布是由亚纳米级超细纤维交织而成立体网状结构。此种实施方式下，保护层13具有防水透气的性能，利用基材层11和保护层13使闪蒸复合材料100的透气量具有一定的上限，从而进一步防止第一膜层11在过湿的环境下水解。
[0065]
且优选地，保护层13上连接第一膜层11的一面为电晕面。如此设计，保护层13电晕面的表面附着能力强，第一膜层11与保护层13电晕面连接，避免出现分层现象。
[0066]
本技术还提供该透湿阻可变的闪蒸复合材料100的优选制备方法，其工艺流程如下：
[0067]
(1)将第一膜层11的原料熔融(pva树脂或evoh树脂)注入涂布头的空腔中，并从涂布头的细缝中流出。
[0068]
(2)涂布机工作，将熔融pva树脂或evoh树脂均匀涂覆在基材层12的电晕面上，在基材层12的电晕面上形成第一膜层11。
[0069]
(3)将制得的复合材料进行收卷，即得透湿阻可变的闪蒸复合材料100。
[0070]
需要说明的是：
[0071]
本技术实施例提供的制备方法作为其实施制备的一优选方案，根据上述该透湿阻可变的闪蒸复合材料100的结构设计构思，本领域技术人员还可采用其他制备方法，来制备具有上述结构的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料100，包括但不限于上述方案。
[0072]
本文中“克重”指的是：单位面积(m2)材料的重量。
[0073]
本文中“pva膜”即为“聚乙烯醇膜”。
[0074]
本文中“evoh膜”即为“乙烯-乙烯醇膜”。
[0075]
本文中“淋膜”是指挤出流延成型的塑料粒子经螺杆塑化后由平模头模口成线型挤出，拉伸后附着于纸张、薄膜、无纺布、编织布等柔性基材表面，冷却定型压合成兼有塑料薄膜层的阻隔性和热封性、基材的强韧度和功能特性的复合材料的工艺，其为现有工艺。
[0076]
另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本技术的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
[0077]
尽管本文中较多的使用了诸如第一膜层、基材层、保护层等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本技术的本质。把它们解释成任何一种附加的限制都是与本技术精神相违背的。本技术实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0078]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术
方案的范围。
[0079]
另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本技术的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。

技术特征：
1.一种透湿阻可变的闪蒸复合材料，其特征在于，包括从上至下依次层叠设置的第一膜层(11)以及基材层(12)；所述第一膜层(11)为聚乙烯醇膜或乙烯-乙烯醇膜；所述基材层(12)为闪蒸无纺布。2.根据权利要求1所述的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料，其特征在于：所述第一膜层(11)的克重大于等于15g/m2且小于等于25g/m2。3.根据权利要求1所述的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料，其特征在于：所述基材层(12)为闪蒸纺丝而成的高密度聚乙烯无纺布。4.根据权利要求1所述的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料，其特征在于：所述聚乙烯醇膜由pva树脂均匀涂覆于所述闪蒸无纺布表面而形成。5.根据权利要求1所述的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料，其特征在于：所述基材层(12)上连接所述第一膜层(11)的一面为电晕面。6.根据权利要求1所述的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料，其特征在于：所述基材层(12)的克重大于等于50g/m2且小于等于70g/m2。7.根据权利要求6所述的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料，其特征在于：所述基材层(12)的孔隙率大于等于60％且小于等于74％，其透湿阻大于等于0.10
㎡
·
s
·
pa/μg且小于等于0.20
㎡
·
s
·
pa/μg，其防水性大于等于17且小于等于25。8.根据权利要求1-7任一项所述的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料，其特征在于：包括从上至下依次层叠设置的保护层(13)、所述第一膜层(11)以及所述基材层(12)；所述保护层(13)为闪蒸无纺布。9.根据权利要求8所述的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料，其特征在于：所述保护层(13)为闪蒸纺丝而成的高密度聚乙烯无纺布。10.根据权利要求8所述的一种透湿阻可变的闪蒸复合材料，其特征在于：所述保护层(13)上连接所述第一膜层(11)的一面为电晕面。

技术总结
本申请涉及隔汽膜技术领域，特别涉及一种透湿阻可变的闪蒸复合材料。该闪蒸复合材料包括从上至下依次层叠设置的第一膜层11以及基材层12，第一膜层11为聚乙烯醇膜或乙烯-乙烯醇膜，基材层12为闪蒸无纺布。该闪蒸复合材料兼具普通防水透气膜与隔汽膜的性能，其透湿阻可随着环境湿度调节，在相对干燥的条件下，其具有高透湿阻和优异的阻隔性，可发挥隔汽膜的作用，在相对潮湿的条件下，其具有低透湿阻，可发挥透气膜的作用；其适用于作为低能耗建筑围护系统绝热材料的内侧材料使用，既能够提高建筑的气密性和节能性，又能够抑制围护系统结露，使围护系统保持干燥，提升了住宅的耐久性。提升了住宅的耐久性。提升了住宅的耐久性。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：厦门当盛新材料有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/8/13