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彈力面料制造商--防水透氣織物的發展--ULTREX

clsrich2021-03-25 12:49:56復合面料技術38來源:復合面料網
防水透氣織物的發展--ULTREX 科學技術的發展也推動紡織業不斷向前發展,21世紀的服裝將向著穿著舒適化、功能化及回歸自然等方向發展。各種智能織物,功能織物得到廣泛的關注與發展。防水透氣織物就是其中之一?! 》浪笟饪椢锸侵缚椢锛饶芊烙攴里L,又能排汗、透氣、穿著舒適,在穿著過程中使水在一定壓力下不浸透織物,而人體散發的汗液等卻能以水蒸氣的形式通過織物或傳導到外界,而不在人體表面與織物之間冷凝積聚,保持穿著者干爽、溫暖。 人們對穿著舒適性,功能性要求的不斷提高,促使我們采用各種新型技術來改善織物的各項性能,不同工藝、技術的復合是賦予織物新功能的主要手段,其中織物的涂層/層壓技術是重要的方法之一?! 】椢锿繉?層壓是織物與高分子聚合物的復合,它不僅保留織物原有的功能,更增加了覆蓋層的功能,織物涂層/層壓技術給紡織業制造功能性織物提供了更多的可能性,大大拓寬了紡織品的用途,應用領域也越來越廣,不僅使用于衣用紡織品的生產,而且其應用擴大到鞋業,民事或軍工制服,極端氣候條件下的服裝,防油布,帳篷,包裹等?! 】椢锏姆浪笟鈾C理 織物的防水透氣機理有物理透濕和功能透濕,主要有以下四種方式:  一是利用水滴的最小直徑與水汽或空氣的直徑之間的差異來實現,既采用織物的經緯交織間的孔隙或織物復合物的孔徑介于最小直徑與水汽或空氣的直徑之間,達到防水透氣的目的,基于這一原理設計的防水透氣的織物有超細高密織物、特高密度的棉織物等。這類織物的透濕類型屬于紗線間孔隙的自然擴散。高密織物由于輕薄耐用,透濕性好,柔軟、懸垂性好,防風,廣泛用于體育、戶外活動服裝上。主要缺點是防水性差,由于織物密度大,織物的撕裂性能差,紡紗必須特殊處理,生產成本高,加工困難?! 《遣捎梦⒖妆∧な贡∧の⒖祝ㄎ⒖字睆酱蠹s在1nm)的孔徑介于水滴與濕氣之間,將薄膜與織物復合賦予織物防水透氣功能,如圖1。微孔高聚物薄膜可以與織物通過層壓或涂層工藝與織物復合從而賦予復合體防水透氣功能。微孔的產生有多種方式:可通過對薄膜的雙向拉伸產生微孔,也可在高聚物上填加填料(如陶瓷)使高聚物與填料之間形成孔隙,也可以通過相分離(聚氨酯的濕法)產生微孔,還可以機械方式利用打孔技術(如激光)使無孔膜產生空隙達到透氣的目的?! ∪抢酶呔畚锬さ挠H水成分提供了足夠的化學基團作為水蒸氣分子的階石,水分子由于氫鍵和其它分子間力,在高濕度一側吸附水分子,通過高分子鏈上親水基團傳遞到低濕度一側解吸,形成"吸附--擴散--解吸"過程,達到透氣的目的,如圖2。親水成分可以是分子鏈中的親水基團或是嵌段共聚物的親水組分;其防水性來自于薄膜自身膜的連續性和較大的膜面張力。利用薄膜與織物進行層壓/涂層賦予織物防水透氣功能?! ∷氖抢眯螤钣洃浉呔畚锏奶匦?,形狀記憶高聚物在玻璃化轉變溫度區域,由于分子鏈微布朗運動而使透氣性有質的突變,而且其透氣性能隨外界溫度的變化而變化,即智能化功能,尤如人體皮膚一樣,能隨著外界溫濕度的改變而調節,如圖3。采用這種形狀記憶聚氨酯產生防水透氣織物可以采用無孔層壓/涂層方式,減少了由于微孔而在使用過程中產生微孔阻塞等缺點,更重要的是織物的透濕氣性能能隨著人體溫度的變化而變化,達到"智能"效果,使其適宜于各種條件下穿著。 圖1 微孔性透氣原理 圖4 形狀記憶pu透氣與溫度關系 圖2親水性透氣原理 低溫下分子間孔隙(Tg) 圖3 形狀記憶功能透氣原理 聚氨酯的發展及其在防水透氣紡織上的應用 用于防水透氣織物的高聚物起初有聚氯乙烯(PVC),聚乙烯,聚氯丁橡膠和其它各種合成橡膠等,由于其透濕氣性能差,穿著此類服裝活動時,大量汗液無法以水蒸氣形式排出,在服裝內部形成冷凝水,人體有粘濕、發悶等不舒適感,雖然有良好的防水性能,但服用性能有待于進一步提高。后來發展的聚四氟乙烯層壓薄膜,熱塑性聚氨酯(TPU)的涂層和層壓織物具有良好的透濕氣性能,發展也最快,尤其是熱塑性聚氨酯材料具有良好的耐磨性、抗化學及水解性、防蟲蛀,發霉、耐低溫性、易著色、工藝操作選擇范圍大等優點,不管是在應用的范圍,還是在自身性能的改善等方面都得到極大的發展。 不同類型的防水透氣聚氨酯 聚氨酯用于織物的涂層整理,不僅在原料類型上還是在生產工藝上都有不同形式,根據防水透氣的原理可生產出各種各樣的防水透氣產品。聚氨酯涂層劑有溶劑和水分散兩大類,其中溶劑型又有單組分與雙組分之分,不同類型的涂層劑有不同涂層工藝選擇。 1 微孔聚氨酯 孔性涂層主要是使聚氨酯在成膜過程中形成微孔,這些孔隙直徑小于2mm,能阻止水滴(平均直徑100mm),卻允許水蒸氣分子(平均直徑0.0004mm)通過,從而獲得防水透氣性。產生微孔的方式有:泡沫法,相分離法,相轉化法三種方式。
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