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防水透濕涂層技術(shù)的發(fā)展

防水透濕涂層技術(shù)的發(fā)展:
第一階段從20世紀(jì)40年代開始;錫萊設(shè)計(jì)的Ventile防雨布
第二階段始于20世紀(jì)70年代;拜耳實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的Pus,PTFE薄膜
第三階段從20世紀(jì)80年代中后期至今;荷蘭的Sympa-tex親水性聚酯薄膜層壓面料
進(jìn)入21世紀(jì)后,防水透濕涂層技術(shù)有新的發(fā)展––“智能化”。
防水透濕涂層面料定義:
防水透濕涂層面料,在國(guó)外也叫“可呼吸面料”,是指具有一定壓力的水或一定動(dòng)能的雨水,以及雪、露、霜等,不能透過(guò)或浸濕面料,而人體散發(fā)的汗液、汗氣能夠以水蒸氣為主的形式傳遞到外界,不會(huì)積聚或冷凝在體表和面料之間而使人感覺粘濕和悶熱,從而實(shí)現(xiàn)了面料防水功能與面料熱、濕舒適性的統(tǒng)一。
防水性與透濕性表面上看兩者是矛盾的,可如何實(shí)現(xiàn)兩者的統(tǒng)一?
防水透濕涂層機(jī)理一:
是利用水滴的最小直徑與水汽的直徑之間的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)
采用面料的經(jīng)緯交織間的孔隙或面料復(fù)合物的孔徑介于水最小直徑與水汽的直徑之間,達(dá)到防水透氣的目的
加工方式:超細(xì)或特高密
防水透濕涂層機(jī)理二:
二是采用微孔薄膜使薄膜微孔微孔直徑大約在1nm薄膜孔徑介于水滴與濕氣之間,將薄膜與面料復(fù)合賦予面料防水透氣功能。
微孔的形成方式:
1薄膜雙向拉伸
2高聚物上添加填料陶瓷或者相分離聚氨酯的濕法
3機(jī)械方式加工激光
加工方式:層壓和涂層
防水透濕涂層機(jī)理三:
三利用高聚物膜的親水成分提供了足夠
的化學(xué)基團(tuán)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(cè)吸附水分子,通過(guò)高分子鏈上親水基團(tuán)
傳遞到低濕度一側(cè)解吸,形成吸附--擴(kuò)散
--解吸過(guò)程,達(dá)到透氣的目的。
其防水性來(lái)自于薄膜自身膜的連續(xù)性和
較大的膜面張力。
加工方式:層壓和涂層
防水透濕涂層機(jī)理四:
利用形狀記憶高聚物的特性
形狀記憶高聚物聚氨酯在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域,由于分子鏈微布朗運(yùn)動(dòng)而使透氣性有質(zhì)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(diào)節(jié)。
加工方式:無(wú)孔層壓和涂層
防水透濕涂層面料生產(chǎn):
1織造法:
采用高支棉紗和其他超細(xì)合成纖維構(gòu)成的緊密面料,面料密度約為普通面料的20倍,經(jīng)過(guò)拒水整理獲得。
2后加工法:
2.1涂層
利用聚氨酯等整理劑。經(jīng)適當(dāng)涂層方法,在面料上形成不同的薄膜
2.2層壓法面料+膜+面料
防水性能測(cè)試:
實(shí)驗(yàn)室測(cè)試面料防水性的方法隨面料的實(shí)際用途不同而采用不同的方法,并以各種不同的指標(biāo)表示。
按照測(cè)試原理可分為:
1表面潤(rùn)濕性、
2吸水性、
3靜水壓最常用
靜水壓法即在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下,面料涂層或拒水面接觸水面,承受持續(xù)上升的水壓,直到面料背面滲出水珠為止,此時(shí)測(cè)得的壓力值即靜水壓。
透濕性能測(cè)試:
面料透濕性的測(cè)試方法一般分為面料水蒸氣傳遞速率的測(cè)試和面料對(duì)蒸發(fā)熱轉(zhuǎn)移阻抗的測(cè)試兩大類。
1研究者主要傾向于用水蒸氣阻抗評(píng)價(jià)人體汗液從身體表面通過(guò)面料向環(huán)境轉(zhuǎn)移的能力,主要包括出汗熱盤法和出汗假人法;
(2)生產(chǎn)者更喜歡用一定溫度、一定濕度和一定風(fēng)速下單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)面料單位面積的水蒸氣質(zhì)量g/m2﹒24h或g/m2﹒h因?yàn)檫@種測(cè)試方法主要的測(cè)試裝置是杯子,面料透濕量的測(cè)試方法也叫控制杯法。
防水透濕涂層整理的發(fā)展方向:
1結(jié)合服裝功能,開發(fā)應(yīng)用新產(chǎn)品。防水透濕涂層面料除用作運(yùn)動(dòng)服、便服、雨衣、帳篷、鞋襪等,還可用于國(guó)防、航海、消防等。
2提高產(chǎn)品質(zhì)量、改善外觀風(fēng)格,F(xiàn)行防水透濕涂層面料柔軟性、懸垂性不理想。
3進(jìn)一步研制和提高涂層技術(shù),做好溶劑回收和廢水污染處理。
國(guó)內(nèi)外最新防水透濕涂層技術(shù):
Gore公司的第二代Gore–tex產(chǎn)品就是將PTFE薄膜層壓與親水PUs涂層相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)防水透濕涂層功能且服用過(guò)程中不堵塞微孔。此外,還有美國(guó)3M公司生產(chǎn)的Thintech品牌等。
日本三菱重工業(yè)公司生產(chǎn)的形狀記憶聚氨酯及其防水透氣面料DiaPlex產(chǎn)品,其防水性能達(dá)到20,000––40,000mmH2O,透濕氣量達(dá)到8,000––12,000g/m2.24hr。
美國(guó)Nextec公司以膠囊介入防護(hù)工藝(EPIC)形成防水透氣的防護(hù)層。此工藝成囊于面料內(nèi)部,填充在纖維之間,為一種超薄的有機(jī)硅樹脂薄膜,形成一層耐久的可吸氣但不透水和風(fēng)的屏蔽層。且該工藝無(wú)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。sCtnah

 

本文摘自《英杰紡織涂層事業(yè)部》: http://www.tucengbu.cn/new/new-5-172.html