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防水透濕塗層技術的發展

防水透濕塗層技術的發展:
第一階段從(cong) 20世紀40年代開始;錫萊設計的Ventile防雨布
第二階段始於(yu) 20世紀70年代;拜耳實驗室發明的Pus,PTFE薄膜
第三階段從(cong) 20世紀80年代中後期至今;荷蘭(lan) 的Sympa-tex親(qin) 水性聚酯薄膜層壓麵料
進入21世紀後,防水透濕塗層技術有新的發展––“智能化”。
防水透濕定義(yi) :
防水透濕塗層麵料,在國外也叫“可呼吸麵料”,是指具有一定壓力的水或一定動能的雨水,以及雪、露、霜等,不能透過或浸濕麵料,而人體(ti) 散發的汗液、汗氣能夠以水蒸氣為(wei) 主的形式傳(chuan) 遞到外界,不會(hui) 積聚或冷凝在體(ti) 表和麵料之間而使人感覺粘濕和悶熱,從(cong) 而實現了麵料防水功能與(yu) 麵料熱、濕舒適性的統一。
防水性與(yu) 透濕性表麵上看兩(liang) 者是矛盾的,可如何實現兩(liang) 者的統一?
防水透濕塗層機理一:
是利用水滴的最小直徑與(yu) 水汽的直徑之間的差異來實現
采用麵料的經緯交織間的孔隙或麵料複合物的孔徑介於(yu) 水最小直徑與(yu) 水汽的直徑之間,達到防水透氣的目的
加工方式:超細或特高密
防水透濕塗層機理二:
二是采用微孔薄膜使薄膜微孔微孔直徑大約在1nm薄膜孔徑介於(yu) 水滴與(yu) 濕氣之間,將薄膜與(yu) 麵料複合賦予麵料防水透氣功能。
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機械方式加工激光
加工方式:層壓和塗層
防水透濕塗層機理三:
三利用高聚物膜的親(qin) 水成分提供了足夠
的化學基團作為(wei) 水蒸氣分子的階石,水分
子由於(yu) 氫鍵和其它分子間力,在高濕度一
側(ce) 吸附水分子,通過高分子鏈上親(qin) 水基團
傳(chuan) 遞到低濕度一側(ce) 解吸,形成吸附--擴散
--解吸過程,達到透氣的目的。
其防水性來自於(yu) 薄膜自身膜的連續性和
較大的膜麵張力。
加工方式:層壓和塗層
防水透濕塗層機理四:
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變溫度區域,由於(yu) 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(ti) 皮膚一樣,能隨著外界溫濕度的改變而調節。
加工方式:無孔層壓和塗層
防水透濕塗層麵料生產(chan) :
1織造法:
采用高支棉紗和其他超細合成纖維構成的緊密麵料,麵料密度約為(wei) 普通麵料的20倍,經過拒水整理獲得。
2後加工法:
2.1塗層
利用聚氨酯等整理劑。經適當塗層方法,在麵料上形成不同的薄膜
2.2層壓法麵料+膜+麵料
防水性能測試:
實驗室測試麵料防水性的方法隨麵料的實際用途不同而采用不同的方法,並以各種不同的指標表示。
按照測試原理可分為(wei) :
1表麵潤濕性、
2吸水性、
3靜水壓最常用
靜水壓法即在標準大氣壓條件下,麵料塗層或拒水麵接觸水麵,承受持續上升的水壓,直到麵料背麵滲出水珠為(wei) 止,此時測得的壓力值即靜水壓。
透濕性能測試:
麵料透濕性的測試方法一般分為(wei) 麵料水蒸氣傳(chuan) 遞速率的測試和麵料對蒸發熱轉移阻抗的測試兩(liang) 大類。
1研究者主要傾(qing) 向於(yu) 用水蒸氣阻抗評價(jia) 人體(ti) 汗液從(cong) 身體(ti) 表麵通過麵料向環境轉移的能力,主要包括出汗熱盤法和出汗假人法;
(2)生產(chan) 者更喜歡用一定溫度、一定濕度和一定風速下單位時間內(nei) 通過麵料單位麵積的水蒸氣質量g/m2﹒24h或g/m2﹒h因為(wei) 這種測試方法主要的測試裝置是杯子,麵料透濕量的測試方法也叫控製杯法。
防水透濕塗層整理的發展方向:
1結合服裝功能,開發應用新產(chan) 品。防水透濕塗層麵料除用作運動服、便服、雨衣、帳篷、鞋襪等,還可用於(yu) 國防、航海、消防等。
2提高產(chan) 品質量、改善外觀風格。現行防水透濕塗層麵料柔軟性、懸垂性不理想。
3進一步研製和提高塗層技術,做好溶劑回收和廢水汙染處理。
國內(nei) 外最新防水透濕塗層技術:
Gore公司的第二代Gore–tex產(chan) 品就是將PTFE薄膜層壓與(yu) 親(qin) 水PUs塗層相結合以實現防水透濕塗層功能且服用過程中不堵塞微孔。此外,還有美國3M公司生產(chan) 的Thintech品牌等。
日本三菱重工業(ye) 公司生產(chan) 的形狀記憶聚氨酯及其DiaPlex產(chan) 品,其防水性能達到20,000––40,000mmH2O,透濕氣量達到8,000––12,000g/m2.24hr。
美國Nextec公司以膠囊介入防護工藝(EPIC)形成防水透氣的防護層。此工藝成囊於(yu) 麵料內(nei) 部,填充在纖維之間,為(wei) 一種超薄的有機矽樹脂薄膜,形成一層耐久的可吸氣但不透水和風的屏蔽層。且該工藝無環境保護問題。sCtnah

 

本文摘自《英傑紡織塗層事業(ye) 部》: