防水透濕織物涂層的新進(jìn)展

1、防水透濕織物涂層的新進(jìn)展孫寶才陳鴻鮑惠榮中國紡織科學(xué)研究院新宇布藝整理廠摘要本文介紹了目前國內(nèi)外防水透濕涂層加工工藝及方法的概況，新進(jìn)展。關(guān)鍵詞防水透濕舒適性涂層復(fù)合長久以來，服裝已由感性的流行性追求，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槔硇缘墓δ苄砸?。為了增加穿著時的舒適感，服裝被賦予各種特殊功能，其中最具代表性的就是具有防水透濕功能的服裝。這是服裝潮流的發(fā)展趨勢，是以服裝的舒適性為目的的防水新材料。這種防水透濕性涂層，大致可分為形成微孔薄膜的涂層，與形成無孑薄膜涂層這兩種方法。一、面料的舒適功能性服裝的舒適性是通過人由環(huán)境感受到的冷、熱的物理刺激與心理刺激而形成的。關(guān)于服裝內(nèi)的舒適性，據(jù)報道，有：隨著衣服內(nèi)溫度、

2、濕度的上升，產(chǎn)生悶熱感；如衣服內(nèi)溫度、濕度高，則暑熱感大；運動后衣服內(nèi)溫度下降越小，冷感越小。由此可見，即防水加工布的溫度、濕度變化特性，成為舒適性的重要因素。衣料中后整理加工要求列于表。表衣料要求的歸納用途要求夏用：輕薄、透濕、透氣外衣冬用：輕薄、保溫絕熱性、防水、防風(fēng)、透濕不易沾污、不易起皺夏用：吸濕，吸汗且透濕內(nèi)衣冬用：輕而保暖絕熱不易沾污，易洗運動衣料休閑衣料吸濕、吸汗、防水且透濕、通氣輕而彈性良好冬用有保暖、防水、透濕防護(hù)身體免受特殊的操作環(huán)境的影響（絕熱性、耐熱性、防電磁波輻射、阻燃工作衣性、抗靜電性）防水、透濕性輕而便于操作安全性舒適性舒適性健康性方便性易洗性目標(biāo)性能舒適性方便性

3、備注在衣料方面，在各個領(lǐng)域中，復(fù)合功能性加舒適性的高度多功能性，是將來最重要的需要。為了追求舒適性，在環(huán)境一衣服一人體的體系中，作綜合的研究是必要的。特別是研究特殊環(huán)境下的舒適性，以及效果明顯，能廣泛應(yīng)用于一般衣料，也能適用于運動、休閑衣料。二、防水透濕性涂層加工如上所述，由于常規(guī)的防水加工面料沒有透濕性，所以容易感受悶熱的不舒服感。為了解決這個問題，研究開發(fā)了新的防水透濕涂層加工技術(shù)。這種防水透濕性涂層技術(shù)有：（）微孔薄膜方式（）聚氨脂微孑薄膜方式干式直接涂層方式濕式凝固涂層方式（）聚氨脂無孔薄膜方式直接涂層方式轉(zhuǎn)移涂層方式薄膜復(fù)合方式膜復(fù)合方式擠出流延膜復(fù)合方式微孔薄膜復(fù)合加工方式：由美國

4、公司于年開發(fā)成功。制造方法為將薄膜加熱到熔點以下，以雙向快速拉伸，使其形成原纖維狀多孔結(jié)構(gòu)。據(jù)稱該薄膜微孔數(shù)有億個平方英寸，最大孔徑約微米，此微孔比雨滴小得多，故雨水透不過去，但它的大小是以讓水蒸氣分子通過，故而有極高的透濕性，膜厚在微米。此薄膜的透濕性能可達(dá)到克小時（正杯吸濕法國家標(biāo)準(zhǔn)）以上。適合應(yīng)用于與各種面料的復(fù)合產(chǎn)品，該薄膜經(jīng)與面料復(fù)合及后處理加工后，可與防水膠條熱合并增加透濕膜的耐磨性和耐刮性。透濕度仍能達(dá)到克小時（正杯吸濕法國家標(biāo)準(zhǔn)）以上，防水性能達(dá)到水柱以上。是目前性能最優(yōu)異的高防水透濕涂層復(fù)合面料。（聚氨脂）微孔薄膜涂層方式：直接涂層方式：通過在織物上直接涂層形成聚氨脂微孔薄膜

5、的方式又稱為干式。首先在特殊的聚氨脂樹脂漿料中添加溶劑丁酮和甲苯，接著在該溶劑中添加水與丁酮的混合液料，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，直接涂布在織物上，?jīng)多溫區(qū)烘箱逐步將樹脂中不同揮發(fā)速率的溶劑予以揮發(fā)，以造成相轉(zhuǎn)換（），而形成微孔性質(zhì)的聚氨脂樹脂薄膜。為保證微孔膜透濕性能的持久穩(wěn)定性和提高微孔膜的防水性能，還需在微孑膜表面進(jìn)行封閉性的涂層處理。使用干式直接涂層方式生產(chǎn)的微孑薄膜涂層產(chǎn)品，防水性能和透濕性能幾乎接近膜復(fù)合產(chǎn)品的防水透濕性能，但價格和成本都比下膜低的多。這種特殊的聚氨脂樹脂比利時公司一直大量生產(chǎn)著。濕式凝固涂層方式：通常，在制造聚氨脂合成皮革時，一般采用濕式凝固方式。通過應(yīng)用這種技術(shù)，形成聚氨

6、脂微孔薄膜。其濕式方式是：將聚氨脂樹脂溶液涂布于面料表面，在經(jīng)過：的凝固浴，使聚氨脂樹脂凝固，利用水與溶劑（）的置換產(chǎn)生孔隙，形成聚氨酯微孔薄膜，此種微孔膜具有相互連通的蜂巢狀結(jié)構(gòu)，其表面的孑徑約為微米，為使?jié)袷轿㈡荼∧ぎa(chǎn)品的潑水和防水性提高，可在樹脂表面進(jìn)行耐久性氟碳化合物的潑水處理或后涂層加工。濕式凝固成膜的防水透濕面料，手感柔軟，彈性好，膜感強(qiáng)。要制造透濕性好，防水性又高的產(chǎn)品，需嚴(yán)格進(jìn)行配方及加工工藝的控制。聚氨脂無孔親水性薄膜方式：這是一種高性能特種聚氨脂樹脂，加工制成無孔薄膜，能完全防止外部細(xì)菌及水的浸入，但又具有良好的透濕性，能使服裝內(nèi)部的濕蒸汽排放到服裝外面。其原理是利用主鏈上

7、引入親水性官能團(tuán)，這樣它具有高的親水性及有限的溶脹性，當(dāng)薄膜接觸到水蒸汽時，分子問的空隙會打開讓不斷增多的水蒸汽分子通過，水蒸汽沿著薄膜的分子鏈以吸附和解吸的方式傳遞。直接涂層工藝：這種涂層工藝是將含有親水基團(tuán)的透濕聚氨脂樹脂，添加相關(guān)助劑和溶劑調(diào)配成適合涂刮的漿料后，使用浮動刮刀直接涂布到各種紡織面料上，進(jìn)人多溫區(qū)烘箱烘干，形成無孔透濕薄膜。從涂層工藝上講，透濕聚氨脂樹脂分為底涂樹脂，一般為雙組份（又稱兩液型）聚氨脂樹脂，面涂樹脂是單組份聚氨脂樹脂。雙組份聚氨脂透濕樹脂涂布到面料上，可賦予涂層面料柔軟的手感，高的黏結(jié)牢度和高的靜態(tài)水壓。透濕涂層面料的耐水洗和耐干洗性，也與底涂透濕聚氨脂樹脂所

8、調(diào)配的配方有著直接的關(guān)系，面涂樹脂直接涂布到底涂樹脂在紡織面料表面所已形成的膜上，可賦予涂層面料的熱封合性，耐磨，耐刮性及舒服的手感和外觀。從樹脂的透濕性能來講，目前常用的透濕樹脂可分為高透濕樹脂和低透濕樹脂，如美國諾譽(yù)（）公司的和屬于高透濕級的。高透濕樹脂在分子結(jié)構(gòu)中引入的親水基團(tuán)數(shù)量多，透濕性能好，但制成的膜遇水膨脹性也大，低透濕樹脂的透濕性通常為高透濕樹脂的約左右，但它的優(yōu)點是制成的膜遇水低膨脹或幾乎不膨脹。用直接涂層工藝生產(chǎn)的親水型的防水透濕面料，它的透濕性能即取決于所選用的透濕樹脂又取決于涂層工藝。涂膜越厚，靜態(tài)水壓越高，但透濕性能會低。反之，透濕性高。根據(jù)防水透濕服裝服用的要求，面

9、料采購商更看重的是水洗三次或五次后耐水壓性能和透濕性能。通常要求水洗五次（。的皂水，每次小時，洗五次）后的水壓不能低于。甚至?xí)酶叩囊髞頇z測。即。的熱水，浸泡三天后，仍要求水壓的保持率在以上。因此可以說，防水透濕涂層面料涂層質(zhì)量的優(yōu)劣，除了合格的外觀品質(zhì)外，那就主要看水洗后的水壓保持率。水壓保持率越高，透濕性能又好的透濕涂層面料才是高水平的。直接涂層工藝生產(chǎn)的聚氨酯無孔薄膜涂層面料是目前國內(nèi)市場上應(yīng)用最廣，生產(chǎn)數(shù)量最大的加工方式。面料的選擇及染整后加工的工藝，透濕樹脂的選擇及配方的正確調(diào)配，加工工藝及參數(shù)的確定以及涂層設(shè)備的狀況是做好這種工藝的關(guān)鍵因素。轉(zhuǎn)移涂層工藝這種涂層工藝是應(yīng)用干法人

10、造革的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)防水透濕涂層面料。首先是將透濕聚氨酯的面涂樹脂涂布在離型紙上，烘干后形成厚薄均勻的無孔薄膜，然后再將雙組份的透濕底涂聚氨酯樹脂涂布到已干燥的面層透濕膜上，送人烘箱烘干，然后應(yīng)用干熱貼合工藝，在烘箱后面的干熱貼合裝置上將面料貼合上去，最后將貼合好的產(chǎn)品從離型紙上剝離下來，熟化小時后加工工序完成。轉(zhuǎn)移涂層工藝生產(chǎn)的防水透濕面料，是在離型紙上成膜，膜面平整，厚薄均勻，大多采用干熱貼合工藝，產(chǎn)品的手感柔軟，有彈性，而且透濕性能也比直接涂層工藝加工的產(chǎn)品高很多。但轉(zhuǎn)移涂層工藝對加工設(shè)備有專門要求，而且需使用人造革專用的離型紙，故而比直接涂層工藝要復(fù)雜些。轉(zhuǎn)移涂層工藝生產(chǎn)防水透濕涂層面料

11、的一大優(yōu)點是可生產(chǎn)彈性面料的產(chǎn)品，比如針織面料的，網(wǎng)眼布料的等等。薄膜復(fù)合方式吹塑膜復(fù)合方式，吹塑無孔透濕膜有專門的廠家生產(chǎn)，如臺灣的頂基公司。貼合生產(chǎn)服裝面料的透濕膜厚度一般在一，透濕性能很好，可達(dá)到影小時以上（正杯吸濕法），生產(chǎn)工藝是：首先將從市場上購買的成卷的無孔透濕膜放到專用的彈性膜復(fù)合機(jī)上，使用透濕涂層技術(shù)在紡織面料上涂膠，然后將吹塑膜與紡織面料半干貼合，最后烘干即可。吹塑膜貼合面料，透濕性高，產(chǎn)品手感柔軟，富有彈性。產(chǎn)品有單層面料的，也有雙層面料的；可使用機(jī)織面料，也可使用針織面料以及網(wǎng)眼面料。產(chǎn)品檔次高，防水和透濕性能均十分優(yōu)異。目前，在國內(nèi)吹塑膜貼合生產(chǎn)防水透濕服裝面料的工藝，

12、經(jīng)過幾年的研究，開發(fā)，日趨成熟，產(chǎn)品的應(yīng)用正在興起。擠出流延膜復(fù)合方式：流延膜復(fù)合方式是一種新型的防水透濕服裝面料加工方式，它是幾種加工方式中對環(huán)境污染最小，生產(chǎn)效率最高，生產(chǎn)加工工藝流程最短，生產(chǎn)成本最低的加工方式。它的加工設(shè)備是擠出涂覆生產(chǎn)線。原料是透濕性的（熱塑性聚氨酯樹脂）粒料，工藝流程如下：粒料干燥一螺桿機(jī)擠出流延膜紡織面料上膠一烘干一覆膜一產(chǎn)品收卷高透濕的粒料是美國（諾譽(yù)）公司專業(yè)生產(chǎn)的，通過擠出機(jī)擠出的流延膜厚度為一，也可擠出更厚的膜或片材，膜的寬度由產(chǎn)品需要而定。擠出流延膜貼合的車速可達(dá)到一料分，擠出的厚流延膜，靜態(tài)水壓可達(dá)到以上。透濕性能可達(dá)克小時（正杯吸濕法）以上。擠出的透

13、濕流延膜直接流延到上過膠的面料上，通過貼合輥貼合，再經(jīng)切邊工序，產(chǎn)品就制造完成了。這種加工方式的整個生產(chǎn)過程中，粒料靠電加熱熔融，再由模頭流延成膜，不需用溶劑將，固體粒料溶解成漿狀溶液，再供涂布使用，故而幾乎沒有對環(huán)境的污染問題。，擠出流延膜復(fù)合工藝發(fā)展到今天，大約也就是七、八年的時間，工藝技術(shù)發(fā)展的很快，技術(shù)日趨成熟，產(chǎn)品應(yīng)用在日益增大。但是，與吹塑膜貼合產(chǎn)品的手感和風(fēng)格相比，防水透濕性能不相上下；但在輕薄貼合產(chǎn)品上，用于服裝面料手感還稍嫌偏硬，貼合牢度稍偏低一些。這些缺陷有待于工藝技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展。較厚重的產(chǎn)品不存在上述問題。三、結(jié)束語市場的需求，技術(shù)的進(jìn)步，使防水透濕涂層技術(shù)的幾種加工方式都在同步進(jìn)行著，每天都有新的進(jìn)展。目前，在國內(nèi)，上述幾種加工方式都有廠家在研究、開發(fā)、生產(chǎn)中，膜復(fù)合加工的兩層產(chǎn)品和中間夾膜三層產(chǎn)品的加工技術(shù)緊迫美國公司的水平，日趨成熟。高防水高透濕及良好的防風(fēng)保暖性能，真正體現(xiàn)了當(dāng)今國內(nèi)外市場上防水透濕的最高水平。聚氨酯微孔膜涂層產(chǎn)品的性能也十分優(yōu)異，透濕性能僅次于膜復(fù)合產(chǎn)品，原材料成本已大幅度下降，給此類產(chǎn)品的大量應(yīng)用帶來了便利。親水型透濕聚氨酯涂層和透濕貼膜產(chǎn)品的加工技術(shù)進(jìn)展十分迅速，也將會得到最大量的應(yīng)用。綜上所述，防水透濕涂層面料制作的滑雪服，休閑運動服，茄克衫，職業(yè)服給人們的穿衣帶來極大的舒適性，也給生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)銷商帶來了新的商機(jī)。