聚四氟乙烯防水透湿层压织物研究

聚四氟乙烯拒水透气层压织物研究

阻水透气层压层压织物是运用层压技术将一般面料织物和高新技术微孔薄膜相贴合,取长补短,集多种优良性能于一身,可以有效地解决既阻水又能透气的矛盾。它和高密织物和PU涂层织物相比,具有明显的技术优势,充分表现出差别化和功能化的时代特征,是目前拒水透气织物的主要进展方向。

美国高尔公司的一和荷公司的是目前公认的“拒水透气”代表产品。一薄膜主要是由聚四氟乙烯以下简称双向拉伸微孔薄膜构成,厚约拜,开孔率为,孔径为拜,约为水滴的,比水蒸汽分子大倍,其耐水压可达,透气量大于,·,透气量小于“·,因而具有良好的拒水、透气、阻风功能。薄膜是由亲水的聚醋嵌段高聚物制成的没有微孔的实心体,厚度仅为如,具有重量轻,手感柔软和水蒸汽由里向外扩散距离短等优点。用在休闲服和休闲服上是强劲的,而一在户外及恶劣气候工作装上能满足更多要求。

经过几年努力,我们完成了对美国一织物的实物剖析,资料调研,分析论证和小样试制研究了一织物国产化的技术途径,短时间内实现了该项技术的全方位突破。这对于抢占国际“制高点,缩小我军和外军被装防护料差距,在劳动防护工作装中推广应用,具有重要意义。微孔薄膜生产工艺薄膜工艺主要有压延膜、车削膜和拉伸膜。根据有关文献及多次制膜试验,只有拉伸膜才具有良好的微孔结构。

双向拉伸微孔膜的生产工艺流程为树脂润滑剂混合压坯推压、挤出压延干燥纵拉横拉定形成品膜。以分散体形式混合树脂组分,脱水干燥后加入适当的润滑剂制成模坯,经推压挤出压延而后干燥,在肯定张力下去除润滑剂成为带有孔隙的基础带。此时膜中孔的孔隙小,孔隙率亦低,仅。在这些基础带中以微纤维结构存在,在肯定温度下拉伸基础带时,树脂微纤维被拉伸取向。微纤维之间形成孔隙,纤维束的连接处即为节点,微纤维之间的孔隙大小决策孔径的大小,节点的数量及尺寸则影响到开孔率。这时的薄膜因本身的物理性能原因,其尺寸稳定性不好,强度也不高,放置时间稍长会发生较大的回缩,无太大的有用性。

经热定形后,则微孔结构可保持下来,尺寸稳定性、强力都会大大提高。用于阻水透气层压织物上的微孔薄膜应有较高的开孔率和强度。影响强度的因素主要有,和注塑机挤出的、未定形时的薄膜强力有关。、薄膜强度和拉伸过程中的速度、温度、时间有关。二薄膜强度和拉伸后薄膜的结晶度有关。关薄膜强度和材料中无定型区链锁程度有关。当以上各因素调整到佳程度时,膜的抗张力可以达到,甚至更高,开孔率也高达,结晶度高达。拉伸法制取薄膜的工艺流程长,工艺过程中各因素对孔径孔率均有影响,如原材料配方、压延比、热处理条件、拉伸条件等。经实验发觉,拉伸条件对孔径孔率的影响大二拉伸温度一随着温度的升高,拉伸膜的孔径增大,孔隙率增加。二拉伸间距一拉伸间距大,孔径变小,孔隙率也相应变小。

关拉伸倍数一孔径,孔隙率都随拉伸倍数增加而增大。关热定形一随温度升高、时间加长,孔径、孔隙率都有所减少。层压织物贴合工艺试验层压积物材料选择和结构设计根据终用途的不同,层压织物可选择不同的纤维和织物组织,不同功能的薄膜和不同的贴合方式薄膜微孔孔径大小、孔径分布和开孔率直接影响贴合层压布料的拒水性、透气性和阻风保暖性能。根据产品的不同,我们将微孔薄膜做成三种类型高拒水、低透气型,中阻水、中透气型和低阻水、高透气型,以平衡不同使用场合拒水和透气之间的矛盾。

织物布料和里料可根据用途的不同,采纳机织物或针织物物,也可以采纳无纺布或絮片。所用织物可以是棉、毛等天然纤维,也可以是涤纶、尼龙等化学纤维纯纺或混纺化纤织物织物。作为外层织物,好使用机织物。为提高拒水性,面层织物应经过拒水后整理。后整理效果要达到拒水级以上。根据使用要求布料可以采纳迷彩、防火、去静电、抗油拒水、易去污、防酸碱等功能性织物。层压织物结构设计根据终用途需要,层压织物可采取不同的结构设计和贴合层数。两层层压可以是布料一和薄膜贴合,采纳活里结构也可以是里料和薄膜贴合,采纳活面结构,这样易于清洗,适用于民用休闲服和防寒服三层贴合是将布料、薄膜和里料层压在一起,虽然手感稍硬,但可提高耐磨性,适用于部队作战服和劳动防护服。四层或多层层压可增加层压织物的功能性,如气体阻力层或液气阻力层的防毒材料、絮片、远红外棉保暖材料等。

层压贴合生产工艺流程和技术要点根据施加粘合剂和贴合方法,分为干法和湿法两种工艺。干法工艺织物阻水处理电晕放电或磨毛粘合剂PU涂层一薄膜退卷、电晕处理一聚四氟乙烯拒水透气层压织物研究和织物热压贴合膜面处理上胶层压里料切边打卷检验包装成品。湿法工艺织物阻水处理电晕放电圆网或凹版上胶薄膜退卷、电晕处理、覆膜烘燥热压贴合膜面处理上胶贴合里料切边打卷检验包装成品。

在工艺和工艺中,一些织物也可以不经前阻水处理,这样就不必经过电晕处理而直接涂胶。织物的阻水后整理可视需要在贴合完成后采纳单面给液的方式进行。相比而言,这种方式更适合于工艺。电晕处理的采纳对于提高层压织物粘结强力是特别有效的。主要工艺参数及要求织物、里料根据用户要求适当选择。拒水处理根据用户要求,可使用有机氟或有机硅拒水后整理剂。电晕放电电压,间距一。粘合剂PU涂层对于干法,可根据需要选择使用改性、、、、等类型的热熔胶。对于湿法,可根据需要选择使用胶或有机硅胶。上胶量一,车速。烘干或干燥温度一℃。热压贴合温度一,压力一,时间一一。见表。表质量透气量·义,、透气量少,‘编样号品耐静水压井抹标准规定值任月层压织物物理性能测试分析层压织物的强力、耐磨、拒水、染色坚牢度等指标和基布的品种紧密相关,耐静水压、透气透气等指标主要取决于织物薄膜、粘合剂及贴合工艺。

测试结果技术指标完成情况重量从层压织物测试情况看,除用于制做鞋面材料及用于大衣布料层压积物的成品质量大于外,其余都在以内。成品质量和基布紧密相关。原则上各种布料都可以用于层压,但稀薄织物可能导致粘合剂PU涂层困难及贴合时透胶。透气量只要工艺操纵得当,透气量一般都可大于·,甚至可以超过,·,所测数据都大于指标所要求的·。耐静水压薄膜的耐静水压本身可达约,层压后都有不同程度的下降,这可能是因生产过程中机械损伤所致,但都超过了指标所要求的,。剥离强度第期总第期中国劳动防护用品双月刊剥离强度检测比较困难,原因是薄膜和织物之间的粘结强度大于薄膜本身的内聚强度。

一般情况下都是薄膜被撕烂无法读数,三层织物测剥离强度时可以明显看出薄膜的这种内聚破坏,被剥离织物的内层和外层都附有已被破坏的薄膜残片,实际上薄膜的剥离强度主要取决于薄膜的内聚强度。而薄膜、方向的强力一般大于方向强力。倍。硬挺度粘合剂种类、上胶量、织物层压结构等,都将影响到产品的硬挺度和手感。织物身的硬挺度大,层压后的织物硬挺度也大。对于同种织物,粘合刘、上胶量以及粘合剂和织物间的附着状态,决策着产品的硬挺度试穿情况为了综合考核层压织物的综合性能,从年。月至年月,我们先后试制犷余套件棉大衣、冬作训服、校官风衣、派克短大衣等,分别在张家口、哈尔滨、黑河、漠河等地区的部队进行了试穿试验,并和现行各类工作装进行了对比。三年试穿试验结果表明层压织物具有优异的拒水透气、阻风保暖性能,可以降低冬服重量,在大休闲量活动中,衣内的汗汽简单散发,不会凝聚成水或冰,从而能保持体表干爽埋伏时,地表的潮气不易透过布料浸入衣内。从现场收回部分工作装的测试分析看,各品种工作装除阻水性能略有下降外,其它指标如阻风性、透气性均未变化,说明其陕能是稳定的。

在一,公里急行军试穿试验中,层压织物的柔软性明显优于PU涂层织物。虽然在实验室检测时PU涂层织物透气性优于层压织物,但现行军用PU涂层织物里层有结冰现象,而层压织物则没有这是因为较低的温度不仅影响聚合物的自由体积,而且也影响蒸汽分子扩散的动能。虽然随温度下降,层压织物和PU涂层织物的水蒸汽扩散阻力都明显增加,但后者增加的更为显著,因此造成工作装内结冰现象。这也是国外在冬季极寒地区大量采纳一织物,而很少用织物的原因所在。年月,应国家海洋局极地考察力、公室要求,我们为赴南极科考队员制作了层压织物防寒工作装,低温度为一,高风速达,。

科考队员们反映,层压工作装保暖、抗风、防雪性好,外衣防油污渗透。在考察活动中,由于外衣和内衣搭配得当,感觉透气透汗、无粘热感,停止活动后也无冰冷湿冷感,穿着舒适,在严寒气候条件下柔软耐磨。应用前景在小样试验、扩试及试生产的基础上,层压织物于年底投入批量生产,价格只相当于国外同类产品的一。层压织物是目前国际上各方面性能好的阻水透气织物,有着广泛的用途。国外已经用于军用极寒地区防护服、棉帐篷、滑雪服、宇航服全天候休闲服、休闲鞋、手套、医用手术服等方面通过改变制膜工艺、织物基材及粘合剂制成的层压织物,在工业上也有着广泛的用途,如空气超净除尘过滤材料、液体过滤材料、渗透膜等。

制膜设备,贴合设备及层压织物达到国际水平,填补一国内空白。其领先的技术打破了国外公司的垄断。在全国推广后可提高国内拒水透气织物的档次,并带动一批相关产业的进展。v9cZ1rb6Z4