新型防水透湿PTFE复合面料的性能研究

新型拒水透气聚四氟乙烯层压织物的性能研究 新型阻水透气聚四氟乙烯贴合布料的性能研究, 阻水透气功能布料的原理, 拒水透气功能布料的作用和用途, 阻水透气功能布料的价格 阻水透气功能织物具有广阔的市场前景，根据微孔聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)薄膜贴合织物双向拉伸特性，开发新型拒水透气贴合织物，产品是具有拒水、透气、透气、挡风、保暖于一体的新型高档面料品。 近年国内的休闲装和便服织物中使用有呼吸功能的层压织物(如针织物或梭织物和薄膜粘合)明显增加，为此本文拟对这类织物性能作了相关分析。 1 阻水透气层压织物的概况 阻水透气功能织物包含:高密度织物、PU涂层织物、贴合织物。在市场上Gore-tex是阻水透气织物类产品的，它是一种微孔聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)薄膜。Gore-tex材料不仅具有很好拒水性能,而且很具有优良的透气性,它是一种聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)薄膜,每平方英寸(6.25cm2)大约有90亿个微孔.这些微孔的直径是水滴的二万分之一,但比水分子的尺寸大700倍左右.因此,水滴无法通过这些微孔型,但水蒸气分子却可以通过。其中双向拉伸的微孔聚四氟乙烯薄膜贴合织物占有重要地位。 1969年由R．W．Gore开发了具有划时代意义的多微孔聚四氟乙烯薄膜，而取名为Gore-tex的贴合（或贴合）织物则在1971年问世，这是拒水透气织物开发过程中重要的进展，其代产品在1976年推向市场，不久又根据市场反映，改进第二代产品在1978年投放市场；之后又陆续开发了弹性和保温两类系列产品。近年来，新一代Gore-windstopper 产品出现在市场上。随后，荷兰、日本、英国等国的有关企业也开发了多微孔或无孔聚氨酯薄膜和无孔共聚酯薄膜层压织物。贴合织物成为拒水透气功能产品中的主力军。 2 新型阻水透气贴合织物的性能研究 2.1 聚四氟乙烯微孔薄膜的基本性能 面料品作为工作装布料除美观时尚受青睐外，穿着舒适性是特别重要的。而阻水透气、手感柔软是舒适性的重要方面。拒水透气薄膜及其层压织物由于成功地解决了长期存在的阻水和透气两者不可兼得的难题而被人们称为“可呼吸布料”。聚四氟乙烯双向拉伸微孔薄膜构成，厚约20～70 μm，孔隙率为25～96%，平均孔径为0.18～1.3 μm，约为水滴的1/20000，比水蒸气分子大700倍，其耐静水压90～170kP,透气量4000～17000 kg/cm2·24h，透气量小于0.3 ml/m2·s。因而具有良好的阻水透气阻风功能。 新听图片 聚四氟乙烯薄膜微孔薄膜具有良好的热稳定性及宽广的使用温度，可在零下200℃的低温至零上260℃的高温下连续工作，熔点高达327℃，具有不燃性，优异的化学稳定性、抗酸、碱性好，能而许多高腐蚀性介质，摩擦系数小，疏水性强。 2.2 聚四氟乙烯微孔薄膜的阻水透气机理 阻水透气,就是水在肯定压力下不侵入织物，而人体本身散发的汗蒸汽却能通过织物扩散或传导到外界，不积聚冷凝在体表和织物之间,不使人体有发闷的感觉。聚四氟乙烯微孔薄膜的拒水透气取决于薄膜的结构和表面润湿性能，薄膜的形态结构对阻水透气性能影响大。它是运用层压技术把一般布料织物和高新技术微孔薄膜产品的优良性能贴合于一体,取长补短,充分表现出差别化和功能化的时代特征,是目前阻水透气织物的主要进展方向。 只要微孔薄膜直径操纵为0.2～20μ范围即可，而人体散发的水蒸气分子直径为0.0004μ。而各种雨雾的直径为：轻雾20μ，雾为200μ，毛毛雨400μ，小雨900μ，中雨2000μ，大雨3000～4000μ，暴雨6000～10000μ。 （1）聚四氟乙烯阻水透气贴合布料的阻水性。 的拒水性是指织物对液体相对透过的抵抗程度。织物抵抗下雨或在水中所受渗透压力的性能。使薄膜具有无数个孔径为0.2～10μm的微孔,比雨滴直径(100～6000μm)小得多,而远远大于水蒸气的直径(0.0004μm),因而水蒸气可透过,但水由于某种原因表面张力的阻抗而通不过.为了提高织物的拒水性,必须进行阻水(拒水)后整理。 （2）聚四氟乙烯阻水透气贴合布料的透气性。 透气性是指织物透过水气的性能。透气性通常用肯定温度下，因织物两面的单位水蒸气压差，在单位时间内，透过单位面积织物试样的水重量来表示。它反映了织物对水蒸气传递的阻抗即汽阻。透气性是工作装穿着时的重要因素，人体的水蒸气蒸发量（无汗散和）因人而异，通常350～600 g/m2·24h，重体力劳动时达12000 g/m2·24h，故其小透气量也必须达2500 g/m2·24h。而聚四氟乙烯薄膜微孔薄膜具有良好透气量。 3 聚四氟乙烯微孔薄膜生产工艺 聚四氟乙烯薄膜工艺主要有压延膜、车削膜和拉伸膜。根据有关文献及试验，只有拉伸膜才具有良好的微孔结构。双向位伸聚四氟乙烯微孔薄膜的生产流程为：聚四氟乙烯树脂+液体润滑剂→混合→压制成毛坯→推压、挤出→压延→干燥→纵拉→横拉→定形→成品膜。 微孔膜有许多结点组成，结点间有许多原纤相联结。原纤的宽度大可达0。1μm,小只有1至2个节蒸汽分子大小.结点的尺寸依据拉伸工艺可以从1μm～20μm之间,此时耐水压值高,透气性好,保证同时达到拒水透气效果。 3.1 聚四氟乙烯拒水透气层压织物湿法工艺 织物拒水处理→电晕放电→圆网上胶→聚四氟乙烯薄膜退卷、电晕处理、覆膜→烘燥热压贴合→聚四氟乙烯膜面处理→（上胶→贴合里料→）切边→打卷→检验→包装→成品。织物拒水后整理可视需要在贴合成后采纳单面给液的方式进行。电晕处理的采纳对于提高贴合物粘结强力是特别有效的。 3.2 聚四氟乙烯拒水透气层压织物主要工艺要求 要求： 布料、里料，根据用户要求适当选择。拒水后整理：根据用户要求，可使用有机氟或有机硅拒水后整理剂。电晕放放：电压5～25KV，间距2～20 m m。粘合剂PU涂层：对于湿法，可根据需选择使用有机胶或PU胶。上胶量10～20g/m2,车速8～10m/ min。烘 干或干燥：温度90～150℃。热压层压：温度150～165℃，压力4～6bar,时间15～20s。 4 聚四氟乙烯拒水透气贴合布料后后整理 聚四氟乙烯膜具有高度疏水性、耐热稳定性、优良的耐化学品性和绝缘性等特征，它和织物通过点状粘合贴合制成有名的Gore-tex织物。其第二代产品经耐久性拒水后整理由原来的疏水性多微聚四氟乙烯膜和有机氟的拒油后整理构成的层压织物，它除水蒸汽分子外，能阻挡其他一切液、气态物质通过的选择性高分子膜，又能克服体脂污染和清洗表面活性剂引起阻水性下降，从而提高了阻水透气能力和使用的耐久性，并相应提高耐静水压。