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(guó)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(guó)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(zhǎng)久以來(lái)，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蟆榱嗽黾哟┲鴷r(shí)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(shì)，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(wú)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(guò)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(bào)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(yùn)動(dòng)后衣服內(nèi)溫度下降越小，冷感越小。由此可見(jiàn)，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(yùn)動(dòng)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(gè)領(lǐng)域中，復(fù)合功能性加舒適性的高度多功能性，是將來(lái)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(yùn)動(dòng)、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(méi)有透濕性，所以容易感受悶熱的不舒服感。為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究開(kāi)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(wú)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(guó)

4、公司于年開(kāi)發(fā)成功。制造方法為將薄膜加熱到熔點(diǎn)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(gè)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(guò)去，但它的大小是以讓水蒸氣分子通過(guò)，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(shí)（正杯吸濕法國(guó)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(shí)（正杯吸濕法國(guó)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(guò)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(shù)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(shù)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(shù)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(jià)格和成本都比下膜低的多。這種特殊的聚氨脂樹(shù)脂比利時(shí)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(shí)，一般采用濕式凝固方式。通過(guò)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(shù)脂溶液涂布于面料表面，在經(jīng)過(guò)：的凝固浴，使聚氨脂樹(shù)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(shù)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(wú)孔親水性薄膜方式：這是一種高性能特種聚氨脂樹(shù)脂，加工制成無(wú)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(shí)，分子問(wèn)的空隙會(huì)打開(kāi)讓不斷增多的水蒸汽分子通過(guò)，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(shù)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(dòng)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(wú)孔透濕薄膜。從涂層工藝上講，透濕聚氨脂樹(shù)脂分為底涂樹(shù)脂，一般為雙組份（又稱兩液型）聚氨脂樹(shù)脂，面涂樹(shù)脂是單組份聚氨脂樹(shù)脂。雙組份聚氨脂透濕樹(shù)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(shù)脂所

8、調(diào)配的配方有著直接的關(guān)系，面涂樹(shù)脂直接涂布到底涂樹(shù)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(shù)脂的透濕性能來(lái)講，目前常用的透濕樹(shù)脂可分為高透濕樹(shù)脂和低透濕樹(shù)脂，如美國(guó)諾譽(yù)（）公司的和屬于高透濕級(jí)的。高透濕樹(shù)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(shù)脂的透濕性通常為高透濕樹(shù)脂的約左右，但它的優(yōu)點(diǎn)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(shù)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(huì)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(gòu)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(shí)，洗五次）后的水壓不能低于。甚至?xí)酶叩囊髞?lái)檢測(cè)。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(shuō)，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(wú)孔薄膜涂層面料是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(shù)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(shù)脂涂布在離型紙上，烘干后形成厚薄均勻的無(wú)孔薄膜，然后再將雙組份的透濕底涂聚氨酯樹(shù)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(lái)，熟化小時(shí)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(duì)加工設(shè)備有專門(mén)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(diǎn)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(wú)孔透濕膜有專門(mén)的廠家生產(chǎn)，如臺(tái)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(shí)以上（正杯吸濕法），生產(chǎn)工藝是：首先將從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的成卷的無(wú)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(guó)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(guò)幾年的研究，開(kāi)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(duì)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(shù)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(guó)（諾譽(yù)）公司專業(yè)生產(chǎn)的，通過(guò)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(shí)（正杯吸濕法）以上。擠出的透

13、濕流延膜直接流延到上過(guò)膠的面料上，通過(guò)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(gè)生產(chǎn)過(guò)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(méi)有對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)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(shí)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(wèn)題。三、結(jié)束語(yǔ)市場(chǎng)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(guó)內(nèi)，上述幾種加工方式都有廠家在研究、開(kāi)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(guó)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(guó)內(nèi)外市場(chǎng)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(lái)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(huì)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(yùn)動(dòng)服，茄克衫，職業(yè)服給人們的穿衣帶來(lái)極大的舒適性，也給生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)銷商帶來(lái)了新的商機(jī)。