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防水透湿涂层剂及应用

防水透湿涂层剂及应用
1.引言
织物的涂层整理是纺织品后整理技术的一个重要分支。它不仅能赋予织物独特的风格手感和外观,更能赋予织物各种功能,大大提高产品的附加值。涂层产品主要用途可分为三大类:一是服装鞋帽类,二是工业用布类,三是装饰用布类。其中以服装鞋帽类用量最大。目前国内外涂层产品发展很快,出现了防水透湿涂层、抗紫外线涂层、保暖涂层、阻燃涂层、遮光涂层、导电涂层等功能性的涂层产品。其中防水透湿涂层无疑是功能性涂层产品中难度较大、技术含量较高的品种,它可广泛应用于军用服、运动服、特种职业服、普通秋冬服装及鞋类用布等。
2.防水透湿涂层的性能特点
防水透湿涂层整理能赋予织物防水、透湿、挡风、保暖等功能。人体肌肤周围需要保持一定的温度和湿度,这样人才会感到舒适。人体穿着服装后,散热的途径有辐射、传导、对流及皮肤出汗蒸发。成人在静止状态下排汗约为60~70毫升,,J、时:在运动状态下排汗约为500毫升/d,时:在激烈运动状态下排汗约为1000毫升川、时。如果汗液不能及时散发,非但使人体因肌肤表面潮湿度增大而产生湿闷感,而且因热传导在潮湿环境下比在干燥环境下大得多的原因而大量散失热量。防水透湿织物既能抵御雨水的穿透,又能抵挡寒风的侵袭,且兼有自动调节透湿性的功效,可使人体排出的汗液及时散发到服装外部,从而起到透湿保暖的作用,使人体感到舒适。气态水分子的直径约为.004um,液态水分子的直径约为100um~6000um,因此防水透湿涂层织物的涂膜内微孔大小必须介于两者之间,以便让气态分子通过而不让液态水分子通过,从而达到防水透湿的目的。气态水分子的透过过程可通过两种方式完成,一是借助涂层膜内的极性基团和亲水性基团通过“化学阶梯”作用迁移出来;二是通过涂层膜的吸附和解吸附作用使气态水分子透过无定形区从高浓度的一面扩散至低浓度的一面。我们所说的“透湿”,也就是让水蒸汽(气态水分子)透过织物。决定防水透湿涂层织物的防水透湿效能的主要因素有:
(1)涂层膜的微孔结构:微孔大小均匀分布,且接近于气态水分子直径与液态水分子直径之间的中部(约为0.2um~1.0urn),则气态水分子容易通过而液态水分子不能通过,利于防水透湿的实现。
(2)涂层膜的分子结构:一定数量的极性基团和亲水性基团将能提高透湿效率。
(3)涂层膜的强度和厚度:微孔结构的涂膜具有一定的抗张强力,因而具有抗静水压性能。涂膜强度越大,抗张强力越强,其抗静水压能力(防水能力)越强。涂膜厚度越薄,抗张强度越差,其抗静水压性能越差。涂膜厚度增加,抗张强度提高,其抗静水压性能也随之提高。另一方面,由于透湿是通过在膜内传递气态水分子来实现的,因此涂膜的厚度也决定了透湿的能力。当涂膜厚度增加时,传递气态水分子的距离增加,阻碍增多,透湿变得困难,其透湿能力降低。
(4)基布的品种规格:表面结构平整、厚度、密度大的织物,经涂层整理后防水能力要好些。而织物涂层前的透湿能力对其涂层后的透湿能力的测试也影响巨大,因此评价一个涂层剂的透湿性能不能单看其涂层后的透湿量,而应对比其涂层前后的透湿量。
3.防水透湿涂层剂
目前纺织上应用的涂层剂主要为聚丙烯酸酯(PA)和聚氨基甲酸酯(PU)两类。PA的原料和中间体供应较多,价格低廉,其合成和聚合技术相对容易掌握。PA涂层剂具有粘着力强、透明不泛黄、耐洗、耐老化等优点,但也存在多次涂覆发粘、抗渗水性较低、手感不爽、弹性差、耐寒性差等缺点,其性能只能满足一般的要求,不适合作为防水透湿涂层剂。PU涂层剂在性能上更有hU6mC4nHl


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