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新型防水透濕PTFE復(fù)合面料的性能研究

新型防水透濕PTFE復(fù)合面料的性能研究, 防水透濕功能面料的原理, 防水透濕功能面料的作用與用途, 防水透濕功能面料的價(jià)格
 
    防水透濕功能織物具有廣闊的市場(chǎng)前景，根據(jù)微孔聚四氟乙烯(PTFE)薄膜復(fù)合織物雙向拉伸特性，開(kāi)發(fā)新型防水透濕復(fù)合織物，產(chǎn)品是具有防水、透濕、透氣、擋風(fēng)、保暖于一體的新型高檔紡織品。
 
 近年國(guó)內(nèi)的休閑裝和便服面料中使用有呼吸功能的復(fù)合織物(如針織或梭織物與薄膜粘合)明顯增加，為此本文擬對(duì)這類(lèi)面料性能作了相關(guān)分析。
 
1 防水透濕復(fù)合織物的概況
防水透濕功能織物包括:高密度織物、涂層織物、復(fù)合織物。在市場(chǎng)上Gore-tex是防水透濕織物類(lèi)產(chǎn)品的，它是一種微孔聚四氟乙烯(PTFE)薄膜。Gore-tex材料不僅具有很好拒水性能,而且很具有優(yōu)良的透濕性,它是一種聚四氟乙烯(PTFE)薄膜,每平方英寸(6.25cm2)大約有90億個(gè)微孔.這些微孔的直徑是水滴的二萬(wàn)分之一,但比水分子的尺寸大700倍左右.因此,水滴無(wú)法通過(guò)這些微孔型,但水蒸氣分子卻可以通過(guò)。其中雙向拉伸的微孔PTFE薄膜復(fù)合織物占有重要地位。
 
1969年由R．W．Gore開(kāi)發(fā)了具有劃時(shí)代意義的多微孔PTFE薄膜，而取名為Gore-tex的復(fù)合（或復(fù)合）織物則在1971年問(wèn)世，這是防水透濕織物開(kāi)發(fā)過(guò)程中重要的進(jìn)展，其代產(chǎn)品在1976年推向市場(chǎng)，不久又根據(jù)市場(chǎng)反映，改進(jìn)第二代產(chǎn)品在1978年投放市場(chǎng)；之后又陸續(xù)開(kāi)發(fā)了彈性和保溫兩類(lèi)系列產(chǎn)品。近年來(lái)，新一代Gore-windstopper 產(chǎn)品出現(xiàn)在市場(chǎng)上。隨后，荷蘭、日本、英國(guó)等國(guó)的有關(guān)企業(yè)也開(kāi)發(fā)了多微孔或無(wú)孔聚氨酯薄膜和無(wú)孔共聚酯薄膜復(fù)合織物。復(fù)合織物成為防水透濕功能產(chǎn)品中的主力軍。
 
2 新型防水透濕復(fù)合織物的性能研究
2.1 PTFE微孔薄膜的基本性能
紡織品作為服裝面料除美觀時(shí)尚受青睞外，穿著舒適性是非常重要的。而防水透濕、手感柔軟是舒適性的重要方面。防水透濕薄膜及其復(fù)合織物由于成功地解決了長(zhǎng)期存在的防水與透濕兩者不可兼得的難題而被人們稱(chēng)為“可呼吸布料”。PTFE雙向拉伸微孔薄膜構(gòu)成，厚約20～70 μm，孔隙率為25～96%，平均孔徑為0.18～1.3 μm，約為水滴的1/20000，比水蒸氣分子大700倍，其耐靜水壓90～170kP,透濕量4000～17000 kg/cm2·24h，透氣量小于0.3 ml/m2·s。因而具有良好的防水透濕防風(fēng)功能。
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PTFE薄膜微孔薄膜具有良好的熱穩(wěn)定性及寬廣的使用溫度，可在零下200℃的低溫至零上260℃的高溫下連續(xù)工作，熔點(diǎn)高達(dá)327℃，具有不燃性，優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、抗酸、堿性好，能而許多高腐蝕性介質(zhì)，摩擦系數(shù)小，疏水性強(qiáng)。
 
2.2 PTFE微孔薄膜的防水透濕機(jī)理
防水透濕,就是水在一定壓力下不侵入織物，而人體本身散發(fā)的汗蒸汽卻能通過(guò)織物擴(kuò)散或傳導(dǎo)到外界，不積聚冷凝在體表和織物之間,不使人體有發(fā)悶的感覺(jué)。PTFE微孔薄膜的防水透濕取決于薄膜的結(jié)構(gòu)和表面潤(rùn)濕性能，薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)防水透濕性能影響大。它是運(yùn)用復(fù)合技術(shù)把普通紡織面料與高新技術(shù)微孔薄膜產(chǎn)品的優(yōu)良性能復(fù)合于一體,取長(zhǎng)補(bǔ)短,充分表現(xiàn)出差別化和功能化的時(shí)代特征,是目前防水透濕織物的主要發(fā)展方向。
 
只要微孔薄膜直徑控制為0.2～20μ范圍即可，而人體散發(fā)的水蒸氣分子直徑為0.0004μ。而各種雨霧的直徑為：輕霧20μ，霧為200μ，毛毛雨400μ，小雨900μ，中雨2000μ，大雨3000～4000μ，暴雨6000～10000μ。
 
（1）PTFE防水透濕復(fù)合面料的防水性。
 
的防水性是指織物對(duì)液體相對(duì)透過(guò)的抵抗程度?？椢锏挚瓜掠昊蛟谒兴軡B透壓力的性能。使薄膜具有無(wú)數(shù)個(gè)孔徑為0.2～10μm的微孔,比雨滴直徑(100～6000μm)小得多,而遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水蒸氣的直徑(0.0004μm),因而水蒸氣可透過(guò),但水由于某種原因表面張力的阻抗而通不過(guò).為了提高織物的防水性,必須進(jìn)行防水(拒水)整理。
 
（2）PTFE防水透濕復(fù)合面料的透濕性。
 
透濕性是指織物透過(guò)水氣的性能。透濕性通常用一定溫度下，因織物兩面的單位水蒸氣壓差，在單位時(shí)間內(nèi)，透過(guò)單位面積織物試樣的水分量來(lái)表示。它反映了織物對(duì)水蒸氣傳遞的阻抗即汽阻。透濕性是服裝穿著時(shí)的重要因素，人體的水蒸氣蒸發(fā)量（無(wú)汗散和）因人而異，通常350～600 g/m2·24h，重體力勞動(dòng)時(shí)達(dá)12000 g/m2·24h，故其小透濕量也必須達(dá)2500 g/m2·24h。而PTFE薄膜微孔薄膜具有良好透濕量。
 
3 PTFE微孔薄膜生產(chǎn)工藝
 
PTFE薄膜工藝主要有壓延膜、車(chē)削膜和拉伸膜。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)及試驗(yàn)，只有拉伸膜才具有良好的微孔結(jié)構(gòu)。雙向位伸PTFE微孔薄膜的生產(chǎn)流程為：PTFE樹(shù)脂+液體潤(rùn)滑劑→混合→壓制成毛坯→推壓、擠出→壓延→干燥→縱拉→橫拉→定形→成品膜。
 
微孔膜有許多結(jié)點(diǎn)組成，結(jié)點(diǎn)間有許多原纖相聯(lián)結(jié)。原纖的寬度大可達(dá)0。1μm,小只有1至2個(gè)節(jié)蒸汽分子大小.結(jié)點(diǎn)的尺寸依據(jù)拉伸工藝可以從1μm～20μm之間,此時(shí)耐水壓值高,透濕性好,保證同時(shí)達(dá)到防水透濕效果。
 
3.1 PTFE防水透濕復(fù)合面料濕法工藝
 
織物拒水處理→電暈放電→圓網(wǎng)上膠→PTFE薄膜退卷、電暈處理、覆膜→烘燥熱壓復(fù)合→PTFE膜面處理→（上膠→復(fù)合里料→）切邊→打卷→檢驗(yàn)→包裝→成品?？椢锞芩砜梢曅枰趶?fù)合成后采用單面給液的方式進(jìn)行。電暈處理的采用對(duì)于提高復(fù)合物粘結(jié)強(qiáng)力是非常有效的。
 
3.2 PTFE防水透濕復(fù)合面料主要工藝要求
 
要求： 面料、里料，根據(jù)用戶(hù)要求適當(dāng)選擇。拒水整理：根據(jù)用戶(hù)要求，可使用有機(jī)氟或有機(jī)硅防水整理劑。電暈放放：電壓5～25KV，間距2～20 m m。粘合劑涂層：對(duì)于濕法，可根據(jù)需選擇使用有機(jī)膠或PU膠。上膠量10～20g/m2,車(chē)速8～10m/ min。烘
干或干燥：溫度90～150℃。熱壓復(fù)合：溫度150～165℃，壓力4～6bar,時(shí)間15～20s。
 
4 PTFE防水透濕復(fù)合面料后整理
 
PTFE膜具有高度疏水性、耐熱穩(wěn)定性、優(yōu)良的耐化學(xué)品性和絕緣性等特征，它與織物通過(guò)點(diǎn)狀粘合復(fù)合制成著名的Gore-tex織物。其第二代產(chǎn)品經(jīng)耐久性拒水整理由原來(lái)的疏水性多微PTFE膜和有機(jī)氟的拒油整理構(gòu)成的復(fù)合織物，它除水蒸汽分子外，能阻止其他一切液、氣態(tài)物質(zhì)通過(guò)的選擇性高分子膜，又能克服體脂污染和洗滌表面活性劑引起防水性下降，從而提高了防水透濕能力和使用的耐久性，并相應(yīng)提高耐靜水壓。


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