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防水透湿织物的开发及其发展

派旗纳米 浏览次数:1005 分类:行业资讯

赵磊     (江阴纺织业职业技术学校,江阴224005)

原载:第九届全国各地后梳理学术研究研讨会会议论文集

【择要】防潮透气性纺织物集防潮、透气性、保温和防沙于一体,特性光显,巨大地发展了纺织物的使用特性,在市場上具备广泛的发展前途。文中详尽论述了防潮透气性面料的发展趋势所历经的肇端环节、提升环节及全面发展趋势三大环节,全面详细介绍了防潮透气性纺织物防潮及透气性的原理,格外注重了防水梳理、压层复合型及镀层梳理三种防潮透气性梳理的方式。

【关键字】防潮;透气性;发展趋势;基本原理

0  导言

防潮透气性纺织物(Waterproof and Moisture Permeable Fabric)也称之为防潮透气性纺织物,在海外又称为“可吸气纺织物”(Waterproof,Windproof,and Breathab“fabric或WWB),它集防潮、透气性、保温和防沙作用于一体,是全球纺织行业历久弥新向高档发展趋势的各具特色的一种新式纺织物。该纺织物关键运用于功能服饰,不但可以立即排除身体的汗水和汗气,并且可以抵挡降水和冷风的侵蚀,珍惜身体,进而使身体维持舒爽和温馨,因而具备尤其很是宽阔的发展前途[1-2]

1  防潮透气性面料的发展趋势

防潮透气性纺织物发展趋势全过程的主线任务是镀层和压层纺织物,辅线是高密纺织物。由于镀层和压层纺织物可以按必需给予不一样级别的纺织物如低防潮、高透气性型,中防潮、中透气性型和高防潮、低透气性型纺织物,及其不一样规定的纺织物如阻燃性、防核生化纺织物等,并且可以实现很高的防潮透气性性,因此占据了销售市场的主导性。高密纺织物尽管没法做到很高的防潮性,可是它优异的触感和优异的透气性性,促使它在市場上依然具有一席之地。

文中将防潮透气性面料的发展趋势归纳为三个环节:20新世纪70时代初期以前是第一阶段,纺织物防潮透气性技术性逐渐发展;第二阶段起于20新世纪70时代中后期至 20个世纪80时代中后期完毕,这时纺织物防潮透气性技术性得到了开创性的进度;第三阶段从20个世纪80时代中期迄今,为全面发展趋势阶段。

1.1  防潮透气性面料的肇端环节

最开始的防潮透气性纺织物是较为出名的精雕尔(Ventel)防水布料,于1940年由法国锡莱研究室设计方案,它的发生意味着防潮透气性纺织物宣布推向市场。精雕尔防雨布由带有亚麻纤维的棉纱织制而成,在烘干的情形下,经细纱间的微孔板较为大,直径大约10μm,可以给予相对高度透气性的构造,只需一经湿润,亚麻纤维胀大,空闲便变小到3~4μm,这一聚乙烯泡沫板体制同尤其的防水总结紧密结合,珍惜纺织物不被降雨进一步渗入,进而具防潮性。

20世际50~70时代,选用聚乙烯、聚氨酯材料、硅胶等镀层剂,其镀层薄厚一样平时低于30g/m2,这类纺织物净重有一定的缓解,但透气性結果很差,且镀层塑料薄膜超薄、机械设备超强力差,纺织物防潮性也很差。

20新世纪70时代生产制造的细特化学纤维通常是亲水性的聚脂或涤纶涤纶丝,行驶这类化学纤维制造的密度高的纺织物,其化学纤维不用胀大,而防潮、防沙特性要好于传统式的防潮透气性纺织物。

1.2  防潮透涅技术性的提升环节[3-5]

那时候大家一向期盼创造发明一种接近当然皮革制品那般具备不错的防潮性、优异的透气性和防沙特性的原材料,1969年外国人R.W.Gore成功研制开发出在其他特性如耐水、吸湿性后不体重增加、易清洁等问题乃至超出当然皮革制品的原材料,获得了防潮透气性技术性的提升。这类原材料是以聚四氟乙烯(Polytetra fluoroethylene,通称PTFE)环氧树脂为材料经拉申而导致原纤维的细孔构造塑料薄膜。塑料薄膜的薄厚为25μm,孔隙率为82%,每立方厘米有14亿次微孔板,直径范畴集中化在0.2~0.3μm,低于轻雾的最少直徑(20~100μm),宏伟于水蒸汽分子的直径(0.0004μm)。水蒸汽能根据这种永远的物理学微孔板安全通道蔓延,而水珠则被塑料薄膜阻拦,并且PTFE塑料薄膜是防水的,因而这类塑料薄膜具备出色的防潮透气性工作能力。

1976年英国高尔企业取得成功用PTFE塑料薄膜与纺织物开展压层复合型,制取了第一代产品名叫Gore-Tex的防潮透气性压层纺织物。Gore-Tex纺织物具备优异的防潮透气性特性,可是,用第一代Gore-Tex膜做成的服饰結果并不太好,薄而不耐用,也不好看,并且伴随着使用時间的提升,防潮透气性結果逐渐下降,乃至会发生布料渗漏的迹象。因此,1979年日本润工社和高尔企业合作,发布了第二代PTFE膜。它是由PTFE膜和聚氨酯材料组成的组份塑料薄膜,聚氨酯材料成分具备相对高度选择透过性,它仅让水蒸汽分子结构根据,别的的液态都不可以渗入,击败了第一代商品的一部分瑕玷。第二代Gore-Tex压层纺织物的透气性量大,耐压力高,综合型能好,是现阶段市場上认可的最老前辈的防潮透气性纺织物之一。

1.3  防潮透气性技术性全面发展趋势

1980年代中后期逐渐,选用pc聚碳酸酯,或不一样的聚氨酯材料复合型、甲基丙烯酸酯聚脂聚合物等做成的非微孔板膜型原材料(吸水性塑料薄膜)的分析十分活跃性,新技术新工艺、优良品种历久弥新面世。选用这种原材料生产制造的防潮透气性的典型性商品有:西班牙AKZO企业的Sympatex压层纺织物,英国宝立泰国际性有限责任公司的优澳波(Qualitex)多用途防潮透气性纺织物等。

Qualitex塑料薄膜是以聚氨酯材料为主导,近十种有机化学材料反映生成的多组分纤维材料,归属于没孔吸水性塑料薄膜。塑料薄膜在吸湿后,仍能维持出色的物理性能,进而解决了吸水性与色牢度的分歧,大大的提高了塑料薄膜的防潮特性,其纺织物的防潮透气性特性贴近聚四氟乙烯膜压层纺织物。Sympatex塑料薄膜由聚脂嵌段聚合物做成,其薄厚仅为10μm,而一样平时镀层的薄厚达70~100μm,因而Sympatex具备重量较轻、触感松软和水蒸汽排出来的间距短等益处。Sympatex塑料薄膜是沒有微孔板的实心体,如许液态彻底不可以通过塑料薄膜而湿漉漉方式也不会被阻塞。此外,据报道日本尤尼契卡企业已首先开发设计出微孔板聚碳水化合物镀层原材料,英国一家企业也开发设计出聚偏氟乙烯镀层原材料,镀层微孔板直徑均值仅0.1μm。这临阶段,也有些人做过在塑料膜上髙压脉冲电流打微孔板制取防潮透气性塑料薄膜的科学研究。

2  防潮透气性面料的基本原理

2.1  纺织物的防潮基本原理

纺织物的防潮性就是指纺织物特性阻抗水分通过的特性。传统式的处理方法是在纺织物的外型涂上一层隔水层的镀层,如聚氯乙烯树脂、聚氨基甲酸酯类环氧树脂等,以切除其吸水性,该类方式曩昔运用较多,但并并不是处理题型的较好方式,因为这类镀层不可以通过水蒸气,限制了身体汗水挥发后的释放,并使水蒸气冷疑在面料的内外型,衣着很不恬逸。

2.2  纺织物的透气性基本原理

在身体、衣服裤子、自然环境三者产生的体系中存有湿与热的传送,湿的传送方法有二种流汗散发(高效液相传送)和没什么感觉挥发排出(气相色谱传送)。身体随自然环境和健身运动情况及衣着衣服裤子的不一样,在人的肌肤四周发生的人力气温的空气湿度约为50%,舒服的温度为32℃。纺织物的透气性性与化学纤维的类型、纺织物的构造和面料的梳理等紧密相关,当服饰里侧的气温高过两侧时,在纺织物两边就存有一个渗透压力,在它的效果下,水蒸汽分子结构能根据简单的高精密安全通道与外部开展热湿互换:[6-7]

2.3  防潮透气性原理

防潮性和透气性性外型上好像是分歧的,但从调节纺织物构造和生产加工方法上下手可以兼具防潮性和透气性性。水蒸气分子的直径一样平时为4×104μm,雨珠的直徑通常为102μm。因此只需纺织物中孔隙度的直徑操纵在水蒸气分子结构可根据而水珠不可以根据的范畴内,便可具有防潮透气性的功效。纺织物要阻拦水的渗入,在于纺织物外型能的尺寸及水珠对纺织物外型的表面张力Q,当Q≥90°时,纺织物的临界值外型支撑力低于水的临界值外型支撑力,纺织物可以被水湿润。除此之外,由于纺织物具备芯吸性(毛细血管效用),不可以阻拦水珠的渗入,因此要开展恰当的防潮梳理,使纺织物的外形能小于水,与此同时由于水的粘结力的功效,水珠呈珠状,进而使纺织物具备防潮特性。

2.4  防潮遗漫的梳理

新的防潮透气性梳理方式是选用在纺织物外型涂上具备微孔板的塑料薄膜或选用超细纤维布纺织密切纺织物,进而阻拦了液态水的渗入,而批准水蒸气分子结构根据,与此同时纺织物维持了一定的透气性和透气性(水蒸气)工作能力,因而又称之为防潮透气性梳理或防潮透气性梳理。

2.4.1  防水梳理

密切型防潮纺织物行驶更改纺织物构造而做到防潮透气性的目地。该类纺织物是最开始研制的防潮透气性纺织物,其防潮透气性原理为:根据减少液态水在纺织物外型的表面张力而做到防潮結果,而水蒸气在棉纱空闲中间简易的蔓延,在皮质脊髓束中间的毛细血管传送及其在单条化学纤维中间的蔓延,可做到透气性結果。现如今的紧凑型防潮纺织物大多数选用极细聚酯纤维面料为材料,该类纺织物中,化学纤维中间、棉纱中间密切排序,使纺织物在没有开展防水梳理的情形下,耐压力达104-105Pa。与此同时,化学纤维棉纱中间产生毛细血管,由于毛细血管效用的存有,能有效地传送水蒸汽。

密切型纺织物的作用取决于制取加工工艺简易,关键是棉纱和涤纶丝粒度的变化,做成的衣服垂悬性好,透气性性好。但该纺织物耐压力较低,大大的限制了它的运用范畴。

2.4.2  压层纺织物

压层纺织物又被称为黏贴塑料薄膜型防潮透气性纺织物,它是把多功能性膜黏贴到纺织物上,该类纺织物按常用的多功能性膜可分成三类:微孔板型膜、高密度亲水性膜、微孔板亲水性结合膜。黏合剂在这里也具有很焦虑不安的功效,黏合剂关键有二种:可持续镀层透气性型黏合剂,及其为了更好地不毁坏纺织物透气性性只有以营业网点式黏合的不透气性型黏合剂。英国W. L. Gore公司的Gore-Tex纺织物是该类纺织物的意味着,它是现阶段市場上认可的最老前辈的防潮透气性纺织物之一。该纺织物行驶聚四氟乙烯(PTFE)微孔板膜与纺织物复合型而成,由于微孔板膜的制取必需尤其的机器设备与加工工艺,商品生产加工难度系数大,因此成本增加,服装价钱贵,且其柔韧度、垂悬性也不太让人写意画。

2.4.3  镀层纺织物

镀层法就是指对纺织物立即或间接的开展镀层,使纺织物具备防潮性,纺织物的透气性能是根据造成微孔板构造或使其具备吸水性而获得的。它可以分成三种种类:微孔板镀层法、吸水性镀层法、微孔板亲水性结就在。镀层纺织物的生产工艺流程的费用较低,吸水性镀层以水为有机溶剂,低成本,环境污染少,可按传统手工艺开展。但镀层法以有机溶液系统软件为主导,废塑料炼油机器设备成本较高,且易导致空气污染。纺织物镀层解决后,垂悬性和柔韧度下降,防潮耐用性差,粘附色牢度差。

3  结语

伴随着我们生活水平的发展,针对产业链用复合型纺织物也会明确提出愈来愈多的规定,其突起点取决于纺织物可以具备各类较好的使用特性,而防潮透气性纺织物能有效地满足人们如许的要求,必将会吸引住大量学校及科研机构做进一步深入分析,造成销售市场的普遍关心。

论文参考文献

[1]    张建春,黄机质,郝新敏.纺织物防潮透气性基本原理与压层纺织物生产工艺[M]. 北京市:中国纺织出版社出版,2003.

[2]    周小红,张志龙,郭薇佳,等.防潮透气性纺织物透气性特性的科学研究[J]. 当今纺织业技术性,2003,11(4):1-3.

[3]    邵改芹.防潮透气性纺织物科学研究重大进展[J]. 产业用纺织品,2004,22(6):42-45.

[4]    黄机质,张建春.防潮透气性面料的进步与展望[J]. 棉纺织技术,2003,31(2):69-72.

[5]    刘雍,马敬安.防潮透气性面料的科学研究近状及发展趋向[J].中原工学院学刊,2004,15(3):56-62.

[6]    徐旭凡,周小红,王善元.防潮透气性面料的原理探讨[J]. 上海市纺织业高新科技,2005,33(1):58-60.

[7]    陈益人,陈小燕,郑鹏.几类世界各国防潮透气性面料的特性较为[J]. 棉纺织技术,2006,34(2):82-83.

 

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