聚四氟乙烯防水透濕層壓織物研究

聚四氟乙烯防水透濕層壓織物研究 聚四氟乙烯防水透濕層壓織物研究 防水透濕層壓複合織物是運用層壓技術將普通紡織麵料與高新技術微孔薄膜相複合,取長補短,集多種優良性能於一身,可以有效地解決既防水又能透濕的矛盾。它與高密織物和塗層織物相比,具有明顯的技術優勢,充分表現出差別化和功能化的時代特征,是目前防水透濕織物的主要發展方向。 美國高爾公司的一和荷公司的是目前公認的“防水透濕”代表產品。一薄膜主要是由聚四氟乙烯以下簡稱雙向拉伸微孔薄膜構成,厚約拜,開孔率為,孔徑為拜,約為水滴的,比水蒸汽分子大倍,其耐水壓可達,透濕量大於,·,透氣量小於“·,因而具有良好的防水、透濕、防風功能。薄膜是由親水的聚醋嵌段高聚物製成的沒有微孔的實心體,厚度僅為如,具有重量輕,手感柔軟和水蒸汽由裏向外擴散距離短等優點。用在運動服和休閑服上是強勁的,而一在戶外及惡劣氣候服裝上能滿足更多要求。 經過幾年努力,我們完成了對美國一織物的實物剖析,資料調研,分析論證和小樣試製研究了一織物國產化的技術途徑,短時間內實現了該項技術的全麵突破。這對於搶占國際“製高點,縮小我軍與外軍被裝防護料差距,在勞動防護服裝中推廣應用,具有重要意義。微孔薄膜生產工藝薄膜工藝主要有壓延膜、車削膜和拉伸膜。根據有關文獻及多次製膜試驗,隻有拉伸膜才具有良好的微孔結構。 雙向拉伸微孔膜的生產工藝流程為樹脂潤滑劑混合壓坯推壓、擠出壓延幹燥縱拉橫拉定形成品膜。以分散體形式混合樹脂組分,脫水幹燥後加入適當的潤滑劑製成模坯,經推壓擠出壓延而後幹燥,在一定張力下去除潤滑劑成為帶有孔隙的基礎帶。此時膜中孔的孔隙小,孔隙率亦低,僅。在這些基礎帶中以微纖維結構存在,在一定溫度下拉伸基礎帶時,樹脂微纖維被拉伸取向。微纖維之間形成孔隙,纖維束的連接處即為節點,微纖維之間的孔隙大小決定孔徑的大小,節點的數量及尺寸則影響到開孔率。這時的薄膜因本身的物理性能原因,其尺寸穩定性不好,強度也不高,放置時間稍長會發生較大的回縮,無太大的實用性。 經熱定形後,則微孔結構可保持下來,尺寸穩定性、強力都會大大提高。用於防水透濕層壓織物上的微孔薄膜應有較高的開孔率與強度。影響強度的因素主要有,與注塑機擠出的、未定形時的薄膜強力有關。、薄膜強度與拉伸過程中的速度、溫度、時間有關。二薄膜強度與拉伸後薄膜的結晶度有關。關薄膜強度與材料中無定型區鏈鎖程度有關。當以上各因素調整到佳程度時,膜的抗張力可以達到,甚至更高,開孔率也高達,結晶度高達。拉伸法製取薄膜的工藝流程長,工藝過程中各因素對孔徑孔率均有影響,如原料配方、壓延比、熱處理條件、拉伸條件等。經實驗發現,拉伸條件對孔徑孔率的影響大二拉伸溫度一隨著溫度的升高,拉伸膜的孔徑增大,孔隙率增加。二拉伸間距一拉伸間距大,孔徑變小,孔隙率也相應變小。 關拉伸倍數一孔徑,孔隙率都隨拉伸倍數增加而增大。關熱定形一隨溫度升高、時間加長,孔徑、孔隙率都有所減少。層壓織物複合工藝試驗層壓積物材料選擇與結構設計根據終用途的不同,層壓織物可選擇不同的纖維和織物組織,不同功能的薄膜和不同的複合方式薄膜微孔孔徑大小、孔徑分布和開孔率直接影響複合層壓麵料的防水性、透濕性和防風保暖性能。根據產品的不同,我們將微孔薄膜做成三種類型高防水、低透濕型,中防水、中透濕型和低防水、高透濕型,以平衡不同使用場合防水與透濕之間的矛盾。 織物麵料和裏料可根據用途的不同,采用機織物或針織物,也可以采用無紡布或絮片。所用織物可以是棉、毛等天然纖維,也可以是滌綸、尼龍等化學纖維純紡或混紡織物。作為外層織物,好使用機織物。為提高防水性,麵層織物應經過拒水整理。整理效果要達到拒水級以上。根據使用要求麵料可以采用迷彩、阻燃、防靜電、抗油拒水、易去汙、防酸堿等功能性織物。層壓織物結構設計根據終用途需要,層壓織物可采取不同的結構設計和複合層數。兩層複合可以是麵料一與薄膜複合,采用活裏結構也可以是裏料與薄膜複合,采用活麵結構,這樣易於洗滌,適用於民用運動服與防寒服三層複合是將麵料、薄膜與裏料複合在一起,雖然手感稍硬,但可提高耐磨性,適用於部隊作戰服和勞動防護服。四層或多層複合可增加層壓織物的功能性,如氣體阻力層或液氣阻力層的防毒材料、絮片、遠紅外棉保暖材料等。 層壓複合生產工藝流程與技術要點根據施加粘合劑和複合方法,分為幹法和濕法兩種工藝。幹法工藝織物防水處理電暈放電或磨毛粘合劑塗層一薄膜退卷、電暈處理一聚四氟乙烯防水透濕層壓織物研究與織物熱壓複合膜麵處理上膠複合裏料切邊打卷檢驗包裝成品。濕法工藝織物防水處理電暈放電圓網或凹版上膠薄膜退卷、電暈處理、覆膜烘燥熱壓複合膜麵處理上膠複合裏料切邊打卷檢驗包裝成品。 在工藝和工藝中,一些織物也可以不經前防水處理,這樣就不必經過電暈處理而直接塗膠。織物的防水整理可視需要在複合完成後采用單麵給液的方式進行。相比而言,這種方式更適合於工藝。電暈處理的采用對於提高複合織物粘結強力是非常有效的。主要工藝參數及要求麵料、裏料根據用戶要求適當選擇。防水處理根據用戶要求,可使用有機氟或有機矽防水整理劑。電暈放電電壓,間距一。粘合劑塗層對於幹法,可根據需要選擇使用改性、、、、等類型的熱熔膠。對於濕法,可根據需要選擇使用膠或有機矽膠。上膠量一,車速。烘幹或幹燥溫度一℃。熱壓複合溫度一,壓力一,時間一一。見表。表質量透氣量·義,、透濕量少,‘編樣號品耐靜水壓井抹標準規定值任月層壓織物物理性能測試分析複合織物的強力、耐磨、拒水、色牢度等指標與基布的品種密切相關,耐靜水壓、透濕透氣等指標主要取決於織物薄膜、粘合劑及複合工藝。 測試結果技術指標完成情況重量從層壓織物測試情況看,除用於製做鞋麵材料及用於大衣麵料層壓積物的成品質量大於外,其餘都在以內。成品質量與基布密切相關。原則上各種麵料都可以用於層壓,但稀薄織物可能導致粘合劑塗層困難及複合時透膠。透濕量隻要工藝控製得當,透濕量一般都可大於·,甚至可以超過,·,所測數據都大於指標所要求的·。耐靜水壓薄膜的耐靜水壓本身可達約,複合後都有不同程度的下降,這可能是因生產過程中機械損傷所致,但都超過了指標所要求的,。剝離強度第期總第期中國勞動防護用品雙月刊剝離強度檢測比較困難,原因是薄膜與織物之間的粘結強度大於薄膜本身的內聚強度。 一般情況下都是薄膜被撕爛無法讀數,三層織物測剝離強度時可以明顯看出薄膜的這種內聚破壞,被剝離織物的內層與外層都附有已被破壞的薄膜殘片,實際上薄膜的剝離強度主要取決於薄膜的內聚強度。而薄膜、方向的強力一般大於方向強力。倍。硬挺度粘合劑種類、上膠量、織物層壓結構等,都將影響到產品的硬挺度和手感。織物身的硬挺度大,層壓後的織物硬挺度也大。對於同種織物,粘合劉、上膠量以及粘合劑與織物間的附著狀態,決定著產品的硬挺度試穿情況為了綜合考核層壓織物的綜合性能,從年。月至年月,我們先後試製獷餘套件棉大衣、冬作訓服、校官風衣、派克短大衣等,分別在張家口、哈爾濱、黑河、漠河等地區的部隊進行了試穿試驗,並與現行各類服裝進行了對比。三年試穿試驗結果表明層壓織物具有優異的防水透濕、防風保暖性能,可以降低冬服重量,在大運動量活動中,衣內的汗汽容易散發,不會凝結成水或冰,從而能保持體表幹爽潛伏時,地表的潮氣不易透過麵料浸入衣內。從現場收回部分服裝的測試分析看,各品種服裝除防水性能略有下降外,其它指標如防風性、透濕性均未變化,說明其陝能是穩定的。 在一,公裏急行軍試穿試驗中,層壓織物的柔軟性明顯優於塗層織物。雖然在實驗室檢測時塗層織物透濕性優於層壓織物,但現行軍用塗層織物裏層有結冰現象,而層壓織物則沒有這是因為較低的溫度不僅影響聚合物的自由體積,而且也影響蒸汽分子擴散的動能。雖然隨溫度下降,層壓織物和塗層織物的水蒸汽擴散阻力都明顯增加,但後者增加的更為顯著,因此造成服裝內結冰現象。這也是國外在冬季極寒地區大量采用一織物,而很少用織物的原因所在。年月,應國家海洋局極地考察力、公室要求,我們為赴南極科考隊員製作了層壓織物防寒服裝,低溫度為一,高風速達,。 科考隊員們反映,層壓服裝保暖、抗風、防雪性好,外衣防油汙滲透。在考察活動中,由於外衣和內衣搭配得當,感覺透濕透汗、無粘熱感,停止活動後也無冰冷濕冷感,穿著舒適,在寒冷氣候條件下柔軟耐磨。應用前景在小樣試驗、擴試及試生產的基礎上,層壓織物於年底投入批量生產,價格隻相當於國外同類產品的一。層壓織物是目前國際上各方麵性能好的防水透濕織物,有著廣泛的用途。國外已經用於軍用極寒地區防護服、帳篷、登山服、宇航服全天候運動服、運動鞋、手套、醫用手術服等方麵通過改變製膜工藝、織物基材及粘合劑製成的層壓織物,在工業上也有著廣泛的用途,如空氣超淨除塵過濾材料、液體過濾材料、滲透膜等。 製膜設備,複合設備及複合織物達到國際水平,填補一國內空白。其領先的技術打破了國外公司的壟斷。在全國推廣後可提高國內防水透濕織物的檔次,並帶動一批相關產業的發展。v9cZ1rb6Z4