防水透湿织物涂层的新进展

1、防水透湿织物涂层的新进展孙宝才陈鸿鲍惠荣中国纺织科学研究院新宇布艺整理厂摘要本文介绍了目前国内外防水透湿涂层加工工艺及方法的概况，新进展。关键词防水透湿舒适性涂层复合长久以来，服装已由感性的流行性追求，逐步转变为理性的功能性要求。为了增加穿着时的舒适感，服装被赋予各种特殊功能，其中最具代表性的就是具有防水透湿功能的服装。这是服装潮流的发展趋势，是以服装的舒适性为目的的防水新材料。这种防水透湿性涂层，大致可分为形成微孔薄膜的涂层，与形成无孑薄膜涂层这两种方法。一、面料的舒适功能性服装的舒适性是通过人由环境感受到的冷、热的物理刺激与心理刺激而形成的。关于服装内的舒适性，据报道，有：随着衣服内温度、

2、湿度的上升，产生闷热感；如衣服内温度、湿度高，则暑热感大；运动后衣服内温度下降越小，冷感越小。由此可见，即防水加工布的温度、湿度变化特性，成为舒适性的重要因素。衣料中后整理加工要求列于表。表衣料要求的归纳用途要求夏用：轻薄、透湿、透气外衣冬用：轻薄、保温绝热性、防水、防风、透湿不易沾污、不易起皱夏用：吸湿，吸汗且透湿内衣冬用：轻而保暖绝热不易沾污，易洗运动衣料休闲衣料吸湿、吸汗、防水且透湿、通气轻而弹性良好冬用有保暖、防水、透湿防护身体免受特殊的操作环境的影响（绝热性、耐热性、防电磁波辐射、阻燃工作衣性、抗静电性）防水、透湿性轻而便于操作安全性舒适性舒适性健康性方便性易洗性目标性能舒适性方便性

3、备注在衣料方面，在各个领域中，复合功能性加舒适性的高度多功能性，是将来最重要的需要。为了追求舒适性，在环境一衣服一人体的体系中，作综合的研究是必要的。特别是研究特殊环境下的舒适性，以及效果明显，能广泛应用于一般衣料，也能适用于运动、休闲衣料。二、防水透湿性涂层加工如上所述，由于常规的防水加工面料没有透湿性，所以容易感受闷热的不舒服感。为了解决这个问题，研究开发了新的防水透湿涂层加工技术。这种防水透湿性涂层技术有：（）微孔薄膜方式（）聚氨脂微孑薄膜方式干式直接涂层方式湿式凝固涂层方式（）聚氨脂无孔薄膜方式直接涂层方式转移涂层方式薄膜复合方式膜复合方式挤出流延膜复合方式微孔薄膜复合加工方式：由美国

4、公司于年开发成功。制造方法为将薄膜加热到熔点以下，以双向快速拉伸，使其形成原纤维状多孔结构。据称该薄膜微孔数有亿个平方英寸，最大孔径约微米，此微孔比雨滴小得多，故雨水透不过去，但它的大小是以让水蒸气分子通过，故而有极高的透湿性，膜厚在微米。此薄膜的透湿性能可达到克小时（正杯吸湿法国家标准）以上。适合应用于与各种面料的复合产品，该薄膜经与面料复合及后处理加工后，可与防水胶条热合并增加透湿膜的耐磨性和耐刮性。透湿度仍能达到克小时（正杯吸湿法国家标准）以上，防水性能达到水柱以上。是目前性能最优异的高防水透湿涂层复合面料。（聚氨脂）微孔薄膜涂层方式：直接涂层方式：通过在织物上直接涂层形成聚氨脂微孔薄膜

5、的方式又称为干式。首先在特殊的聚氨脂树脂浆料中添加溶剂丁酮和甲苯，接着在该溶剂中添加水与丁酮的混合液料，充分搅拌均匀后，直接涂布在织物上，经多温区烘箱逐步将树脂中不同挥发速率的溶剂予以挥发，以造成相转换（），而形成微孔性质的聚氨脂树脂薄膜。为保证微孔膜透湿性能的持久稳定性和提高微孔膜的防水性能，还需在微孑膜表面进行封闭性的涂层处理。使用干式直接涂层方式生产的微孑薄膜涂层产品，防水性能和透湿性能几乎接近膜复合产品的防水透湿性能，但价格和成本都比下膜低的多。这种特殊的聚氨脂树脂比利时公司一直大量生产着。湿式凝固涂层方式：通常，在制造聚氨脂合成皮革时，一般采用湿式凝固方式。通过应用这种技术，形成聚氨

6、脂微孔薄膜。其湿式方式是：将聚氨脂树脂溶液涂布于面料表面，在经过：的凝固浴，使聚氨脂树脂凝固，利用水与溶剂（）的置换产生孔隙，形成聚氨酯微孔薄膜，此种微孔膜具有相互连通的蜂巢状结构，其表面的孑径约为微米，为使湿式微孑薄膜产品的泼水和防水性提高，可在树脂表面进行耐久性氟碳化合物的泼水处理或后涂层加工。湿式凝固成膜的防水透湿面料，手感柔软，弹性好，膜感强。要制造透湿性好，防水性又高的产品，需严格进行配方及加工工艺的控制。聚氨脂无孔亲水性薄膜方式：这是一种高性能特种聚氨脂树脂，加工制成无孔薄膜，能完全防止外部细菌及水的浸入，但又具有良好的透湿性，能使服装内部的湿蒸汽排放到服装外面。其原理是利用主链上

7、引入亲水性官能团，这样它具有高的亲水性及有限的溶胀性，当薄膜接触到水蒸汽时，分子问的空隙会打开让不断增多的水蒸汽分子通过，水蒸汽沿着薄膜的分子链以吸附和解吸的方式传递。直接涂层工艺：这种涂层工艺是将含有亲水基团的透湿聚氨脂树脂，添加相关助剂和溶剂调配成适合涂刮的浆料后，使用浮动刮刀直接涂布到各种纺织面料上，进人多温区烘箱烘干，形成无孔透湿薄膜。从涂层工艺上讲，透湿聚氨脂树脂分为底涂树脂，一般为双组份（又称两液型）聚氨脂树脂，面涂树脂是单组份聚氨脂树脂。双组份聚氨脂透湿树脂涂布到面料上，可赋予涂层面料柔软的手感，高的黏结牢度和高的静态水压。透湿涂层面料的耐水洗和耐干洗性，也与底涂透湿聚氨脂树脂所

8、调配的配方有着直接的关系，面涂树脂直接涂布到底涂树脂在纺织面料表面所已形成的膜上，可赋予涂层面料的热封合性，耐磨，耐刮性及舒服的手感和外观。从树脂的透湿性能来讲，目前常用的透湿树脂可分为高透湿树脂和低透湿树脂，如美国诺誉（）公司的和属于高透湿级的。高透湿树脂在分子结构中引入的亲水基团数量多，透湿性能好，但制成的膜遇水膨胀性也大，低透湿树脂的透湿性通常为高透湿树脂的约左右，但它的优点是制成的膜遇水低膨胀或几乎不膨胀。用直接涂层工艺生产的亲水型的防水透湿面料，它的透湿性能即取决于所选用的透湿树脂又取决于涂层工艺。涂膜越厚，静态水压越高，但透湿性能会低。反之，透湿性高。根据防水透湿服装服用的要求，面

9、料采购商更看重的是水洗三次或五次后耐水压性能和透湿性能。通常要求水洗五次（。的皂水，每次小时，洗五次）后的水压不能低于。甚至会用更高的要求来检测。即。的热水，浸泡三天后，仍要求水压的保持率在以上。因此可以说，防水透湿涂层面料涂层质量的优劣，除了合格的外观品质外，那就主要看水洗后的水压保持率。水压保持率越高，透湿性能又好的透湿涂层面料才是高水平的。直接涂层工艺生产的聚氨酯无孔薄膜涂层面料是目前国内市场上应用最广，生产数量最大的加工方式。面料的选择及染整后加工的工艺，透湿树脂的选择及配方的正确调配，加工工艺及参数的确定以及涂层设备的状况是做好这种工艺的关键因素。转移涂层工艺这种涂层工艺是应用干法人

10、造革的生产工艺生产防水透湿涂层面料。首先是将透湿聚氨酯的面涂树脂涂布在离型纸上，烘干后形成厚薄均匀的无孔薄膜，然后再将双组份的透湿底涂聚氨酯树脂涂布到已干燥的面层透湿膜上，送人烘箱烘干，然后应用干热贴合工艺，在烘箱后面的干热贴合装置上将面料贴合上去，最后将贴合好的产品从离型纸上剥离下来，熟化小时后加工工序完成。转移涂层工艺生产的防水透湿面料，是在离型纸上成膜，膜面平整，厚薄均匀，大多采用干热贴合工艺，产品的手感柔软，有弹性，而且透湿性能也比直接涂层工艺加工的产品高很多。但转移涂层工艺对加工设备有专门要求，而且需使用人造革专用的离型纸，故而比直接涂层工艺要复杂些。转移涂层工艺生产防水透湿涂层面料

11、的一大优点是可生产弹性面料的产品，比如针织面料的，网眼布料的等等。薄膜复合方式吹塑膜复合方式，吹塑无孔透湿膜有专门的厂家生产，如台湾的顶基公司。贴合生产服装面料的透湿膜厚度一般在一，透湿性能很好，可达到影小时以上（正杯吸湿法），生产工艺是：首先将从市场上购买的成卷的无孔透湿膜放到专用的弹性膜复合机上，使用透湿涂层技术在纺织面料上涂胶，然后将吹塑膜与纺织面料半干贴合，最后烘干即可。吹塑膜贴合面料，透湿性高，产品手感柔软，富有弹性。产品有单层面料的，也有双层面料的；可使用机织面料，也可使用针织面料以及网眼面料。产品档次高，防水和透湿性能均十分优异。目前，在国内吹塑膜贴合生产防水透湿服装面料的工艺，

12、经过几年的研究，开发，日趋成熟，产品的应用正在兴起。挤出流延膜复合方式：流延膜复合方式是一种新型的防水透湿服装面料加工方式，它是几种加工方式中对环境污染最小，生产效率最高，生产加工工艺流程最短，生产成本最低的加工方式。它的加工设备是挤出涂覆生产线。原料是透湿性的（热塑性聚氨酯树脂）粒料，工艺流程如下：粒料干燥一螺杆机挤出流延膜纺织面料上胶一烘干一覆膜一产品收卷高透湿的粒料是美国（诺誉）公司专业生产的，通过挤出机挤出的流延膜厚度为一，也可挤出更厚的膜或片材，膜的宽度由产品需要而定。挤出流延膜贴合的车速可达到一料分，挤出的厚流延膜，静态水压可达到以上。透湿性能可达克小时（正杯吸湿法）以上。挤出的透

13、湿流延膜直接流延到上过胶的面料上，通过贴合辊贴合，再经切边工序，产品就制造完成了。这种加工方式的整个生产过程中，粒料靠电加热熔融，再由模头流延成膜，不需用溶剂将，固体粒料溶解成浆状溶液，再供涂布使用，故而几乎没有对环境的污染问题。，挤出流延膜复合工艺发展到今天，大约也就是七、八年的时间，工艺技术发展的很快，技术日趋成熟，产品应用在日益增大。但是，与吹塑膜贴合产品的手感和风格相比，防水透湿性能不相上下；但在轻薄贴合产品上，用于服装面料手感还稍嫌偏硬，贴合牢度稍偏低一些。这些缺陷有待于工艺技术进一步的改进和发展。较厚重的产品不存在上述问题。三、结束语市场的需求，技术的进步，使防水透湿涂层技术的几种加工方式都在同步进行着，每天都有新的进展。目前，在国内，上述几种加工方式都有厂家在研究、开发、生产中，膜复合加工的两层产品和中间夹膜三层产品的加工技术紧迫美国公司的水平，日趋成熟。高防水高透湿及良好的防风保暖性能，真正体现了当今国内外市场上防水透湿的最高水平。聚氨酯微孔膜涂层产品的性能也十分优异，透湿性能仅次于膜复合产品，原材料成本已大幅度下降，给此类产品的大量应用带来了便利。亲水型透湿聚氨酯涂层和透湿贴膜产品的加工技术进展十分迅速，也将会得到最大量的应用。综上所述，防水透湿涂层面料制作的滑雪服，休闲运动服，茄克衫，职业服给人们的穿衣带来极大的舒适性，也给生产企业和经销商带来了新的商机。