一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝，主要包括以下步驟：步驟1選擇載體，選擇透氣率為3～20cm3/cm2/s的離型布作為載體，并進行防水處理；步驟2載體透氣率控制，將載體進行壓光處理，將透氣率控制在3～10cm3/cm2/s內；步驟3涂覆液配比，按照重量分數計由100份溶劑型聚氨酯樹脂、50～70份DMF、20～50份納米碳酸鈣、1.2～1.5份表面活性劑、0.5～2份潑水劑和0.5～1.5份助剝劑混合制成；步驟4薄膜成型加工，將涂覆液均勻涂布在載體上，待涂覆液凝固，然后水洗、烘干定型，待冷卻后剝離，得到薄膜。本發明工藝簡單、生產成本低，有效保證了聚氨酯膜的透氣、透濕和防水性能。
【專利說明】一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及紡織品領域，具體涉及一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝。
【背景技術】
[0002]涂層復合面料可同時兼備拒水、透濕、防風、保暖功能，通常被運用于戶外運動的沖鋒衣褲，登山滑雪服，防寒服等方面，近年來逐漸被應用在城市戶外，城市休閑服裝中，但往往會給人帶來悶熱感。
[0003]在不喪失上述功能的前提下，為了改善這一問題即需要增加此類面料的濕熱蒸汽交換能力。目前市場上能達到這樣要求的面料，是由高分子防水透氣PTFE微孔膜與基布復合而成的。但是PTFE膜加工成的產品加工工藝復雜，成本較高，耐洗牢度較差，且PTFE膜不可降解，屬氟材料，無法回收，對環境有污染。
[0004]對此有人提出采用聚氨酯樹脂涂層來代替，如CN101929081A中公開了一種通過干法涂層得到的高耐水壓高透濕性涂層面料，通過在經過防潑水處理的基布上進行軋光處理，然后再涂布微孔層，最后再在微孔層上形成防護層。通過此方法得到面料根據IS08811-1981標準，初期靜水壓彡7000mmH20 ;根據GB/T12704-1991方法A，初期透濕量^ 5000g/m2.d,該發明雖然改善了耐水壓、透濕性及洗滌耐久性，但由于耐水壓特別高，透氣率問題依然存在，而且這樣的加工工藝還是比較復雜。
[0005]又如CN102173154A中公開了一種防風透氣涂層面料，先涂布面層聚氨酯樹脂工作漿形成微孔結構，再涂布接著層工作漿，烘干后通過轉移載體制得半成品，最后在微孔膜的一側再與另外一種布料復合形成最終產品。該發明雖然改善了防風、透氣率，但透濕性、耐水壓還存在問題。
[0006]又如CN103866579A中公開了一種濕法涂層面料，在布料上涂二層濕法微多孔涂層，雖然解決了干法涂層的手感較硬，容易有響聲的缺陷，但實際上由于二次涂層，透氣率無法得到改善，因為第一刀涂粘合層需要提升尼龍布料與聚氨酯面料的接著力，提高耐水壓及透濕性能，但真正提高穿著舒適度及透氣率工藝條件非常復雜，再通過二次濕法涂層獲得透氣面料，對不同布料加工的選擇有很大的局限性。
[0007]為了追求上述功能，大家不懈努力的運用干法涂層、濕法涂層進行復雜工藝的改善，雖然提高了耐水壓、透濕度以及手感的柔軟度，但真正與PTFE功能相近的透氣率能無法得到有效提尚。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于克服現有技術存在的以上問題，提供一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝，本發明工藝簡單、生產成本低，有效保證了聚氨酯膜的透氣、透濕和防水性能。
[0009]為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現:
[0010]一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝，主要包括以下步驟:[0011 ] 步驟I)選擇載體，選擇透氣率為3?20cm3/cm2/s的離型布作為載體，并將載體進行防水處理；
[0012]步驟2)載體透氣率控制，將防水處理后的載體進行壓光處理，將透氣率控制在3 ?10cm3/cm2/s 內；
[0013]步驟3)涂覆液配比，按照重量分數計，該薄膜配方由100份溶劑型聚氨酯樹脂、50?70份DMF、20?50份納米碳酸鈣、1.2?1.5份表面活性劑、0.5?2份潑水劑和0.5?
1.5份助剝劑混合攪拌制成；
[0014]步驟4)薄膜成型加工，將涂覆液均勻涂布在壓光處理后的載體上，待涂覆液凝固，然后水洗，接著烘干定型，待冷卻后將載體與凝固的涂覆液剝離，打卷得到薄膜。
[0015]進一步的，所述涂覆液還包括按照重量分數計為12份的色漿。
[0016]進一步的，所述打卷得到的薄膜厚度范圍為10?35um，并且在厚度方向的任意點橫截面上每Icm2至少存在100萬個微孔，所述微孔直徑范圍為I?40 μ m。
[0017]進一步的，所述步驟4中載體與凝固的涂覆液的剝離強度范圍為0.3?0.8N。
[0018]進一步的，所述納米碳酸媽的顆粒直徑范圍為0.01?0.1 μ m。
[0019]進一步的，所述步驟I中防水處理用的材料為(:6防水樹脂，所述C6防水樹脂用量為 40±2g/m2。
[0020]進一步的，所述載體為平面離型紙或低旦尼龍平織布。
[0021]本發明的有益效果是:
[0022]本發明工藝簡單、生產成本低實際有效提升了薄膜的透氣性能，而且該薄膜可通過點狀復合任何紡織品面料以及可運用到工業過濾材料，用途廣泛。本發明所制造的薄膜通過載體一次涂布完成，具有微多孔構造，上下部微多孔直徑>2um，根據不同配比的工藝配方，膜的耐水壓、透氣、透濕度根據要求可靈活控制；根據JIS L 1092B法，該薄膜的耐水壓為300?1000H2O ;根據JIS L1096標準，其膜的透氣性為0.03?2cm3/cm2/s ;根據JISL 1099A 法，其透濕度在 5000 ?15000g/m2.24h。
[0023]本薄膜的用途廣泛，且制品環保可降解，完全符合經濟發展，及與人們對功能紡織品穿著舒適度的要求，可廣泛應用于城市休閑夾克，沖鋒衣，運動休閑服裝。
[0024]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例詳細說明如后。本發明的【具體實施方式】由以下實施例詳細給出。
【具體實施方式】
[0025]下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0026]實施例一
[0027]一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝，主要包括以下步驟:
[0028]步驟I)選擇載體，選擇透氣率為3?20cm3/cm2/s的20D尼龍平織布作為載體，并將載體進行防水處理，采用壓、浸、乳的方式；
[0029]基布的選擇是非常重要的。面料過于密實原本的透氣率就非常小，再進行制膜的話是沒有辦法維持原有的可透氣率；相反過于稀松的基布即使通過壓光調整組織間的空隙也會導致涂層時膠液的滲透。所以選擇的范圍設定在3?20cm3/cm2/s，在這個范圍是涂層液滲透的可控位置，否則要不不透氣，要不涂層膠在涂層時滲透到基布的紗線內部。在進行壓光處理前我們會將基布進行防水樹脂處理，賦予基布防水性能。防水加工采用C6防水樹月旨，防水樹脂用量為40±2g/m，處理后再進行150?170度X 30?40秒的高溫定型，確保防水性能。根據JIS L1902測試，經過防水樹脂處理的基布根據JIS L1902測試，標準洗滌20回后防水性可達到80點以上。
[0030]步驟2)載體透氣率控制，將防水處理后的載體進行壓光處理，將透氣率控制在3 ?10cm3/cm2/s 內；
[0031]步驟3)涂覆液配比，按照重量分數計，該薄膜配方由
[0032]100克溶劑型聚氨酯樹脂；
[0033]50克DMF (即N，N- 二甲基甲酰胺)；
[0034]20克納米碳酸鈣；
[0035]1.2克表面活性劑；
[0036]12克的色漿；
[0037]I克潑水劑；
[0038]0.5克助剝劑；
[0039]混合攪拌制成，色漿能起到良好的染色作用，給薄膜增加美觀度，納米碳酸鈣是本發明的關鍵技術點之一，其直徑控制在0.01?0.1um,根據不同配方的添加量，可獲得
0.03?2 μ m的微孔膜。
[0040]步驟4)薄膜成型加工，將涂覆液均勻涂布在壓光處理后的載體上，待涂覆液凝固，然后水洗，接著烘干定型，待冷卻后將載體與凝固的涂覆液剝離，打卷得到薄膜，薄膜厚度在10?35um之間。
[0041]薄膜與載體的剝離也較重要，所在凝固后的剝離強度控制在0.3?0.SN之間，不會對薄膜造成損壞。
[0042]本實施例的工作原理如下:
[0043]聚氨酯PU膜具有微孔構造，賦予產品柔軟的手感和優良的透氣透濕功能，是目前國內最接近PTFE膜物性的材料，本發明產品的透氣透濕性和耐水壓主要由微孔的大小直徑分布決定，膜與載體的接著面微孔較小且排列較密，而上部存在有相對較大的微孔，這些微孔有很大一部分是貫通的，連貫性較好，上述濕法載體涂布得到微孔米膜通過1500高倍率的電子顯微鏡拍攝，任意5個點在30umX50um范圍內可以數出20個以上的微孔，由此得出厚度方向平行的任意點橫截面上，每Icm2存在125萬個以上的微孔，微孔的直徑為2?40umo
[0044]通常大家認識的透氣透濕面料是指的水氣的透過能力，通常的透氣透濕性的測試是有一個吸濕體對水氣的吸收程度的測試。本發明所講的可透氣性指的是在一定壓力下空氣的直接透過能力，其測試的方法是空氣的透過能力。本發明即擁有通常所講的透氣透濕性能，還因微弱的空氣可以通過，而提高了人體熱氣與衣服外部的熱交換能力。由于空氣的透過量比較少所以仍然具有防風的能力。
[0045]根據GB/T13022-1991標準測試，通過本實施例制得的微孔膜拉伸強度在25?35mpa,斷裂拉伸率在450?550%。薄膜的強度沒有由于制膜工藝配方的改變而降低，可適用于彈性布料的復合，這樣縫制成成品后，不會由于膜的強度低而造成面料拉伸時膜延針縫斷裂。所以薄膜可與任何紡織品進行復合，無論梭織，針織物布料，但為保證所得面料成品的透氣性，必須用點狀無溶劑熱熔膠復合才能確保透氣性。本發明制得的薄膜還可與無紡布等復合，作為過濾材料使用，也可對膜面進行印花加工，做二層半復合面料
[0046]實施例二
[0047]本實施與實施例一的區別在于如下組成工藝配方:
[0048]100克溶劑型聚氨酯樹脂；
[0049]55克DMF (即N，N- 二甲基甲酰胺)；
[0050]25克納米碳酸鈣；
[0051]1.3克表面活性劑；
[0052]12克的色漿；
[0053]1.5克潑水劑；
[0054]0.5克助剝劑；混合組成。
[0055]用做好防水的載體，通過防水壓光后載體的透氣率控制在3?10cm3/cm2/s。然后根據涂布工藝取得該薄膜的耐水壓在5000H20，透濕度在12000g/m2.24h,透氣度率0.8?
1.2cfm0
[0056]實施例三
[0057]本實施例與實施例一的區別在于如下組成工藝配方:
[0058]100克溶劑型聚氨酯樹脂；
[0059]65克DMF (即N，N- 二甲基甲酰胺)；
[0060]35克納米碳酸鈣；
[0061]1.5克表面活性劑；
[0062]12克的色漿；
[0063]0.5克潑水劑；
[0064]I克助剝劑；混合組成。
[0065]加工工藝條件與實施例一基本一致，制得的薄膜，耐水壓在5000H20，透濕度在14500g/m2.24h，透氣率在 2 ?2.5cfm。
[0066]實施案例四
[0067]本實施例與實施例一的區別在于如下組成工藝配方:
[0068]100克溶劑型聚氨酯樹脂；
[0069]55克DMF (即N，N- 二甲基甲酰胺)；
[0070]30克納米碳酸鈣；
[0071]1.5克表面活性劑；
[0072]12克的色漿；
[0073]2克潑水劑；
[0074]0.5克助剝劑；混合組成。
[0075]根據與實施例一相同的工藝條件制薄膜，耐水壓在1000H2O,透濕度在8000g/m2.24h,透氣率在 0.2cfm。
[0076]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝，其特征在于:主要包括以下步驟: 步驟I)選擇載體，選擇透氣率為3?20cm3/cm2/s的離型布作為載體，并將載體進行防水處理； 步驟2)載體透氣率控制，將防水處理后的載體進行壓光處理，將透氣率控制在3?1cm3/cm2/s 內； 步驟3)涂覆液配比，按照重量分數計，該薄膜配方由100份溶劑型聚氨酯樹脂、50?70份DMF、20?50份納米碳酸鈣、1.2?1.5份表面活性劑、0.5?2份潑水劑和0.5?1.5份助剝劑混合攪拌制成； 步驟4)薄膜成型加工，將涂覆液均勻涂布在壓光處理后的載體上，待涂覆液凝固，然后水洗，接著烘干定型，待冷卻后將載體與凝固的涂覆液剝離，打卷得到薄膜。
2.根據權利要求1所述的一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝，其特征在于:所述涂覆液還包括按照重量分數計為12份的色漿。
3.根據權利要求1所述的一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝，其特征在于:所述打卷得到的薄膜厚度范圍為10?35um，并且在厚度方向的任意點橫截面上每Icm2至少存在100萬個微孔，所述微孔直徑范圍為I?40 μ m。
4.根據權利要求1所述的一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝，其特征在于:所述步驟4中載體與凝固的涂覆液的剝離強度范圍為0.3?0.8N。
5.根據權利要求1所述的一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝，其特征在于:所述納米碳酸媽的顆粒直徑范圍為0.01?0.1 μ mo
6.根據權利要求1所述的一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝，其特征在于:所述步驟I中防水處理用的材料為(:6防水樹脂，所述(:6防水樹脂用量為40±2g/m2。
7.根據權利要求1所述的一種防水透氣透濕微多孔薄膜的制備工藝，其特征在于:所述載體為平面離型紙或低旦尼龍平織布。
【文檔編號】B32B27/12GK104479337SQ201410752902
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月10日 優先權日:2014年12月10日
【發明者】徐衛紅, 徐曉東 申請人:張家港市宏裕人造革有限公司