CN101135115B - 一种聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法，该方法是在聚氨酯涂层溶液中添加少量天然植物粉体，溶剂挥发后粉体滞留在聚氨酯薄膜中。藉粉体吸湿膨胀性保持整体材料的防水性能；藉干燥后收缩增加聚氨酯薄膜的孔隙率，从而增强整体材料的透湿性能；藉粉体材料增加聚氨酯薄膜的粗糙感，克服粘性和形成的极光。该材料透湿量为6000-13000克/平方米·24小时，耐水压为90-220千帕，洗涤20次后透湿量为7000-14000克/平方米·24小时，耐水压为30-110千帕。该材料可广泛用于防水透湿服装、核生化防护服装、医用防护服装、消防服装、防寒服装、鞋靴等领域。

Description

一种聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法

技术领域

本发明涉及一种防水透湿织物的制备方法，特别是增强聚四氟乙烯防水透湿织物透湿量的制备方法。

背景技术

目前防水透湿功能织物包括高密度织物、涂层织物、层压织物等三种类型，但只有双向拉伸的微孔聚四氟乙烯薄膜层压织物较好地解决了防水、透湿、防风等不可兼顾的矛盾，同时还具有病毒隔离和防护等多种功能，因此在功能面料中占有重要地位。我国传统的加工方法是首先通过双向拉伸加工出微孔聚四氟乙烯薄膜，再与面料通过点状粘合剂层压复合，最后在薄膜一侧涂上透湿型的聚氨酯溶液，烘干后得到防水透湿层压织物，其中聚氨酯溶液在烘干后二甲基甲酰胺等溶剂挥发，形成聚氨酯薄膜，以保护聚四氟乙烯薄膜，增加整体材料的使用寿命。但传统方法存在以下缺陷：(1)二甲基甲酰胺等溶剂挥发后形成的聚氨酯薄膜大都是致密型或孔隙率低，造成整体材料的透湿性能较差；(2)在烘干后，溶剂很难完全挥发，聚氨酯尚有一定的粘性，在织物打卷后容易粘附；(3)聚氨酯表面容易形成极光。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法，该方法在聚氨酯涂层溶液中添加少量天然植物粉体，溶剂挥发后粉体滞留在聚氨酯薄膜中。籍粉体吸湿膨胀性保持整体材料的防水性能；籍干燥后收缩增加聚氨酯薄膜的孔隙率，从而增强整体材料的透湿性能；籍粉体材料增加聚氨酯薄膜的粗糙感，克服烘干后聚氨酯有一定粘性和聚氨酯表面形成极光的缺点。该材料可用于防水透湿服装领域。

本发明的目的是这样实现的：

一种聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法，其特征在于所述的制备方法为：

(1)在面料施以点状胶，采用胶点复合方法将面料与双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜复合，制备聚四氟乙烯层压织物；

(2)在料桶中加入有机溶剂，启动搅拌器进行搅拌，在搅拌的过程中逐步加入聚氨酯颗粒料，待聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，再加入天然植物粉体，持续搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液。

(3)将步骤(2)所得的聚氨酯混和溶液涂覆到步骤(1)所述的聚四氟乙烯层压织物中，然后进行烘干，即可获得聚四氟乙烯防水透湿织物。

本发明中所述的天然植物粉体包括工业大麻杆芯粉、黄麻杆芯粉、亚麻杆芯粉、剑麻杆芯粉、苎麻杆芯粉、松树粉、杉木粉、软木粉和杨木粉中的一种或一种以上的组合。

所述的天然植物粉体为200-600目。

所述的天然植物粉体得加入量占聚氨酯混合溶液重量的0.5-30％。

所述的步骤(1)中胶点复合方法中所选的粘合剂为聚酰胺、有机硅、乙烯-醋酸乙酯、聚酯中至少一种。

所述的步骤(1)中胶点复合为撒粉、粉点、浆点、双点中至少一种。

所述的步骤(1)的具体方法为：

在面料施以点状胶，采用胶点复合方法将面料与孔径为0.2-5微米、厚度10-80微米的双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜复合，制备聚四氟乙烯层压织物；

所述的步骤(2)中溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的一种；所述的稀释剂为丁酮、乙酸乙酯、甲苯中的一种。

所述的步骤(2)的具体方法为：

在料桶中加入二甲基甲酰胺溶剂，启动搅拌器高速搅拌，搅拌机转速为500～1000转/分钟，使溶剂在料桶中产生旋涡，逐步加入聚氨酯颗粒料，该聚氨酯颗粒料的固含量为20-60％，使之在溶剂旋涡中悬浮，聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，稀释至5～40％；将天然植物粉体加入，持续高速搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液。

所述的步骤(3)的具体方法为：

将所述的聚氨酯混和溶液以5-40克/平方米的单位面积重量涂覆到所述的聚四氟乙烯层压织物中，然后在烘干器在120～160℃下烘干3-10分钟，即可获得透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物。

具体的说，本发明中所述的制备方法为：

(1)在面料施以点状胶，与市售的、孔径为0.2-5微米、厚度10-80微米的双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜复合，即采用胶点复合方法，制备聚四氟乙烯层压织物；

所述胶点复合中所选粘合剂为聚酰胺、有机硅、乙烯-醋酸乙酯、聚酯和/或聚氨酯至少一种，胶点为撒粉、粉点、浆点、双点中至少一种；

(2)在料桶中加入二甲基甲酰胺溶剂，启动搅拌器高速搅拌，搅拌机转速为500～1000转/分钟，使溶剂在料桶中产生旋涡，逐步加入聚氨酯颗粒料，该聚氨酯颗粒料的固含量为20-60％，使之在溶剂旋涡中悬浮，聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，采用丁酮、甲苯或乙酸乙酯稀释至5～40％；将200-600目的天然植物粉体以重量比0.5-5％的比例加入，持续高速搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液。

所述天然植物粉体包括工业大麻、黄麻、亚麻、剑麻、苎麻杆芯粉体、松树粉体、杉木粉、软木粉和/或杨木粉中至少一种；

(3)将所述的聚氨酯混和溶液以5-40克/平方米的单位面积重量涂覆到所述的聚四氟乙烯层压织物中，然后在烘干器在120～160℃下烘干3-10分钟，即可获得透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物。

本发明的有益效果在于：

1、利用本发明的方法制备透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物，工艺简单、成本低，具有显著的经济效益和社会效益。

2、利用本发明的方法所制备的透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物，透湿量为6000-13000克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为90-220千帕(按GB4744-84测试)，20次洗涤后，透湿量为7000-14000克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为30-110千帕(按GB4744-84测试)。

3、本发明中天然植物粉体的加入，借助粉体吸湿膨胀性保持整体材料的防水性能；借助粉体干燥后收缩增加了聚氨酯薄膜的孔隙率，从而增强整体材料的透湿性能；借助天然植物粉体增加了聚氨酯薄膜的粗糙感，克服烘干后聚氨酯有一定粘性和聚氨酯表面易形成极光的缺点。

具体实施方式

实施例1

一种制备聚四氟乙烯防水透湿织物的方法，其制备步骤如下：

(1)采用浆点法在面料施以溶剂型聚氨酯点状胶，与孔径为0.2微米、厚度40微米的双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜在120℃下热压2分钟，制备聚四氟乙烯层压织物；

(2)在料桶中加入二甲基甲酰胺溶剂，启动搅拌器高速搅拌，搅拌机转速为500转/分钟，使溶剂在料桶中产生旋涡，逐步加入聚氨酯颗粒料，该聚氨酯颗粒料的固含量为20％，使之在溶剂旋涡中悬浮，聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，采用丁酮稀释至5％；将600目的工业大麻杆芯粉以重量比10％的比例加入，持续高速搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液。

(3)将所述的聚氨酯混和溶液以10克/平方米的单位面积重量涂覆到所述的聚四氟乙烯层压织物中，然后在烘干器在150℃下烘干10分钟，即可获得透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物。

实验结果表明，通过上述方法可加工透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物，透湿量为10389克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为220千帕(按GB4744-84测试)，20次洗涤后，透湿量为11200克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为70千帕(按GB4744-84测试)。

实施例2

一种制备聚四氟乙烯防水透湿织物的方法，其制备步骤如下：

(1)采用粉点法在面料施以热熔型聚酯点状胶，与孔径为5微米、厚度80微米的双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜在160℃下热压2分钟，制备聚四氟乙烯层压织物；

(2)在料桶中加入二甲基乙酰胺溶剂，启动搅拌器高速搅拌，搅拌机转速为1000转/分钟，使溶剂在料桶中产生旋涡，逐步加入聚氨酯颗粒料，该聚氨酯颗粒料的固含量为60％，使之在溶剂旋涡中悬浮，聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，采用乙酸乙酯稀释至20％；将300目的松树粉体以重量比15％的比例加入，持续高速搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液。

(3)将所述的聚氨酯混和溶液以20克/平方米的单位面积重量涂覆到所述的聚四氟乙烯层压织物中，然后在烘干器在120℃下烘干10分钟，即可获得透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物。

实验结果表明，通过上述方法可加工透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物，透湿量为12198克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为90千帕(按GB4744-84测试)，20次洗涤后，透湿量为13121克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为48千帕(按GB4744-84测试)。

实施例3

一种制备聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法，其制备步骤如下：

(1)采用双点法在面料施以热熔型聚酰胺、乙烯-醋酸乙酯点状胶，与孔径为4微米、厚度35微米的双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜在150℃下热压2分钟，制备聚四氟乙烯层压织物；

(2)在料桶中加入二甲基亚砜溶剂，启动搅拌器高速搅拌，搅拌机转速为800转/分钟，使溶剂在料桶中产生旋涡，逐步加入聚氨酯颗粒料，该聚氨酯颗粒料的固含量为40％，使之在溶剂旋涡中悬浮，聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，采用丁酮稀释至30％；将500目的软木粉以重量比5％的比例加入，持续高速搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液。

(3)将所述的聚氨酯混和溶液以6克/平方米的单位面积重量涂覆到所述的聚四氟乙烯层压织物中，然后在烘干器在140℃下烘干8分钟，即可获得透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物。

实验结果表明，通过上述方法可加工透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物，透湿量为12474克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为150千帕(按GB4744-84测试)。20次洗涤后，透湿量为12986克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为86千帕(按GB4744-84测试)。

实施例4

一种制备聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法，其制备步骤如下：

(1)采用撒粉法在面料施以热熔型有机硅点状胶，与孔径为3微米、厚度50微米的双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜在150℃下热压2分钟，制备聚四氟乙烯层压织物；

(2)在料桶中加入四氢呋喃溶剂，启动搅拌器高速搅拌，搅拌机转速为600转/分钟，使溶剂在料桶中产生旋涡，逐步加入聚氨酯颗粒料，该聚氨酯颗粒料的固含量为40％，使之在溶剂旋涡中悬浮，聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，采用丁酮稀释至5％；将400目重量比占聚氨酯混合溶液总重量的20％黄麻杆芯粉加入，持续高速搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液。

(3)将所述的聚氨酯混和溶液以40克/平方米的单位面积重量涂覆到所述的聚四氟乙烯层压织物中，然后在烘干器在160℃下烘干3分钟，即可获得透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物。

实验结果表明，通过上述方法可加工透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物，透湿量为6560克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为150千帕(按GB4744-84测试)。20次洗涤后，透湿量为7532克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为110千帕(按GB4744-84测试)。

实施例5

一种制备聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法，其制备步骤如下：

(1)采用双点法在面料施以热熔型聚酰胺、乙烯-醋酸乙酯点状胶，与孔径为2微米、厚度30微米的双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜在150℃下热压2分钟，制备聚四氟乙烯层压织物；

(2)在料桶中加入二甲基甲酰胺溶剂，启动搅拌器高速搅拌，搅拌机转速为700转/分钟，使溶剂在料桶中产生旋涡，逐步加入聚氨酯颗粒料，该聚氨酯颗粒料的固含量为40％，使之在溶剂旋涡中悬浮，聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，采用丁酮稀释至30％；将500目的亚麻杆芯粉和剑麻杆芯粉以混合粉体占重量比18％的比例加入，其中亚麻杆芯粉和剑麻杆芯粉的质量比为2∶1，持续高速搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液。

(3)将所述的聚氨酯混和溶液以25克/平方米的单位面积重量涂覆到所述的聚四氟乙烯层压织物中，然后在烘干器在160℃下烘干5分钟，即可获得透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物。

实验结果表明，通过上述方法可加工透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物，透湿量为12898克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为150千帕(按GB4744-84测试)。20次洗涤后，透湿量为13210克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为85千帕(按GB4744-84测试)。

实施例6

一种制备聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法，其制备步骤如下：

(1)采用双点法在面料施以热熔型聚酰胺、乙烯-醋酸乙酯点状胶，与孔径为0.5微米、厚度20微米的双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜在150℃下热压2分钟，制备聚四氟乙烯层压织物；

(2)在料桶中加入二甲基甲酰胺溶剂，启动搅拌器高速搅拌，搅拌机转速为800转/分钟，使溶剂在料桶中产生旋涡，逐步加入聚氨酯颗粒料，该聚氨酯颗粒料的固含量为40％，使之在溶剂旋涡中悬浮，聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，采用丁酮稀释至30％；将500目的杉木粉和杨木粉混合粉体总重量比为聚氨酯混合溶液重量比的30％的比例加入，其中杉木粉和杨木粉的质量比为1∶1，持续高速搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液。

(3)将所述的聚氨酯混和溶液以18克/平方米的单位面积重量涂覆到所述的聚四氟乙烯层压织物中，然后在烘干器在120℃下烘干10分钟，即可获得透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物。

实验结果表明，通过上述方法可加工透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物，透湿量为9474克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为140千帕(按GB4744-84测试)。20次洗涤后，透湿量为10890克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为30千帕(按GB4744-84测试)。

实施例7

一种制备聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法，其制备步骤如下：

(1)采用双点法在面料施以热熔型聚酰胺、乙烯-醋酸乙酯点状胶，与孔径为0.2微米、厚度10微米的双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜在150℃下热压2分钟，制备聚四氟乙烯层压织物；

(2)在料桶中加入二甲基甲酰胺溶剂，启动搅拌器高速搅拌，搅拌机转速为800转/分钟，使溶剂在料桶中产生旋涡，逐步加入聚氨酯颗粒料，该聚氨酯颗粒料的固含量为40％，使之在溶剂旋涡中悬浮，聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，采用甲苯稀释至30％；将600目的杉木粉以重量比3％的比例加入，持续高速搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液。

(3)将所述的聚氨酯混和溶液以30克/平方米的单位面积重量涂覆到所述的聚四氟乙烯层压织物中，然后在烘干器在150℃下烘干8分钟，即可获得透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物。

实验结果表明，通过上述方法可加工透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物，透湿量为8474克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为150千帕(按GB4744-84测试)。20次洗涤后，透湿量为9130克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为76千帕(按GB4744-84测试)。

实施例8

一种制备聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法，其制备步骤如下：

(1)采用双点法在面料施以热熔型聚酰胺、乙烯-醋酸乙酯点状胶，与孔径为1微米、厚度30微米的双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜在150℃下热压2分钟，制备聚四氟乙烯层压织物；

(2)在料桶中加入二甲基甲酰胺溶剂，启动搅拌器高速搅拌，搅拌机转速为800转/分钟，使溶剂在料桶中产生旋涡，逐步加入聚氨酯颗粒料，该聚氨酯颗粒料的固含量为40％，使之在溶剂旋涡中悬浮，聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，采用丁酮稀释至30％；将500目苎麻杆芯粉以重量比0.5％的比例加入，持续高速搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液。

(3)将所述的聚氨酯混和溶液以12克/平方米的单位面积重量涂覆到所述的聚四氟乙烯层压织物中，然后在烘干器在140℃下烘干8分钟，即可获得透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物。

实验结果表明，通过上述方法可加工透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物，透湿量为12474克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为150千帕(按GB4744-84测试)。20次洗涤后，透湿量为13010克/平方米·24小时(按照GB/T12704-91中干燥杯法测试)，耐水压为90千帕(按GB4744-84测试)。

Claims (9)

1.一种聚四氟乙烯防水透湿织物的制备方法，其特征在于所述的制备方法为：

(1)在面料施以点状胶，采用胶点复合方法将面料与双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜复合，制备聚四氟乙烯层压织物；

(2)在料桶中加入有机溶剂，启动搅拌器进行搅拌，在搅拌的过程中逐步加入聚氨酯颗粒料，待聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，再加入天然植物粉体，持续搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液，所述的天然植物粉体的加入量占聚氨酯混合溶液重量的0.5-30％；

(3)将步骤(2)所得的聚氨酯混和溶液涂覆到步骤(1)所述的聚四氟乙烯层压织物上，然后进行烘干，即可获得聚四氟乙烯防水透湿织物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的天然植物粉体包括工业大麻杆芯粉、黄麻杆芯粉、亚麻杆芯粉、剑麻杆芯粉、苎麻杆芯粉、松树粉、杉木粉、软木粉和杨木粉中的一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1或2中所述的方法，其特征在于所述的天然植物粉体为200-600目。

4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于所述的步骤(1)中胶点复合方法中所选的粘合剂为聚酰胺、有机硅、乙烯-醋酸乙酯、聚酯中的一种。

5.根据权利要求1或4中所述的方法，其特征在于所述的步骤(1)中胶点复合为撒粉、粉点、浆点、双点中至少一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤(1)的具体方法为：

在面料施以点状胶，采用胶点复合方法将面料与孔径为0.2-5微米、厚度10-80微米的双向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜复合，制备聚四氟乙烯层压织物。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤(2)的具体方法为：

在料桶中加入有机溶剂，启动搅拌器高速搅拌，搅拌机转速为500～1000转/分钟，使溶剂在料桶中产生旋涡，逐步加入聚氨酯颗粒料，该聚氨酯颗粒料的固含量为20-60％，使之在溶剂旋涡中悬浮，聚氨酯颗粒料溶解后加入稀释剂，稀释至5～40％；将天然植物粉体加入，持续高速搅拌，直至天然植物粉体完全分散，即得到聚氨酯混和溶液。

8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的一种；所述的稀释剂为丁酮、乙酸乙酯、甲苯中的一种。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤(3)的具体方法为：

将所述的聚氨酯混和溶液以5-40克/平方米的单位面积重量涂覆到所述的聚四氟乙烯层压织物中，然后在烘干器在120～160℃下烘干3-10分钟，即可获得透湿性能增强的聚四氟乙烯防水透湿织物。