CN101929080B - 一种抗静电防水透湿涂层织物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗静电防水透湿涂层织物，包含有基布和涂敷层，该涂敷层具有抗静电防水透湿功能，为膨润率在15～30％之间的单层或多层聚氨酯无孔层、或膨润率小于15％且其中含有重量百分比为10～40％的导电粉体的单层或多层聚氨酯无孔层。本发明的织物具有优良的防水性、透湿性、抗静电性及洗涤耐久性，可应用于冶金、石油、煤炭、国防等部门的工作服，以及外部环境条件苛刻如寒冷干燥等场合下的运动服、工作服等，具有较大的经济效益和社会效益。

Description

一种抗静电防水透湿涂层织物

技术领域

本发明涉及一种涂层织物。

背景技术

纺织品尤其是化纤制品由于其本身具有疏水性，在生产加工和使用过程中因摩擦和感应极易产生静电，且静电电荷难以逸散，易引起灰尘附着，服装纠缠肢体产生粘附不适感；服装在穿脱时，易产生针刺感、电火花、电击现象，严重地影响了其服用的舒适性，制约了化纤面料向高质量、高档次、高性能发展；另外，在一些特殊行业，如易燃、易爆场所及电子行业等，由于纤维织物的静电可能引起严重的灾害。目前纺织品抗静电基本采用以下几种方式：①以提高织物吸湿性为目的的纤维接枝改性、亲水性纤维的混纺和交织；②混纺或嵌织导电纤维；③应用共混纺丝方法，把抗静电剂混入纤维内部；④应用抗静电剂对织物进行表面整理，通过热处理发生交连而固着，或通过树脂载体而黏附于织物表面，可降低表面电阻，减少静电聚集，从而达到抗静电目的。相比而言，织物表面整理是最简捷的方法，主要采用浸轧和涂层加工，但浸轧加工所采用的抗静电剂对环境湿度的依赖很大且性能持久性不高，而涂层加工品虽然性能好，但目前市场上，多用于涂料领域，在纺织品上的应用很少。

关于防水透湿纺织品的研究近年来也有很大的发展，有吸湿纤维高密度组织、涂层加工品、贴合加工品等，其中涂层加工的纺织品由于其产品性能好，工艺简单，成本较低等优势而得到广泛的应用。现有的防水透湿涂层织物的生产方法大都采用湿式微孔涂层法或干式微孔涂层法，在织物表面形成一层聚氨酯微多孔膜，通过对聚氨酯微多孔膜中微孔孔径的控制来解决防水透湿之间的矛盾，从而使织物获得防水透湿性。无论是湿式微孔涂层法还是干式微孔涂层法，加工工艺都比较复杂，对操作要求高，生产成本高，而且湿式微孔涂层法还存在溶剂的回收工序比较繁琐的问题。

目前，将抗静电涂层整理和防水透湿涂层整理相结合的技术在市场上较为少见。中国专利公报CN1350089A公开了一种采用涂层整理使得织物具有抗静电性的技术，但是增加了刮涂粘合剂工序，而且涂层后所得到的产品不具备防水透湿性。日本专利公报特开2004-291420公开了一种具有抗静电防水透湿性的涂层产品，但其首先用湿式微孔涂层法在基布上形成一层微多孔层，然后用干式涂层法先在离型纸上形成一层无孔膜，再将该无孔膜贴合到微多孔层上，这种加工方法工艺复杂，对操作要求高，且成本也很高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种同时具有抗静电、防水、透湿功能，且生产工艺简单、成本低的抗静电防水透湿涂层织物。

本发明的技术解决方案是：

一种抗静电防水透湿涂层织物，包含有基布和涂敷层。该涂敷层为膨润率在15～30％之间的单层或多层聚氨酯无孔层；或者该涂覆层为膨润率小于15％且其中含有重量百分比为10～40％的导电粉体的单层或多层聚氨酯无孔层。当聚氨酯无孔层为多层时，上述膨润率是指聚氨酯无孔层面层的膨润率。

上述聚氨酯无孔层为亲水性聚醚型和/或聚酯型聚氨酯无孔层，该亲水性聚醚型和/或聚酯型聚氨酯无孔层不仅能够赋予织物高防水性，而且该聚氨酯链段上的亲水性基团能够赋予织物高透湿度，从而使织物同时具有高防水性和高透湿性。

当聚氨酯无孔层的膨润率在15～30％之间时，聚氨酯链段上的亲水性基团对水的亲和力大且亲水性基团含量多，该涂覆层中不含有导电粉体；当聚氨酯无孔层的无膨润率或膨润率小于15％时，聚氨酯链段上的亲水性基团对水的亲和力相对较小，且亲水性基团含量相对较少，该涂覆层中含有一定重量百分比的导电粉体。导电粉体的添加量由该导电粉体在该涂层树脂中的临界体积浓度(CPVC)决定，只要稍大于或等于临界体积浓度即可。当导电粉体的添加量达到临界体积浓度后，表面电阻趋于一定值，添加量太大，织物的抗静电性不会有明显的提高，反而提高成本，造成不必要的浪费；添加量太少，导电粉体无法在涂敷层中形成连续的导电通道，无法将静电荷及时逸散，起不到抗静电的作用。

导电粉体为以二氧化钛、云母、硫酸钡或二氧化硅等为载体，表面包覆有抗静电活性成分掺锑二氧化锡(ATO)的粉体。导电粉体的体积电阻率ρ在1～100Ω.cm，粒子直径小于10μm。理论上，导电粉体的体积电阻率越小越好，但其受现有生产技术的限制，而体积电阻率太大，不仅添加量大，而且最终达到的抗静电效果也比较低。粒子的直径太大，会影响织物的耐水压及透湿度。此外，导电粉体易与树脂混合均匀，可以防止织物涂层面产生粘着感。涂敷层厚度为10～30μm。涂敷层太薄，达不到抗静电防水透湿要求；涂敷层太厚，所得产品手感偏硬。

本发明的抗静电防水透湿涂层织物不但具有优良的防水性和透湿性，还具有很好的抗静电性，而且洗涤耐久性好。产品耐静水压10000mmH₂O以上，透湿度B(JIS L1099 B-1)法达10000g/m²·24hr以上，在10℃，10％RH环境下，涂层面摩擦带电压500V以下，未涂层面摩擦带电压1000V以下，洗涤20回后，涂层面摩擦带电压100V以下，未涂层面摩擦带电压500V以下。这种涂层织物应用于对防水、透湿、抗静电性均均有所要求的特殊场合，可用于制作冶金、石油、煤炭、国防等部门的工作制服，以及外部环境条件苛刻如寒冷干燥等场合下的运动服、工作服等，具有较大的经济效益和社会效益。

具体实施方式

以下实施例的测试方法和标准如下：

(1)耐水压根据JIS L1092的标准测试。

(2)透湿度根据JIS L1099 B-1法的标准测试。

(3)抗静电性能根据JIS L1094摩擦带电压测定法的标准测试，其中温湿度状态为10℃、10％RH。

(4)洗涤处理根据JIS L0217 103洗涤20回。

实施例1

首先，将下列重量份的组分均匀混合成织物涂层底胶：

亲水性聚酯型聚氨酯树脂                100份

异氰酸酯型架桥剂                      1.5份

酸类架桥促进剂                        1.2份

甲苯                                  30份

丁酮                                  5份

将上述织物涂层底浆以干式涂层方式，均匀涂敷于经过发水加工的纯涤纶面料表面，形成涂布；在涂布未干之际，将其加热烘干。加热烘干步骤分为低温预烘和高温焙烘两步，其中低温预烘温度为70℃，预烘时间为1min；高温焙烘温度为120℃，焙烘时间为1min。烘干后得到包含有一层聚氨酯无孔层的涂层织物。

其次，将下列重量份的组分均匀混合成织物涂层面胶：

亲水性聚醚型聚氨酯树脂(膨润率26％)    100份

白色颜料                              20份

甲苯                                  25份

将上述织物涂层底浆以干式涂层方式，均匀涂敷于上述涂层织物表面，在涂层面胶未干之际，将其加热烘干。加热烘干步骤分为低温预烘和高温焙烘两步，其中低温预烘温度为70℃，预烘时间为2min；高温焙烘温度为120℃，焙烘时间为2min。烘干后得到包含有膨润率为26％的两层聚氨酯无孔层的抗静电防水透湿涂层织物。

实施例2

混合成织物涂层底胶的重量份为：

亲水性聚酯型聚氨酯树脂                    100份

异氰酸酯型架桥剂                          1.5份

酸类架桥促进剂                            1.2份

导电云母粉                                10份

甲苯                                      30份

丁酮                                      10份

混合成织物涂层面胶的重量份为：

亲水性聚醚型聚氨酯树脂(膨润率7％)         100份

白色颜料                                  20份

导电云母粉                                15份

甲苯                                      25份

丁酮                                      5份

其中，导电云母粉为片状粒子，平均粒径为5.0～9.0μm。

其余同实施例1。烘干后得到包含有膨润率为7％的两层聚氨酯无孔层的抗静电防水透湿涂层织物，且该涂敷层中导电云母粉的重量百分比约为21％。

实施例3

混合成织物涂层底胶的重量份为：

亲水性聚酯型聚氨酯树脂                    100份

异氰酸酯型架桥剂                          1.5份

酸类架桥促进剂                            1.2份

导电二氧化钛粉                            8份

甲苯                                  30份

丁酮                                  10份

混合成织物涂层面胶的重量份为：

亲水性聚醚型聚氨酯树脂(膨润率12％)    100份

白色颜料                              20份

导电二氧化钛粉                        7份

甲苯                                  25份

丁酮                                  5份

其中，导电二氧化钛粉为针状粒子，平均粒径为0.27μm，平均长度为5.15μm。

其余同实施例1。烘干后得到包含有膨润率为12％的两层聚氨酯无孔层的抗静电防水透湿涂层织物，且该涂敷层中导电云母粉的重量百分比约为15％。

实施例4

首先，将下列重量份的组分均匀混合成织物涂层胶：

亲水性聚酯型聚氨酯树脂(无膨润)        100份

白色颜料                              5份

导电二氧化硅粉                        17份

N，N-二甲基甲酰胺                     20份

丁酮                                  20份

其中，导电二氧化硅粉为空心球状粒子，平均粒径小于5μm。

其次，将上述织物涂层底浆以干式涂层方式，均匀涂敷于经过发水加工的纯涤纶面料表面，形成涂布；在涂布未干之际，将其加热烘干。加热烘干步骤分为低温预烘和高温焙烘两步，其中低温预烘温度为70℃，预烘时间为2min；高温焙烘温度为120℃，焙烘时间为2min。烘干后得到包含有一层无膨润率的聚氨酯无孔层的抗静电防水透湿涂层织物，且该涂敷层中，导电二氧化硅粉的重量份约为38％。

实施例5

混合成织物涂层胶的重量份为：

亲水性聚醚—酯型聚氨酯树脂(膨润率7％)    100份

白色颜料                                 10份

导电硫酸钡粉                             12份

N，N-二甲基甲酰胺                        25份

丁酮                                     35份

其中，导电硫酸钡粉为球状粒子，平均粒径0.3～5μm。

其余同实施例4。

烘干后得到包含有膨润率为7％的两层聚氨酯无孔层的抗静电防水透湿涂层织物，且该涂敷层中，导电二氧化硅粉的重量百分比约为25％。

实施例6

混合成织物涂层胶的重量份为：

亲水性聚醚型聚氨酯树脂(膨润率18％)        100份

白色颜料                                  10份

N，N-二甲基甲酰胺                         25份

丁酮                                      35份

其余同实施例4。

烘干后得到包含有一层膨润率为18％的聚氨酯无孔层的抗静电防水透湿涂层织物。

比较例1

发水加工后的纯涤纶面料。

比较例2

在实施例4的织物涂层胶中，不加入导电粉体，其他同实施例4。烘干后得到含有一层聚氨酯无孔层的防水透湿涂层织物。

得到的产品主要指标见表1。

Claims (6)

1.一种抗静电防水透湿涂层织物，包含有基布和涂敷层，其特征在于：该涂敷层为膨润率在15～30%之间的单层或多层聚氨酯无孔层、或膨润率小于15%且其中含有重量百分比为10～40%的导电粉体的单层或多层聚氨酯无孔层；根据JIS L1094 摩擦带电压测定法的标准测试，在10℃，10%RH环境下，涂层面摩擦带电压在500V以下。

2.根据权利要求1所述的涂层织物，其特征在于：所述单层或多层聚氨酯无孔层为亲水性聚醚型和/或聚酯型聚氨酯无孔层。

3.根据权利要求1所述的涂层织物，其特征在于：所述导电粉体为以二氧化钛、云母、硫酸钡或二氧化硅为载体，表面包覆有抗静电活性成分掺锑二氧化锡（ATO）的粉体。

4.根据权利要求1所述的涂层织物，其特征在于：所述导电粉体的体积电阻率ρ在1～100Ω.cm。

5.根据权利要求1所述的涂层织物，其特征在于：所述导电粉体粒子直径小于10μm。

6.根据权利要求1所述的涂层织物，其特征在于：所述涂敷层厚度为10～30μm。