CN102555380B - 用于面料的透湿防水薄膜及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于面料的透湿防水薄膜及其制造工艺,底涂层由聚氨酯树脂、丁酮、甲苯、水、六己烷二异氰酸酯和N-甲基乙醇胺组成;第一、第二面涂层由聚氨酯树脂、丁酮、甲苯、水和N-甲基乙醇胺组成;将六己烷二异氰酸酯和主树脂混合;将水和丁酮混合形成溶剂,此溶剂分至少六次投入主树脂混合溶液;混合溶液通过尼龙网过滤获得过滤后的主树脂混合溶液并进行脱泡处理形成底涂浆料;调制配合液粘度为3500-6000mpas的面涂浆料;将底涂浆料涂覆于离型纸表面形成底涂层,涂覆量为4~6g/m2;将面涂浆料涂覆于底涂层表面形成面涂层;将具有面涂层的离型纸在进行烘干后从离型纸上剥离。本发明现有亲水性透湿加工涂层面料微孔不均匀,遇水容易膨胀的弱点,从而提升了织物本身的透湿性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于面料的透湿防水薄膜及其制造工艺,属于纺织面料技术领域。
背景技术
目前市场上用的亲水性无孔质PU透湿原料,此方法为把亲水性无孔质PU透湿原料,经过涂层机涂布、刮涂于基布表面,经涂层机烘箱热风烘干、溶剂挥发,成膜。使织物具有防水透湿之功能,其透湿原理为透湿原料中含有亲水性物质,具有吸湿——扩散——解吸作用。此工艺加工之透湿面料,遇水产生澎润,导致皮膜耐磨性下降,且织物透湿性能相对较弱,一般透湿度指标为2500-3500G/M.24H(JIS 1099 A1)。现有技术中虽然存在采用微孔涂层解决上述技术问题,但是现有微孔涂层存在以下技术问题:
(1)没有考虑到烘箱内风速的控制,风机没有通过变频控制流通风量,很难保证孔洞的均匀性与一致性,且遇水容易膨胀;
(2)面涂层一次涂布加工而成的,孔洞容易重叠,水压比较偏低,很难突破3500MMH2O;
(3)现有的微孔涂层皮膜表面的韧性不够,不耐刮,不耐膜;
(4)现有的微孔涂层的成品A级率偏低,失败率达到30%以上;
(5)现有的微孔涂层配置料的可连续操作性比较低,如与空气接触容易结皮,由流体态转变为固态;
(6)现有的微孔涂层含有有机锡,其为禁用物质。
发明内容
本发明目的是提供一种用于面料的透湿防水薄膜及其制造工艺,解决了现有透湿加工涂层面料微孔不均匀,遇水容易膨胀的弱点,从而提升了织物本身的透湿性能。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种用于面料的透湿防水薄膜,所述透湿防水薄膜由第一底涂层、第一面涂层和涂覆于第二面涂层表面的面涂层叠加组成;
所述底涂层均由以下质量比例含量组分组成的浆料烘干获得:
聚氨酯树脂, 100,
丁酮, 19~21,
甲苯, 28~32,
水, 43~47,
1,6-二异氰酸己烷, 2.8~3.2,
N-甲基乙醇胺, 2.8~3.2;
所述第一,第二面涂层由以下质量比例含量组分组成的浆料烘干获得:
聚氨酯树脂, 100,
丁酮, 24~26,
甲苯, 38~42,
水, 43~47,
N-甲基乙醇胺, 0.9~1.1。
上述技术方案中进一步改进的技术方案如下:
作为优选,所述底涂层、第一面涂层和第二面涂层之间的厚度比为4∶14~16∶9.5~10.5。
作为优选,所述底涂层、第一面涂层和第二面涂层之间的质量比为1∶2.8~3.2∶1.8~2.2。
一种用于制备上述透湿防水薄膜的制造工艺,所述透湿防水薄膜由底涂层、第一面涂层和涂覆于第一面涂层表面的第二面涂层叠加组成;包括以下步骤:
步骤一、调制液粘度为4000-7000mpas的所述底涂层的底涂浆料,具有包括以下子步骤:
子步骤1-1、将丁酮、水和聚氨酯树脂按照66~68∶3~5∶29~31的质量比例混合均匀形成主树脂溶液;
子步骤1-2、在步骤一的主树脂溶液中添加作为促进剂的N-甲基乙醇胺,此主树脂溶液和促进剂的质量比例为100∶2.5~3.5;
子步骤1-3、将丁酮和甲苯的混合液缓慢地投入经步骤二的主树脂溶液中并均匀搅拌形成主树脂混合溶液,此混合液和主树脂溶液的质量比例100∶43~45,所述丁酮和甲苯按照1∶2或者1∶1的质量比例形成所述混合液;
子步骤1-4、将1,6-二异氰酸己烷和步骤三的主树脂混合溶液按照100∶1.5~2.5的质量比例在25-35℃温度内以1000rpm转速搅拌均匀混合形成调节后的主树脂混合溶液;
子步骤1-5、将水和丁酮按照9∶1的质量比例混合均匀形成溶剂,此溶剂和步骤四调节后的主树脂混合溶液质量比例为100∶30~35,再将此溶剂以为至少六次投入所述调节后的主树脂混合溶液均匀混合;
子步骤1-6、将经子步骤1-5的调节后的主树脂混合溶液通过100~200目的尼龙网过滤获得过滤后的主树脂混合溶液;
子步骤1-7、将经子步骤1-6的过滤后的主树脂混合溶液静置至少2小时进行脱泡处理;
步骤二、调制配合液粘度为3500-6000mpas的面涂浆料,具有包括以下子步骤:
子步骤2-1、将丁酮、水和聚氨酯树脂按照66~68∶3~5∶29~31的质量比例混合均匀形成主树脂溶液;
子步骤2-2、将丁酮和甲苯的混合液缓慢地投入经步骤一的主树脂溶液中并均匀搅拌形成主树脂混合溶液,此混合液和主树脂溶液的质量比例100∶43~45,所述丁酮和甲苯按照1∶2或者1∶1的质量比例形成所述混合液;
子步骤2-3、将N-甲基乙醇胺和步骤二的主树脂混合溶液按照100∶1.5~2.5的质量比例在25-35℃温度内以1000rpm转速搅拌均匀混合形成调节后的主树脂混合溶液;
子步骤2-4、将水和丁酮按照9∶1的质量比例混合均匀形成溶剂,此溶剂和步骤四调节后的主树脂混合溶液质量比例为100∶30~35,再将此溶剂以为至少六次投入所述调节后的主树脂混合溶液均匀混合;
子步骤2-5、将经子步骤2-4后的调节后的主树脂混合溶液通过100~200目的尼龙网过滤获得过滤后的主树脂混合溶液;
子步骤2-6、将经子步骤2-5后的过滤后的主树脂混合溶液静置至少2小时进行脱泡处理;
步骤三、将步骤一的所述底涂浆料涂覆于离型纸表面形成底涂层,涂覆量为4~6g/m2;
步骤四、将经步骤三具有底涂层的离型纸进行烘干,烘干时间为1.8~2.2分钟;
步骤五、将步骤二的所述面涂浆料涂覆于所述底涂层另一表面形成第一面涂层,涂覆量为13~17g/m2;
步骤六、将经步骤五具有底涂层、第一面涂层的离型纸在进行烘干,烘干时间为1.8~2.2分钟;
步骤七、将步骤二的所述面涂浆料涂覆于所述第一面涂层另一表面形成第二面涂层,涂覆量为9~11g/m2;
步骤八、将经步骤七具有面涂层的离型纸在进行烘干,烘干时间为1.5~2.5分钟;
步骤九、将经步骤八的透湿防水薄膜从离型纸上剥离。
上述技术方案中进一步改进的技术方案如下:
作为优选,所述步骤四中底涂层的烘干依次分为四个阶段:
第一阶段:在80℃的条件下,且在低速流动的空气氛围下进行;
第二阶段:在100℃的条件下,且在中速流动的空气氛围下进行;
第三阶段:在120℃的条件下,且在强速流动的空气氛围下进行;
第四阶段:在100℃的条件下,且在低速流动的空气氛围下进行。
作为优选,所述第一、第二面涂层烘干依次分为四个阶段:
第一阶段:在60℃的条件下,且在高速流动的空气氛围下进行;
第二阶段:在80℃的条件下,且在低速流动的空气氛围下进行;
第三阶段:在120℃的条件下,且在高速流动的空气氛围下进行;
第四阶段:在120℃的条件下,且在高速流动的空气氛围下进行。
作为优选,在所述步骤八后,将具有涂覆层的基布在140℃高速流动空气的环境下,在涂布方向和此方向垂直的水平方向上均施加张力,施加张力持续的时间为110~130秒。
作为优选,所述步骤1-1中丁酮、水和聚氨酯树脂的质量比例为67∶4∶30;所述步骤三中丁酮和甲苯的混合液和经步骤二的主树脂溶液的质量比例为100∶44;所述步骤2-1中丁酮、水和聚氨酯树脂的质量比例为67∶4∶30;所述步骤二中丁酮和甲苯的混合液和经步骤一的主树脂溶液的质量比例为100∶4。
作为优选,所述步骤静置在真空条件下静置,时间为2小时。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点和效果:
1、本发明透湿防水薄膜解决了原有亲水性透湿加工涂层面料遇水容易膨胀的弱点,且提升了织物本身的透湿性能,使织物具有更高的服务性,耐磨性大大得到了提高。
2、本发明透湿防水薄膜制造工艺其溶剂,采用了水与丁酮的混合溶剂的组合并采取了特定的配比比例,从而能保证在后续加工中形成均匀的微孔,不存在残留。
3、本发明调制特定粘度浆料,保证了树脂的流动性比较佳,渗透性较恰当,与织物面料的接着牢度佳;有效避免了树脂液表面与空气接触部分容易结皮,有流体态转化为固态,从而成为死胶体的几率,并避免会在作业过程中产生大量的胶条异常,造成面料降级。
4、本发明水和丁酮分多次分批投入,(1)避免产生聚氨酯聚集,无法保证聚氨酯和溶剂成份能够混合均匀,且能保证聚氨酯的活性时间长;(2)边搅拌边加入,当加入溶剂体与聚氨酯充分混合后,避免产生颗粒体和聚氨酯皮膜的形成困难,防止了水压在局部偏低和影响均匀性;其次,采取脱泡可形成均匀涂布,保证了水压与透湿的均匀性。
5、本发明采用脂肪族异氰酸酯,架桥能力强,反应速度适中,抗黄变效果佳。能够保证胶体的活化时间长,机台的可操作性时间长。
6、本发明采用特定配方和工艺实现的底涂层、第一面涂层和涂覆于第二面涂层,提高了织物面料的接着牢度,底涂与面涂的接着牢度效果,优选了最佳底涂,面涂的涂布克重,及相对与织物面料的增重量,水压才能稳定,及相对较高,充分保证面涂浆料的成膜性能,底涂浆料粘度与织物面料接着性优,渗透性恰当,底涂浆料特定风量参数,有助于孔洞形成的均匀性,及孔径大小的控制;第一道面涂目的:微孔型透湿透气保证涂层面能够形成均匀型孔径为25um左右的据水与透气孔洞。不至于孔洞大小差异较大,孔洞重叠,能够与底涂层面形成很好的接着效果,恰当的干胶克重,能够形成稳定的水压状况,形成水压值为3000MMH2。第二道面涂涂布克重为10G/M左右,能够形成2000MMH2O的水压值,使得面料成品能够到达稳定的5000MMH2O以上的水压状况,耐气候性好,耐磨性能优。
7、本发明烘干温度和时间设定让不同溶剂在不同温度下逐步挥发,能够保证胶体的成膜性,减少火山孔的形成。不容易产生针孔,使得水压能够比较高。温度与风量的参数设定能够提升透湿度指标值,减少能源损失,减少溶剂残存,提升胶面的均匀性效果。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
实施例1-3:一种用于面料的透湿防水薄膜,所述透湿防水薄膜由第一底涂层、第一面涂层和涂覆于第二面涂层表面的面涂层叠加组成;
所述底涂层均由以下质量比例含量组分组成的浆料烘干获得:
表1
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
聚氨酯树脂 | 100 | 100 | 100 |
丁酮 | 19 | 20 | 21 |
甲苯 | 28 | 30 | 32 |
水 | 43 | 45 | 47 |
1,6-二异氰酸己烷 | 2.8 | 3 | 3.2 |
N-甲基乙醇胺 | 2.8 | 3 | 3.2 |
所述第一,第二面涂层由以下质量比例含量组分组成的浆料烘干获得:
表2
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
聚氨酯树脂 | 100 | 100 | 100 |
丁酮 | 24 | 25 | 26 |
甲苯 | 38 | 40 | 42 |
水 | 43 | 45 | 47 |
N-甲基乙醇胺 | 0.9 | 1 | 1.1 |
上述底涂层、第一面涂层和第二面涂层之间的厚度比为4∶14~16∶9.5~10.5;
实施例1为4∶14∶10.5,实施例2为4∶15∶9.5,实施例3为4∶16∶10。
上述底涂层、第一面涂层和第二面涂层之间的质量比为1∶2.8~3.2∶1.8~2.2;
实施例1为1∶2.8∶2.2,实施例2为1∶3∶2,实施例3为1∶3.2∶1.8。
一种用于制备上述透湿防水薄膜的制造工艺,所述透湿防水薄膜由底涂层、第一面涂层和涂覆于第一面涂层表面的第二面涂层叠加组成;包括以下步骤:
步骤一、调制液粘度为4000~7000mpas的所述底涂层的底涂浆料,注:实施例1为4000mpas,实施例2为6000mpas,实施例3为7000mpas,具有包括以下子步骤:
子步骤1-1、将丁酮、水和聚氨酯树脂按照66~68∶3~5∶29~31的质量比例混合均匀形成主树脂溶液,注:实施例1混合比例为66∶3∶31,实施例2混合比例为67∶5∶29,实施例3混合比例为68∶4∶30;
子步骤1-2、在步骤一的主树脂溶液中添加作为促进剂的N-甲基乙醇胺,此主树脂溶液和促进剂的质量比例为100∶2.5或3或3.5;
子步骤1-3、将丁酮和甲苯的混合液缓慢地投入经步骤二的主树脂溶液中并均匀搅拌形成主树脂混合溶液,此混合液和主树脂溶液的质量比例100∶43或44或45,所述丁酮和甲苯按照1∶2或者1∶1的质量比例形成所述混合液;
子步骤1-4、将1,6-二异氰酸己烷和步骤三的主树脂混合溶液按照100∶1.5或2或2.5的质量比例在25~35℃温度内以1000rpm转速搅拌均匀混合形成调节后的主树脂混合溶液;
子步骤1-5、将水和丁酮按照9∶1的质量比例混合均匀形成溶剂,此溶剂和步骤四调节后的主树脂混合溶液质量比例为100∶30或32或35,再将此溶剂以为至少六次投入所述调节后的主树脂混合溶液均匀混合;
子步骤1-6、将经子步骤1-5的调节后的主树脂混合溶液通过100~200目的尼龙网过滤获得过滤后的主树脂混合溶液;
子步骤1-7、将经子步骤1-6的过滤后的主树脂混合溶液静置至少2小时进行脱泡处理;
步骤二、调制配合液粘度为3500~6000mpas的面涂浆料,注:实施例1为3500mpas,实施例2为5000mpas,实施例3为6000mpas,具有包括以下子步骤:
子步骤2-1、将丁酮、水和聚氨酯树脂按照66~68∶3~5∶29~31的质量比例混合均匀形成主树脂溶液,注:实施例1混合比例为66∶3∶31,实施例2混合比例为67∶5∶29,实施例3混合比例为68∶4∶30;
子步骤2-2、将丁酮和甲苯的混合液缓慢地投入经步骤一的主树脂溶液中并均匀搅拌形成主树脂混合溶液,此混合液和主树脂溶液的质量比例100∶43或44或45,所述丁酮和甲苯按照1∶2或者1∶1的质量比例形成所述混合液;
子步骤2-3、将N-甲基乙醇胺和步骤二的主树脂混合溶液按照100∶1.5或2或2.5的质量比例在25-35℃温度内以1000rpm转速搅拌均匀混合形成调节后的主树脂混合溶液;
子步骤2-4、将水和丁酮按照9∶1的质量比例混合均匀形成溶剂,此溶剂和步骤四调节后的主树脂混合溶液质量比例为100∶30或32或35,再将此溶剂以为至少六次投入所述调节后的主树脂混合溶液均匀混合;
子步骤2-5、将经子步骤2-4的调节后的主树脂混合溶液通过100~200目的尼龙网过滤获得过滤后的主树脂混合溶液;
子步骤2-6、将经子步骤2-5的过滤后的主树脂混合溶液静置至少2小时进行脱泡处理;
步骤三、将步骤一的所述底涂浆料涂覆于离型纸表面形成底涂层,涂覆量为4~6g/m2;
步骤四、将经步骤三具有底涂层的离型纸进行烘干,烘干时间为1.8或2或2.2分钟;
步骤五、将步骤二的所述面涂浆料涂覆于所述底涂层另一表面形成第一面涂层,涂覆量为15g/m2;
步骤六、将经步骤五具有底涂层、第一面涂层的离型纸在进行烘干,烘干时间为1.8或2或2.2分钟;
步骤七、将步骤二的所述面涂浆料涂覆于所述第一面涂层另一表面形成第二面涂层,涂覆量为9或10或11g/m2;
步骤八、将经步骤七具有面涂层的离型纸在进行烘干,烘干时间为1.5或2或2.5分钟;
步骤九、将经步骤八的透湿防水薄膜从离型纸上剥离。
上述步骤四中底涂层的烘干依次分为四个阶段:
第一阶段:在80℃的条件下,且在低速流动的空气氛围下进行;
第二阶段:在100℃的条件下,且在中速流动的空气氛围下进行;
第三阶段:在120℃的条件下,且在强速流动的空气氛围下进行;
第四阶段:在100℃的条件下,且在低速流动的空气氛围下进行。
上述第一、第二面涂层烘干依次分为四个阶段:
第一阶段:在60℃的条件下,且在高速流动的空气氛围下进行;
第二阶段:在80℃的条件下,且在低速流动的空气氛围下进行;
第三阶段:在120℃的条件下,且在高速流动的空气氛围下进行;
第四阶段:在120℃的条件下,且在高速流动的空气氛围下进行。
在上述步骤八后,将具有涂覆层的基布在140℃高速流动空气的环境下,在涂布方向和此方向垂直的水平方向上均施加张力,施加张力持续的时间为110~130秒。
上述步骤1-1中丁酮、水和聚氨酯树脂的质量比例为67∶4∶30;所述步骤三中丁酮和甲苯的混合液和经步骤二的主树脂溶液的质量比例为100∶44;所述步骤2-1中丁酮、水和聚氨酯树脂的质量比例为67∶4∶30;所述步骤二中丁酮和甲苯的混合液和经步骤一的主树脂溶液的质量比例为100∶4。
上述步骤静置在真空条件下静置,时间为2小时。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种用于面料的透湿防水薄膜的制造工艺,其特征在于:所述透湿防水薄膜由底涂层、第一面涂层和涂覆于第一面涂层表面的第二面涂层叠加组成;包括以下步骤:
步骤一、调制液粘度为4000-7000mpas的所述底涂层的底涂浆料,具有包括以下子步骤:
子步骤1-1、将丁酮、水和聚氨酯树脂按照66~68:3~5:29~31的质量比例混合均匀形成主树脂溶液;
子步骤1-2、在子步骤1-1的主树脂溶液中添加作为促进剂的N-甲基乙醇胺,此主树脂溶液和促进剂的质量比例为100:2.5~3.5;
子步骤1-3、将丁酮和甲苯的混合液缓慢地投入经子步骤1-2的主树脂溶液中并均匀搅拌形成主树脂混合溶液,此混合液和主树脂溶液的质量比例100:43~45,所述丁酮和甲苯按照1:2或者1:1的质量比例形成所述混合液;
子步骤1-4、将1,6-二异氰酸己烷和子步骤1-3的主树脂混合溶液按照100:1.5~2.5的质量比例在25-35℃温度内以1000rpm转速搅拌均匀混合形成调节后的主树脂混合溶液;
子步骤1-5、将水和丁酮按照9:1的质量比例混合均匀形成溶剂,此溶剂和子步骤1-4调节后的主树脂混合溶液质量比例为100:30~35,再将此溶剂以为至少六次投入所述调节后的主树脂混合溶液均匀混合;
子步骤1-6、将经子步骤1-5的调节后的主树脂混合溶液通过100~200目的尼龙网过滤获得过滤后的主树脂混合溶液;
子步骤1-7、将经子步骤1-6的过滤后的主树脂混合溶液静置至少2小时进行脱泡处理;
步骤二、调制配合液粘度为3500-6000 mpas的面涂浆料,具有包括以下子步骤:
子步骤2-1、将丁酮、水和聚氨酯树脂按照66~68:3~5:29~31的质量比例混合均匀形成主树脂溶液;
子步骤2-2、将丁酮和甲苯的混合液缓慢地投入经子步骤2-1的主树脂溶液中并均匀搅拌形成主树脂混合溶液,此混合液和主树脂溶液的质量比例100:43~45,所述丁酮和甲苯按照1:2或者1:1的质量比例形成所述混合液;
子步骤2-3、将N-甲基乙醇胺和子步骤2-2的主树脂混合溶液按照100:1.5~2.5的质量比例在25-35℃温度内以1000rpm转速搅拌均匀混合形成调节后的主树脂混合溶液;
子步骤2-4、将水和丁酮按照9:1的质量比例混合均匀形成溶剂,此溶剂和子步骤2-3调节后的主树脂混合溶液质量比例为100:30~35,再将此溶剂以为至少六次投入所述调节后的主树脂混合溶液均匀混合;
子步骤2-5、将经子步骤2-4后的调节后的主树脂混合溶液通过100~200目的尼龙网过滤获得过滤后的主树脂混合溶液;
子步骤2-6、将经子步骤2-5后的过滤后的主树脂混合溶液静置至少2小时进行脱泡处理;
步骤三、将步骤一的所述底涂浆料涂覆于离型纸表面形成底涂层,涂覆量为4~6g/m2;
步骤四、将经步骤三具有底涂层的离型纸进行烘干,烘干时间为1.8~2. 2分钟;
步骤五、将步骤二的所述面涂浆料涂覆于所述底涂层另一表面形成第一面涂层,涂覆量为13~17g/m2;
步骤六、将经步骤五具有底涂层、第一面涂层的离型纸再进行烘干,烘干时间为1.8~2.2分钟;
步骤七、将步骤二的所述面涂浆料涂覆于所述第一面涂层另一表面形成第二面涂层,涂覆量为9~11g/m2;
步骤八、将经步骤七具有面涂层的离型纸再进行烘干,烘干时间为1.5~2.5分钟;
步骤九、将经步骤八的透湿防水薄膜从离型纸上剥离。
2. 根据权利要求1所述的制造工艺,其特征在于:所述步骤四中底涂层的烘干依次分为四个阶段:
第一阶段:在80℃的条件下,且在低速流动的空气氛围下进行;
第二阶段:在100℃的条件下,且在中速流动的空气氛围下进行;
第三阶段:在120℃的条件下,且在强速流动的空气氛围下进行;
第四阶段:在100℃的条件下,且在低速流动的空气氛围下进行。
3. 根据权利要求2所述的制造工艺,其特征在于:所述第一、第二面涂层烘干依次分为四个阶段:
第一阶段:在60℃的条件下,且在高速流动的空气氛围下进行;
第二阶段:在80℃的条件下,且在低速流动的空气氛围下进行;
第三阶段:在120℃的条件下,且在高速流动的空气氛围下进行;
第四阶段:在120℃的条件下,且在高速流动的空气氛围下进行。
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