CN103866579A

CN103866579A - 一种透气防水透湿湿法涂层面料及其加工方法和用途

Info

Publication number: CN103866579A
Application number: CN201210542107.XA
Authority: CN
Inventors: 王强
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2014-06-18

Abstract

本发明公开了一种透气防水透湿湿法涂层面料及其加工方法和用途，该面料至少包括基布以及聚氨酯树脂膜，且满足下述（1）～（2）的条件：（1）该面料的聚氨酯树脂膜是由两次湿法涂层所形成，具有微多孔构造，下部存在的微孔最大直径为1～5um、上部存在的微孔最大直径＞5um；（2）该面料的耐水压为500～8000mmH₂O，透气性为0.05～1.0cm³/cm²/s，透湿度为10000g/m².24h以上。可应用于运动休闲服、户外冲锋衣、防寒服等方面。

Description

一种透气防水透湿湿法涂层面料及其加工方法和用途

技术领域

本发明属于纺织品领域，具体涉及一种通过湿法涂层得到的可透气性面料及其加工方法和用途。

背景技术

涂层、复合面料可同时兼备拒水、透湿、防风、保暖等功能，通常被运用于户外运动的冲锋衣裤、防寒服等方面，近年来也逐渐被应用到城市运动休闲服装中，但往往会给人带来闷热感。

在不丧失上述功能性的前提下，为了改善这一问题即需要增加此类面料的湿热蒸汽交换能力。目前市场上能达到这样要求的面料，是由高分子防水透气PTFE微孔膜与基布复合而成的。但是PTFE膜加工成的产品加工工艺复杂，成本较高，耐洗牢度较差。

对此有人提出采用聚氨酯树脂涂层来代替，如CN101929081A中公开了一种通过干法涂层得到的高耐水压高透湿性涂层面料，通过在经过防泼水处理的基布上进行轧光处理，然后再涂布微孔层，最后再在微孔层上形成防护层。通过此方法得到的面料根据ISO8811-1981标准，初期静水压≥7000mmH₂O；根据GB/T12704-1991方法A，初期透湿量≥5000g/m².d，该发明虽然改善了耐水压、透湿性及洗涤耐久性，但由于耐水压特别高，透气性问题依然存在，而且这样的加工工艺还是比较复杂。

又如CN1O2173154A中公开了一种防风透气涂层面料，先涂布面层聚氨酯树脂工作浆形成微孔结构，再涂布接着层工作浆，烘干后通过转移载体制得半成品，最后在微孔膜的一侧再与另外一种布料复合形成最终产品。该发明虽然改善了防风、透气性，但透湿性、耐水压还存在问题。

为了追求上述功能，大家不懈努力的运用干法涂层不惜进行复杂工艺的改善，但是干法涂层手感较硬，成品容易有响声的缺陷无法弥补。

发明内容

本发明的目的在于提供工艺简单、生产成本低且兼顾透湿、防水、可透气功能于一体，通过湿法涂层加工得到的面料及其加工方法和用途。

本发明的透气防水透湿面料，该面料至少包括基布以及聚氨酯树脂膜。满足下述（1）～（2）的条件：

（1）该面料的聚氨酯膜为由两次湿法涂层所形成，具有微多孔构造，下部存在的微孔最大直径为1～5um、上部存在的微孔最大直径＞5um。

（2）根据JIS L 1092 B法，该面料的耐水压为500～8000mmH₂O；根据 JIS L1096标准，其透气性为0.05～1.0cm³/cm²/s；根据JIS L 1099 A法，其透湿度为10000g/m².24h以上。

聚氨酯树脂的湿法涂层可形成微孔构造，赋予产品柔软的手感和较好的透气透湿功能。本发明产品的透气透湿性和耐水压主要由微孔的大小及分布决定。树脂膜下部存在的微孔较小且排列较密、而上部存在有相对较大的微孔，这些微孔有部分是贯通的，连通性较好。上述湿法涂层形成的膜通过1500高倍率的电子显微镜拍摄，任意5个点在30um×50um范围内都可以数出15个以上的微孔。由此得出厚度方向平行的任意点截面上，每1cm²存在100万个以上的微孔，微孔的直径为1～30um。

通常大家认识的透气透湿面料是指的水气的透过能力，通常的透气透湿性的测试是有一个吸湿体对水气的吸收程度的测试。本发明所讲的可透气性指的是在一定压力下空气的直接透过能力，其测试的方法是空气的透过能力。本发明即拥有通常讲的透气透湿性能，还因微弱的空气可以通过，而提高了人体热气与衣服外部的热交换能力。由于空气的透过量比较少所以仍然具有防风的能力。

本发明的透气防水透湿面料中的聚氨酯树脂膜的厚度为15～35um。

本发明的透气防水透湿面料的加工方法如下：包括如下的步骤：

（1）首先将透气性为3～20cm³/cm²/s的基布进行防水树脂加工；

基布的选择是非常重要的。面料过于密实原本的透气就非常小，再进行涂层的话是没有办法维持原有的可透气性；相反过于稀松的基布即使通过压光调整组织间的空隙也会导致涂层时胶液的渗透。所以我们选择的范围设定在3～20cm³/cm²/s，在这个范围是涂层液渗透的可控位置，否则要不不透气，要不涂层胶在涂层时渗透到基布的纱线内部。在进行压光处理前我们会将基布进行防水树脂处理，赋予基布防水性能。防水加工采用氟类碳6防水树脂，防水树脂用量为30～80g/L，处理后再进行150～170度×30～40秒的高温定型，确保防水性能。根据JIS L1902 测试，经过防水树脂处理的基布根据根据JIS L1902 测试，标准洗涤20回后防水性可达到80点以上。

（2）再将步骤（1）的基布进行压光处理，使透气性为2～10cm³/cm²/s；

上述压光处理根据基布的透气性选用合适的压光条件，压光温度控制在120～170度之间，压光的压力控制在50～100Mpa，压光速度控制在30～40m/min。

（3）然后通过湿法涂层加工，在步骤（2）的基布一侧上涂布聚氨酯树脂，得到本发明的产品。

上述湿法涂层包括底胶涂涂层和面胶涂层。先进行底胶涂层，底胶包括如下成分：聚氨酯树脂 100重量份，DMF 8～20重量份，表面活性剂4～7重量份，色浆0～10重量份；底胶的涂敷量为20～60g/m²，涂布时速度控制在25～35m/min，干燥温度控制在125～155度。

再进行面胶涂层，面胶包括如下成分：聚氨酯树脂 100重量份，DMF 50～70重量份，表面活性剂4～7重量份，色浆0～10重量份；面胶的涂敷量为60～300g/ m²，涂布时速度控制在10～25m/min。干燥温度控制在125～155度。

本发明所用聚氨酯树脂优选含固量19～21%、粘度70000～90000（CPS/25°）的树脂。底胶中DMF用量优选 8～15重量份，这样可以确保涂布均匀性，控制微孔过大；面胶中DMF用量优选55～65重量份，这样可以确保涂布成孔后微孔的连通性。

上述表面活性剂由架桥剂、流平剂、防粘剂形成。另外上述面胶、底胶中还可根据需要含有沸石粉、木子粉、碳酸钙、三聚氰胺等泡孔填充剂，其直径为0.01～0.1um。

根据GB/T13022-1991标准测试，湿法涂层后所得膜的拉伸强度在300～600kg/cm²，断裂拉伸率在250～600%。膜的强度没有由于涂层配方的改变而降低，可以适用于弹性基布，这样缝制成成品后，不会由于膜的强度低而造成面料拉开时膜延针缝断裂。

本发明得到的透气、防水、透湿面料可以直接使用，也可以在膜面进行印花加工，或者是在基布的另一侧再贴合一层机织织物或针织织物，应用于休闲夹克、冲锋衣、冲锋裤、运动比赛服、运动休闲服等。

具体实施方式

下面结合实施例及比较例对本发明作进一步说明。

实施例1

制备尼龙涂层产品：

（1）选择透气性为8cm³/cm²/s、尼龙6机织物作为基布，平纹组织；将上述基布进行防水加工，防水树脂使用碳6防水树脂，树脂量为40g/L, 进行160度×30秒的定型架桥。根据JIS L1902 测试，经过防水树脂处理的基布洗涤20回后防水性为80点。

（2）将上述进行防水加工的基布进行压光处理,压光的条件为150度，压力为60Mpa，速度为30 m/min。压光后基布的透气性为4cm³/cm²/s。

（3）将上述压光基布先进行压光面底胶涂层，再进行面胶涂层。底胶涂层的配方：聚氨酯树脂100重量份，DMF9重量份，表面活性剂5重量份，色浆5重量份；底胶的涂敷量为25g/m²，涂布时速度控制在33m/min，干燥温度155度。

面胶涂层的配方：聚氨酯树脂100重量份，DMF 65重量份，表面活性剂5.5重量份，色浆8重量份；面胶的涂敷量为140g/m²，涂布时速度控制在15m/min，干燥温度155度。

（4）制得本发明的面料。

所得面料中，聚氨酯树脂膜厚度方向平行的任意点截面上，每1cm²存在100万以上个微孔，微孔的直径为1～30um；树脂膜的下部存在的微孔最大直径为1～5um、上部中存在的微孔最大直径为13um；膜的厚度为16um；该面料的耐水压为900mmH₂O，透气性为0.56cm³/cm²/s，透湿度为18400g/m².24h。

实施例2

制备尼龙塔丝隆涂层产品：

（1）选择透气性为15cm³/cm²/s、尼龙6机织物作为基布，平纹组织；将上述基布进行防水加工，防水树脂使用碳6防水树脂，树脂量为50g/L, 进行160度×30秒的定型架桥。根据JIS L1902 测试，经过防水树脂处理的基布洗涤20回后防水性为80点。

（2）将上述进行防水加工的基布进行压光处理,压光的条件为170度，压力为80Mpa，速度为30 m/min。压光后基布的透气性为7cm³/cm²/s。

（3）将上述压光基布先进行压光面底胶涂层，再进行面胶涂层。底胶涂层的配方：聚氨酯树脂100重量份，DMF12重量份，表面活性剂6重量份，色浆8重量份；底胶的涂敷量为45g/m²，涂布时速度控制在25m/min，干燥温度为155度。

面胶涂层的配方：聚氨酯树脂100重量份，DMF 55重量份，表面活性剂7重量份，色浆10重量份；面胶的涂敷量为280g/ m²，涂布时速度控制在10m/min，干燥温度为155度。

（4）制得本发明的面料。

所得面料中，聚氨酯树脂膜厚度方向平行的任意点截面上，每1cm²存在100万以上个微孔，微孔的直径为1～30um；树脂膜的下部的存在微孔最大直径为1～5um、上部中存在的微孔最大直径为24um；膜的厚度为27um；该面料的耐水压为6600mmH₂O，透气性为0.16cm³/cm²/s，透湿度为13800g/m².24h。

实施例3

制备涤纶小提花春亚纺涂层产品：

（1）选择透气性为14cm³/cm²/s的涤纶机织物作为基布，提花组织；将上述基布进行防水加工，防水树脂使用碳6防水树脂，树脂量为40g/L, 进行160度×30秒的定型架桥。根据JIS L1902 测试，经过防水树脂处理的基布洗涤20回后防水性为80点。

（2）将上述进行防水加工的基布进行压光处理,压光的条件为160度，压力为70Mpa，速度为30 m/min。压光后基布的透气性为6cm³/cm²/s。

（3）将上述压光基布先进行压光面底胶涂层，再进行面胶涂层。底胶涂层的配方：聚氨酯树脂100重量份，DMF17重量份，表面活性剂4.5重量份，色浆0重量份；底胶的涂敷量为30g/m²，涂布时速度控制在30m/min，干燥温度为155度。

面胶涂层的配方：聚氨酯树脂100重量份，DMF 50重量份，表面活性剂4.2重量份，色浆0重量份；面胶的涂敷量为180g/ m²，涂布时速度控制在20m/min，干燥温度为155度。

（4）制得本发明的面料。

所得面料中，聚氨酯树脂膜厚度方向平行的任意点截面上，每1cm²存在100万以上个微孔，微孔的直径为1～30um；树脂膜的下部存在的微孔最大直径为1～5um、上部中存在的微孔最大直径为15um；膜的厚度为18um；该面料的耐水压为700mmH₂O，透气性为0.89cm³/cm²/s，透湿度为18800g/m².24h。

实施例4

将实施例1所制备的涂层品进行膜面的油墨印花，使膜面比较的美观与特色，油墨印花还可以使膜面比较干爽及拥有亲肤感。适用于春夏的运动休闲服。

该面料的耐水压为900mmH₂O，透气率为0.45cm³/cm²/s，透湿度为14000g/m².24h。涂层膜的其他性能和印花前没有变化。

实施例5

选用经编网布在涂层膜面进行三层复合加工：

将实施例1所制备的涂层品进行膜面的经编网布复合，复合采用点贴法尽量弥补对透湿度、透气性能的损失。这样的加工可以避免膜面与物体的直接接触提高了面料的整体牢度。适用于冲锋衣。

该面料耐水压为920mmH₂O，透气率为0.35cm³/cm²/s，透湿度为12000g/m².24h。涂层膜的其他性能和贴合前没有变化。

实施例6

选用摇粒绒的面料在涂层膜面进行三层复合加工：

将实施例3所制备的涂层品进行膜面的摇粒绒面料复合，复合采用点贴法尽量弥补对透湿度、透气性能的损失。这样的加工使成品更具备保暖功能。适用于秋冬的防寒服。

该面料耐水压为700mmH₂O，透气率为0.45cm³/cm²/s，透湿度为11000g/m².24h。涂层膜的其他性能和贴合前没有变化。

Claims

1.一种透气防水透湿湿法涂层面料，其特征是：该面料至少包括基布以及聚氨酯树脂膜，且满足下述（1）～（2）的条件：

（1）该面料的聚氨酯树脂膜是由两次湿法涂层所形成，具有微多孔构造，下部存在的微孔最大直径为1～5um、上部存在的微孔最大直径＞5um；

（2）该面料的耐水压为500～8000mmH₂O，透气性为0.05～1.0cm³/cm²/s，透湿度为10000g/m².24h以上。

2.根据权利要求1所述的透气防水透湿湿法涂层面料，其特征是：所述聚氨酯树脂膜的厚度方向平行的任意点截面上，每1cm²存在100万个以上的微孔，所述微孔的直径为1～30um。

3.根据权利要求1或2所述的透气防水透湿湿法涂层面料，其特征是：所述聚氨酯树脂膜的厚度为15～35um。

4.一种权利要求1所述的透气防水透湿湿法涂层面料的加工方法，其特征是：包括如下的步骤：

（2）再将步骤（1）的基布进行压光处理，得到透气性为2～10cm³/cm²/s的防水压光基布；

（3）然后通过湿法涂层加工在步骤（2）的基布一侧上涂布聚氨酯树脂，得产品，其中所述湿法涂层，底胶包括如下成分：聚氨酯树脂 100重量份，DMF 8～20重量份，表面活性剂4～7重量份，色浆0～10重量份；面胶包括如下成分：聚氨酯树脂 100重量份，DMF 50～70重量份，表面活性剂4～7重量份，色浆0～10重量份。

5.根据权利要求4所述的透气防水透湿湿法涂层面料的加工方法，其特征是：所述湿法涂层加工后得到的膜的拉伸强度为300～600kg/cm²，断裂伸长率为250～600%。

6.根据权利要求4或5所述的透气防水透湿湿法涂层面料的加工方法，其特征是：所述湿法涂层后，再进行膜面印花加工。

7.根据权利要求4或5所述的透气防水透湿湿法涂层面料的加工方法，其特征是：所述湿法涂层后，在基布的另一侧再贴合一层机织面料或针织面料。

8.一种权利要求1所述的透气防水透湿湿法涂层面料在运动休闲服、户外冲锋衣、防寒服中应用。