CN211165693U

CN211165693U - 复合面料

Info

Publication number: CN211165693U
Application number: CN201922028781.6U
Authority: CN
Inventors: 朱慧飞; 刘爽; 单磊; 张继鹏
Original assignee: Xiamen Dangsheng New Materials Co ltd
Current assignee: Xiamen Dangsheng New Materials Co ltd
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2020-08-04
Anticipated expiration: 2029-11-22

Abstract

本实用新型公开了一种复合面料。该复合面料包括基层面料和防水透气层；所述的防水透气层含有相互叠加的缎带式纤维，所述的缎带式纤维在防水透气层的厚度方向上蓬松分布，且在防水透气层的截面上形成0.1～3μm的微孔，这些微孔在防水透气层中形成气流通道。该复合面料的透气性好。

Description

复合面料

技术领域

本实用新型涉及一种复合面料，特别涉及一种防水透气的复合面料。

背景技术

复合面料是将一层或多层纺织材料、无纺材料及其他功能材料经粘结贴合而成的一种新型材料。复合面料在改性后具有更优越的性能。

CN209126251U公开了一种服装设计用纺织布，包括防静电层、金属导电丝网层、异味吸收层、防水面料层、纺织布层、内衬防菌层、吸汗层和透气耐磨层，所述的防水面料层为聚四氟乙烯与纤维布复合制成。该服装设计用纺织布的透气性不好。

CN108556438A公开了一种轻盈透气防水游戏服面料，包括表层的防水透气层、中间的抗菌保温层以及内层的吸湿透气层，所述的防水透气层为热塑性聚氨基甲酸酯与乙烯-醋酸乙烯共聚物共混改良复合面料。该游戏服面料的透气性不好。

CN208211551U公开了一种防水透气服装面料，包括纯棉基底层，所述的纯棉基底层的顶部设置有涤棉纬弹布层，所述涤棉纬弹布层顶部设置有竹炭纤维灭菌层，所述竹炭纤维灭菌层顶部设置有聚四氟乙烯防水透气膜，所述聚四氟乙烯防水透气膜的顶部设置有耐磨层。该服装面料的透气性不好。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种复合面料，该复合面料防水透气性能好。进一步地，本实用新型的复合面料具有良好的强度。

本实用新型的复合面料，包括基层面料和防水透气层；所述的防水透气层含有相互叠加的缎带式纤维，所述的缎带式纤维在防水透气层的厚度方向上蓬松分布，且在防水透气层的截面上形成孔径分布为0.1～3μm的微孔，这些微孔在防水透气层中形成气流通道。

根据本实用新型的复合面料，优选地，缎带式纤维在防水透气层的截面上形成孔径分布为0.1～2μm的微孔。

根据本实用新型的复合面料，优选地，缎带式纤维在防水透气层的截面上形成孔径分布为0.5～2μm的微孔。

根据本实用新型的复合面料，优选地，所述的缎带式纤维的厚度为0.2～3μm，且宽度为2～25μm。

根据本实用新型的复合面料，优选地，所述的缎带式纤维的厚度为0.5～2μm，且宽度为5～20μm。

根据本实用新型的复合面料，优选地，所述的缎带式纤维的厚度为0.5～1.5μm，且宽度为10～15μm。

根据本实用新型的复合面料，优选地，所述的防水透气层中还含有颗粒物，所述的颗粒物与缎带式纤维交错排布。

根据本实用新型的复合面料，优选地，所述的基层面料作为表层。

根据本实用新型的复合面料，优选地，所述的基层面料作为里层。

根据本实用新型的复合面料，优选地，所述的基层面料为两层，所述的防水透气层位于两层基层面料之间。

本实用新型的复合面料包括含有缎带式纤维的防水透气层和基层面料，具有良好的防水透气性。进一步地，本实用新型的复合面料更为柔软，可以直接与人体接触。根据本实用新型优选的技术方案，本实用新型的复合面料具有良好的强度。

附图说明

图1为本实用新型的一种防水透气面料的结构示意图；

图2为本实用新型的一种复合面料的结构示意图；

图3为本实用新型的另一种复合面料的结构示意图。

附图标记说明如下：

1-基层面料；2-防水透气层；11-纬纱；12-经纱；21-缎带式纤维；22-气流通道；23-颗粒物。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

<复合面料>

本实用新型的复合面料包括基层面料和防水透气层；所述的防水透气层含有相互叠加的缎带式纤维，所述的缎带式纤维在防水透气层的厚度方向上蓬松分布，且在防水透气层的截面上形成孔径分布为0.1～3μm的微孔，这些微孔在防水透气层中形成气流通道，从而增加了复合面料的透气性。这些微孔是由于缎带式纤维相互叠加形成的间隙和颗粒物的存在而形成的，在颗粒物部分或者全部去除后依然会保留一些微孔。孔径分布是指防水透气层中存在的各级孔径按数量或者体积计算的百分率。本实用新型并未严格限定微孔的孔径分布，只要大部分微孔的孔径在上述范围即可。例如至少50vol％的微孔的孔径处于上述范围；优选地，至少60vol％的微孔的孔径处于上述范围；更优选地，至少90vol％的微孔的孔径处于上述范围。这样可以兼顾复合面料的透气性和强度。防水透气层与基层面料结合后，更为柔软，可以作为服装面料直接与人体接触；也可以作为中间的功能层，起到防水透气的作用。基层面料可以作为复合面料的表层或者内层。当基层面料作为表层时，需将基层面料的表面经过疏水处理，可以将含氟试剂喷洒或者涂覆在基层面料表面上。此外，防水透气层还可以设置在两层基层面料之间。

在本实用新型中，缎带式纤维在防水透气层的截面上形成孔径分布为0.1～3μm的微孔。优选地，缎带式纤维在防水透气层的截面上形成孔径分布为0.1～2.0μm的微孔。更优选地，缎带式纤维在防水透气层的截面上形成孔径分布为0.5～2.0μm的微孔。这些微孔远远小于轻雾的直径(20μm)，且远远大于水蒸气的直径(0.0004μm)，因而水蒸气可以透过，但水由于表面张力的阻碍而不能通过，起到防水透气的作用。

在本实用新型中，缎带式纤维表示纤维截面的宽度明显大于厚度的纤维，缎带式纤维不同于常见的截面为圆形的纤维。缎带式纤维的厚度可以为0.2～3μm。优选地，缎带式纤维的厚度为0.5～2μm。更优选地，缎带式纤维的厚度为0.5～1.5μm。缎带式纤维的宽度可以为2～25μm。优选地，缎带式纤维的宽度为5～20μm。更优选地，缎带式纤维的宽度为10～15μm。缎带式纤维的宽度与厚度的比例大于2。优选地，缎带式纤维的宽度与厚度的比例大于4。更优选地，缎带式纤维的宽度与厚度的比例大于6。这样可以在缎带式纤维之间形成适量的微孔，保证复合面料的透气性和强度。

在本实用新型中，缎带式纤维可以选自聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维中的一种或多种。优选地，缎带式纤维选自聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维中的一种或多种。更优选地，缎带式纤维为聚乙烯纤维。这些纤维材料可以保证复合面料的透气性和强度。

本实用新型的防水透气层的孔隙率为25～55％，优选为30～50％，更优选为40～50％。这样可以保证复合面料的透气性和强度。孔隙率是指相互叠加的缎带式纤维在防水透气层截面所形成的微孔的体积与防水透气层体积的比值。

本实用新型的基层面料可以为传统的服装面料，例如，可以为机织布或针织布。这样复合后的面料更为柔软，可以直接与人体接触。

防水透气层可以由颗粒物和缎带式纤维复合而成，也可以仅由缎带式纤维形成。将颗粒物和缎带式纤维组成的防水透气材料中的颗粒物全部或部分去除也可以得到防水透气层。本实用新型的复合面料中还可以含有一些颗粒物。所述的颗粒物的D₉₀为0.1～3μm，优选为0.5～2μm。更优选为1～2μm。这样可以使复合面料具有良好的透气性和强度。本实用新型中的颗粒物可以通过旋风离子分离装置或筛网筛选。D₉₀表示样品的累计粒度分布数达到90％时所对应的粒径。

本实用新型的颗粒物可以选自有机颗粒物或无机颗粒物。无机颗粒物可以为二氧化钛、二氧化硅、氧化铝、硅酸盐、碳酸盐。硅酸盐可以为硅酸钙、硅酸镁、硅酸钾或硅酸钠。碳酸盐可以为碳酸钙或碳酸镁。有机颗粒物可以为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯、聚乙二醇、聚二甲基硅氧烷、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、壳聚糖。优选地，颗粒物为硅酸盐或碳酸盐中的至少一种。更优选地，所述的颗粒物为碳酸钙。

<生产方法>

本实用新型的复合面料的生产方法包括如下步骤：(1)初生纤维形成步骤；(2)附着步骤；(3)防水透气材料形成步骤；(4)防水透气层形成步骤；(5)复合步骤。

在步骤(1)中，首先形成纺丝液，然后将纺丝液形成初生纤维。纺丝液中含有成纤聚合物和溶剂。所述的成纤聚合物可以选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯硫醚中的一种或多种，优选为聚苯硫醚或聚乙烯，更优选为聚乙烯。根据本实用新型一个具体的实施方式，所述的成纤聚合物为线性聚乙烯。这些聚合物特别适合形成缎带式纤维，且容易形成孔洞。所述的溶剂可以为二氯甲烷、二氯乙烷、正戊烷、氟二氯甲烷、氟三氯甲烷或正己烷中的一种或多种，优选为二氯甲烷或二氯乙烷。纺丝液中成纤聚合物的浓度可以为5～25wt％，优选为8～20wt％，更优选为10～15wt％。根据本实用新型一个具体的实施方式，纺丝液为线性聚乙烯浓度为5～25wt％的二氯甲烷溶液。这样有利于颗粒物附着在初生纤维的表面上。本实用新型中的“附着”表示二者之间具有较大的结合力，颗粒物不会容易地从缎带式纤维的表面脱落。将纺丝液形成初生纤维。本实用新型的“初生纤维”表示纺丝液从喷丝孔喷出之后，尚未凝固为成型纤维的一种纤维状态。本实用新型的初生纤维可以通过闪蒸法或纺粘法制备得到，优选地，通过闪蒸法制备得到。

在步骤(2)中，将含有颗粒物的溶液喷洒在初生纤维上，得到表面附着有颗粒物的初生纤维。含有颗粒物的溶液中包含颗粒物、表面活性剂和溶剂。所述的颗粒物的D₉₀可以为0.1～3μm，优选为，0.5～2μm，更优选为，1～2μm。溶液中颗粒物的含量可以为0.1～20wt％，优选为0.5～5wt％，更优选为0.5～2wt％。这样获得的复合面料具有良好的透气性和强度。

本实用新型的颗粒物可以选自有机颗粒物或无机颗粒物。无机颗粒物可以为二氧化钛、二氧化硅、氧化铝、硅酸盐、碳酸盐。硅酸盐可以为硅酸钙、硅酸镁、硅酸钾或硅酸钠。碳酸盐可以为碳酸钙或碳酸镁。有机颗粒物可以为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯、聚乙二醇、聚二甲基硅氧烷、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、壳聚糖。优选地，颗粒物为硅酸盐或碳酸盐中的至少一种。更优选地，所述的颗粒物为碳酸钙。这样颗粒物既能够很好地附着在初生纤维上，又可以通过特定的处理去除。

本实用新型中的表面活性剂可以选自聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、十二烷基苯磺酸钠、肝胆酸钠、十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠、季铵盐中的一种或多种。所述的季铵盐可以为烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、吡啶鎓盐。优选地，表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。根据本实用新型一个具体的实施方式，所述的表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮。溶液中表面活性剂的含量可以为0.05～0.5wt％，优选为0.05～0.3wt％，更优选为0.05～0.2wt％。这样有利于颗粒物的分散及其在初生纤维上的附着。

本实用新型的含有颗粒物的溶液的溶剂为醇和/或水。醇的实例包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇。优选地，含有颗粒物的溶液的溶剂为乙醇、水、或乙醇和水的混合液，更优选为乙醇和水的混合液。乙醇和水的混合液中，乙醇和水的体积比可以为1～0.01:100，优选为1～0.1:10，更优选为1～1:5。这样有利于颗粒物的分散及其在初生纤维上的附着。

根据本实用新型一个具体的实施方式，将含有颗粒物的溶液以气溶胶的形式喷洒在初生纤维上，所述的溶液中含有颗粒物、表面活性剂和溶剂。其中，所述的溶剂为乙醇和水的混合液，乙醇和水的体积比为1～0.01:100；所述的颗粒物为碳酸钙，颗粒物在溶液中的含量为0.1～20wt％；所述的表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，表面活性剂在溶液中的含量为0.05～0.5wt％。

在步骤(3)中，将表面附着有颗粒物的初生纤维收集至铺网转移装置，形成缎带式纤维，缎带式纤维相互叠加，颗粒物与缎带式纤维交错排布，从而使缎带式纤维之间形成微孔，得到防水透气材料。具体地，将表面附着有颗粒物的初生纤维收集至铺网转移装置，形成缎带式纤维，同时缎带式纤维在铺网转移装置上相互叠加，颗粒物与缎带式纤维交错排布，从而使缎带式纤维之间形成大量微孔。

在步骤(4)中，去除防水透气材料中的颗粒物，得到防水透气层。去除可以仅去除部分颗粒物，在防水透气层中还残留部分颗粒物；也可以将颗粒物全部去除。根据本实用新型一个具体的实施方式，可以采用水或无机酸的水溶液清洗防水透气材料以去除颗粒物。无机酸的水溶液可以为盐酸、硫酸、硝酸。优选地，无机酸水溶液为盐酸。盐酸的pH值可以为1～3；优选为1～2；更优选为1。这样有利于将颗粒物去除，且保证复合面料的强度。将颗粒物从缎带式纤维中去除后，缎带式纤维之间依然会保留部分孔洞，同时颗粒物去除后还会形成新的孔洞。经过清洗，防水透气层更加柔软，更适合作为服装面料。

在步骤(5)中，将防水透气层与基层复合，得到复合面料。防水透气层可以通过常规的方式与基层复合在一起，得到复合面料。改性后的复合面料更加柔软，可以直接与人体接触。

本实用新型的基层面料可以作为表层，也可以作为内层。此外，防水透气层还可以设置在两层基层面料之间。当基层面料作为表层使用时，基层面料表面需要经过疏水处理，从而确保复合面料在使用过程中不易被水浸润。具体地，可以使用含氟的化学试剂喷洒或者涂覆在织物上，提高基层面料的疏水性。

实施例1

将D₉₀为2μm的碳酸钙颗粒物分散在乙醇和水形成的混合溶液中，乙醇和水的体积比为1:3，然后加入聚乙烯吡咯烷酮，超声分散，得到碳酸钙的含量为2wt％，聚乙烯吡咯烷酮的含量为0.1wt％的碳酸钙颗粒溶液。

将线性聚乙烯与二氯甲烷形成线性聚乙烯浓度为10wt％的纺丝液。采用闪蒸法将聚乙烯纺丝液形成初生纤维，将碳酸钙颗粒溶液形成气溶胶，喷洒在初生纤维的表面，冷却过程形成附着有碳酸钙颗粒的初生纤维。

将附着有碳酸钙颗粒的初生纤维收集至铺网转移装置上，形成缎带式纤维(厚度为1.5μm，宽度为15μm)。如图1所示，缎带式纤维21相互叠加，颗粒物23与缎带式纤维21交错排布，使缎带式纤维21在无纺布厚度方向上蓬松分布，从而使缎带式纤维21之间在防水透气材料的截面上形成微孔。

将防水透气材料在pH＝1的盐酸中清洗，去除碳酸钙颗粒，然后经过水洗去残留的盐酸，在80℃下烘干，得到防水透气层。碳酸钙颗粒被去除后，留下部分孔洞和产生新的孔洞，这些孔洞的孔径分布为0.1～2.5μm。

将防水透气层与基层机织布复合，得到复合面料。如图2所示，基层面料1为机织布，由纬纱11和经纱12组成。防水透气层2含有相互叠加的缎带式纤维21，缎带式纤维21在防水透气层2的厚度方向上蓬松分布，且在防水透气层2的截面上形成0.1～2.5μm的微孔，这些微孔在防水透气层中形成气流通道22。

实施例2

将附着有碳酸钙颗粒的初生纤维收集至铺网转移装置上，形成缎带式纤维(厚度为2μm，宽度为9μm)。如图1所示，缎带式纤维21相互叠加，颗粒物23与缎带式纤维21交错排布，使缎带式纤维21在无纺布厚度方向上蓬松分布，从而使缎带式纤维21之间在防水透气材料的截面上形成微孔。

将防水透气材料在pH＝1的盐酸中清洗，去除部分碳酸钙颗粒，残留部分碳酸钙颗粒在防水透气材料中。然后经过水洗去残留的盐酸，在80℃下烘干，得到防水透气层。部分碳酸钙颗粒被去除后，留下部分孔洞和产生新的孔洞，这些孔洞的孔径分布为0.1～2.5μm。

用含氟的化学试剂喷洒在基层面料的表面上，增加基层面料表面的疏水性。然后将防水透气层与基层面料复合，得到复合面料。如图3所示，基层面料1为机织布，由纬纱11和经纱12组成。防水透气层2含有相互叠加的缎带式纤维21，颗粒物23与缎带式纤维21交错排布，缎带式纤维21在防水透气层2的厚度方向上蓬松分布，且在防水透气层2的截面上形成0.1～2.5μm的微孔，这些微孔在防水透气层中形成气流通道22。

实施例3～5

除了碳酸钙颗粒D₉₀和微孔的孔径分布如表1所示，其余参数同实施例1。

表1

实施例6～8

除了缎带式纤维的厚度和宽度如表2所示，其余参数同实施例1。

表2

编号	实施例6	实施例7	实施例8
				厚度(μm)	1.7	1	1.2
宽度(μm)	20	18	15

实施例9～11

除了碳酸钙颗粒溶液中碳酸钙的含量如表3所示，其余参数同实施例1。

表3

编号	实施例9	实施例10	实施例11
				碳酸钙含量(wt％)	1.5	1.0	0.5

比较例

将线性聚乙烯与二氯甲烷形成线性聚乙烯浓度为10wt％的聚乙烯纺丝液。采用闪蒸法将聚乙烯纺丝液形成初生纤维，将初生纤维沉积在铺网转移装置上，得到聚乙烯无纺布。聚乙烯无纺布中缎带式纤维相互叠加，缎带式纤维的厚度为2μm，宽度为9μm。将聚乙烯无纺布与基层面料机织布复合，得到复合面料。

实验例

将上述实施例和比较例得到的复合面料进行克重、径向拉伸强度、纬向拉伸强度、撕裂强度、厚度、水蒸气透过量、可承受的最大静水压测试。将上述实施例得到的防水透气层和比较例得到的聚乙烯无纺布进行孔隙率测试。测试方法如下：

克重：采用GB/T 24218.1-2009进行测定；

径向拉伸强度：采用GB/T 24218.3-2010进行测定；

纬向拉伸强度：采用GB/T 24218.3-2010进行测试；

撕裂强度：采用GB/T 3917.3-2009进行测试；

厚度：采用EN 20534进行测定；

水蒸气透过量：采用ASTM F 1249进行测试；

可承受的最大静水压：根据AATCC TM 127进行测试；

孔隙率：根据防水透气层/无纺布的密度与纤维原料的密度计算得出，孔隙率＝(纤维原料密度-防水透气层/无纺布密度)/纤维原料密度；

所得结果如表4和表5所示。

表4

表5

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。

Claims

1.一种复合面料，其特征在于，包括基层面料和防水透气层；所述的防水透气层含有相互叠加的缎带式纤维，所述的缎带式纤维在防水透气层的厚度方向上蓬松分布，且在防水透气层的截面上形成孔径分布为0.1～3μm的微孔，这些微孔在防水透气层中形成气流通道。

2.根据权利要求1所述的复合面料，其特征在于，缎带式纤维在防水透气层的截面上形成孔径分布为0.1～2μm的微孔。

3.根据权利要求2所述的复合面料，其特征在于，缎带式纤维在防水透气层的截面上形成孔径分布为0.5～2μm的微孔。

4.根据权利要求1所述的复合面料，其特征在于，所述的缎带式纤维的厚度为0.2～3μm，且宽度为2～25μm。

5.根据权利要求1所述的复合面料，其特征在于，所述的缎带式纤维的厚度为0.5～2μm，且宽度为5～20μm。

6.根据权利要求1所述的复合面料，其特征在于，所述的缎带式纤维的厚度为0.5～1.5μm，且宽度为10～15μm。

7.根据权利要求1所述的复合面料，其特征在于，所述的防水透气层中还含有颗粒物，所述的颗粒物与缎带式纤维交错排布。

8.根据权利要求1～7任一项所述的复合面料，其特征在于，所述的基层面料作为表层。

9.根据权利要求1～7任一项所述的复合面料，其特征在于，所述的基层面料作为里层。

10.根据权利要求1～7任一项所述的复合面料，其特征在于，所述的基层面料为两层，所述的防水透气层位于两层基层面料之间。