防水透濕涂層劑及應(yīng)用

1．引言

織物的涂層整理是紡織品后整理技術(shù)的一個(gè)重要分支。它不僅能賦予織物獨(dú)特的風(fēng)格手感和外觀，更能賦予織物各種功能，大大提高產(chǎn)品的附加值。涂層產(chǎn)品主要用途可分為三大類(lèi)：一是服裝鞋帽類(lèi)，二是工業(yè)用布類(lèi)，三是裝飾用布類(lèi)。其中以服裝鞋帽類(lèi)用量大。目前國(guó)內(nèi)外涂層產(chǎn)品發(fā)展很快，出現(xiàn)了防水透濕涂層、抗紫外線(xiàn)涂層、保暖涂層、阻燃涂層、遮光涂層、導(dǎo)電涂層等功能性的涂層產(chǎn)品。其中防水透濕涂層無(wú)疑是功能性涂層產(chǎn)品中難度較大、技術(shù)含量較高的品種，它可廣泛應(yīng)用于軍用服、運(yùn)動(dòng)服、特種職業(yè)服、普通秋冬服裝及鞋類(lèi)用布等。

2．防水透濕涂層的性能特點(diǎn)

防水透濕涂層整理能賦予織物防水、透濕、擋風(fēng)、保暖等功能。人體肌膚周?chē)枰３忠欢ǖ臏囟群蜐穸?，這樣人才會(huì)感到舒適。人體穿著服裝后，散熱的途徑有輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流及皮膚出汗蒸發(fā)。成人在靜止?fàn)顟B(tài)下排汗約為60～70毫升，，J、時(shí)：在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下排汗約為500毫升／d,時(shí)：在激烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下排汗約為1000毫升川、時(shí)。如果汗液不能及時(shí)散發(fā)，非但使人體因肌膚表面潮濕度增大而產(chǎn)生濕悶感，而且因熱傳導(dǎo)在潮濕環(huán)境下比在干燥環(huán)境下大得多的原因而大量散失熱量。防水透濕織物既能抵御雨水的穿透，又能抵擋寒風(fēng)的侵襲，且兼有自動(dòng)調(diào)節(jié)透濕性的功效，可使人體排出的汗液及時(shí)散發(fā)到服裝外部，從而起到透濕保暖的作用，使人體感到舒適。氣態(tài)水分子的直徑約為．004um，液態(tài)水分子的直徑約為100um～6000um，因此防水透濕涂層織物的涂膜內(nèi)微孔大小必須介于兩者之間，以便讓氣態(tài)分子通過(guò)而不讓液態(tài)水分子通過(guò)，從而達(dá)到防水透濕的目的。氣態(tài)水分子的透過(guò)過(guò)程可通過(guò)兩種方式完成，一是借助涂層膜內(nèi)的極性基團(tuán)和親水性基團(tuán)通過(guò)“化學(xué)階梯”作用遷移出來(lái)；二是通過(guò)涂層膜的吸附和解吸附作用使氣態(tài)水分子透過(guò)無(wú)定形區(qū)從高濃度的一面擴(kuò)散至低濃度的一面。

我們所說(shuō)的“透濕”，也就是讓水蒸汽(氣態(tài)水分子)透過(guò)織物。決定防水透濕涂層織物的防水透濕效能的主要因素有：

(1)涂層膜的微孔結(jié)構(gòu)：微孔大小均勻分布，且接近于氣態(tài)水分子直徑與液態(tài)水分子直徑之間的中部(約為0．2um～1．0urn)，則氣態(tài)水分子容易通過(guò)而液態(tài)水分子不能通過(guò)，利于防水透濕的實(shí)現(xiàn)。

(2)涂層膜的分子結(jié)構(gòu)：一定數(shù)量的極性基團(tuán)和親水性基團(tuán)將能提高透濕效率。

(3)涂層膜的強(qiáng)度和厚度：微孔結(jié)構(gòu)的涂膜具有一定的抗張強(qiáng)力，因而具有抗靜水壓性能。涂膜強(qiáng)度越大，抗張強(qiáng)力越強(qiáng)，其抗靜水壓能力(防水能力)越強(qiáng)。涂膜厚度越薄，抗張強(qiáng)度越差，其抗靜水壓性能越差。涂膜厚度增加，抗張強(qiáng)度提高，其抗靜水壓性能也隨之提高。另一方面，由于透濕是通過(guò)在膜內(nèi)傳遞氣態(tài)水分子來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此涂膜的厚度也決定了透濕的能力。當(dāng)涂膜厚度增加時(shí)，傳遞氣態(tài)水分子的距離增加，阻礙增多，透濕變得困難，其透濕能力降低。

(4)基布的品種規(guī)格：表面結(jié)構(gòu)平整、厚度、密度大的織物，經(jīng)涂層整理后防水能力要好些。而織物涂層前的透濕能力對(duì)其涂層后的透濕能力的測(cè)試也影響巨大，因此評(píng)價(jià)一個(gè)涂層劑的透濕性能不能單看其涂層后的透濕量，而應(yīng)對(duì)比其涂層前后的透濕量。

3．防水透濕涂層劑

目前紡織上應(yīng)用的涂層劑主要為聚丙烯酸酯(PA)和聚氨基甲酸酯(PU)兩類(lèi)。PA的原料和中間體供應(yīng)較多，價(jià)格低廉，其合成和聚合技術(shù)相對(duì)容易掌握。PA涂層劑具有粘著力強(qiáng)、透明不泛黃、耐洗、耐老化等優(yōu)點(diǎn)，但也存在多次涂覆發(fā)粘、抗?jié)B水性較低、手感不爽、彈性差、耐寒性差等缺點(diǎn)，其性能只能滿(mǎn)足一般的要求，不適合作為防水透濕涂層劑。PU涂層劑在性能上更有hU6mCdH5BvDXHRGTHR5YG