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纺织涂层知识及防水透湿

 从防水涂层的看,PVC防水虽好,但冬天会发硬,变脆,容易产生折痕或断裂,重量也大于PU涂层(说白了就是把PVC的浆涂在织物表面,想象一下浆料涂在表面的厚度就可以理解了)。PU涂层不仅能克服PVC的缺陷,防水也很不错。多次涂层的PU,防水压力可达到2000MM以上(这种属于水性PU涂层,涂层的厚度就低于PVC了)。至于硅涂层简单的说就是类似于PU的但是硅能有更好的延展性,这要归功于硅的纤维渗透性好,而且是水性渗透(同样是水性,硅的渗透方法跟PU的完全不一样,原因是两种物质的亲水性又不一样)。所以在涂抹厚度很小的情况下能达到PU多次涂层的效果。


  1、PA涂层,又叫AC胶涂层,即丙烯酸涂层,是目前最普通最常见的一种涂层,涂后可增加手感,防风,有垂感。


     聚丙烯酸酯涂层胶(Polyacrylate简称PA)聚丙烯酸酯类织物涂层胶是目前常用的涂层胶之一,它有下列优点:耐日光和气候牢度好,不易泛黄;透明度和共容性好,有利于生产有色涂层产品;耐洗性好;粘着力强;成本较低。弹性差,易折皱表面光洁度差;手感难以调节适度


  2、PU涂层,即聚氨酯涂层,涂后织物手感丰满,有弹性,表面有膜感。


  聚氨酯涂层胶(Polyurethane简称PU)聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物,该单元由异氰酸基和羟基反应而成,反应式如下:—N=C=O + HOˉ→—NH-COOˉ20世纪70年代,德国Otto Bayer首先合成了PU。在1950年前后,PU作为纺织整理剂在欧洲出现,但大多为溶剂型产品用于干式涂层整理。20世纪60年代,由于人们环保意识的增强和政府环保法规的出台,水系PU涂层应运而生。70年代以后,水系PU涂层迅速发展,PU涂层织物已广泛应用。80年代以来,PU的研究和应用技术出现了突破性进展。与国外相比,国内关于PU纺织品整理剂的研究较晚。聚氨酯涂层剂是当今发展的主要种类,它的优势在于:涂层柔软并有弹性;涂层强度好,可用于很薄的涂层;涂层多孔性,具有透湿和通气性能;耐磨,耐湿,耐干洗。其不足在于:成本较高;耐气候性差;遇水、热、碱要水解。PU涂层剂按组成分类有:聚酯系聚氨酯;聚醚系聚氨酯;芳香族异氰酸酯系聚氨酯;脂肪族异氰酸酯系聚氨酯。按使用上采用的介质分为溶剂类和水系类。


  溶剂型PU涂层胶溶剂类PU具有良好的强伸度和耐水性,但毒性大,易燃烧。从组分上来说,它还分为双组分类和单组分类。双组分产品由预聚物和交联剂组成,预聚物是将异氰酸酯与低聚多元醇反应生成的末端为羟基的预聚物。交联剂则是含有多个(三个以上)异氰酸酯基的化合物。在涂层整理时,预聚物与交联剂反应,形成热固性网状薄膜,赋予纺织品优良的性能。此类产品有大日本油墨公司的Crisvon7367 SL。单组分产品为线状结构,有无定形区也有结晶区,是热塑性的。单组分产品由端异氰酸酯基(—NCO)的预聚体经扩链而成。产品如国内的AR-1401,国外的有大日本油墨公司的Crisvon2016 EL,2116EL。Bayer公司的Impranil系列。溶剂型PU涂层胶大多使用DMF,或甲苯与异丙醇的混合物作为溶剂。为了达到防水透湿的效果,溶剂型涂层整理剂一般采用湿法涂层工艺加工织物。


  水系型PU涂层水系型又分为水溶性和水分散型两种。水系PU用于织物涂层整理,量大面广,如日本的Superflex系列,德国的Imperanil水分散系列。水系PU成膜性好,并有较好的防水性。Elastron CT-7,C-52均为水系PU,用于防水透湿涂层。水分散型PU可制成非离子,阴离子和阳离子分散液。水分散型PU对酸碱敏感,在酸的存在下,阴离子PU将凝聚,而阳离子PU不耐碱。水系PU涂层胶最初采用转相乳化法制造,但产品中含有乳化剂,对粘着性、强韧性和耐水性产生不良影响。为了解决这个问题,20世纪80年代后期,自乳化型水系涂层胶逐渐增多,其主要原理是在聚合物链上引入适量的亲水基团,在一定条件下自发分散形成乳液。水系PU涂层胶通常用于干法涂层。为提高涂层产品的耐水性、柔软性和耐久性,应进行前、后防水整理。PU大分子中含有大量的极性基团,分子间力很强,导致其具有优良成膜性,能够在织物上形成坚韧而耐久的薄膜,拒水性良好,它还具有一定透湿性。其原因是:一方面PU中的极性基团或亲水基团,如—OH,—NHCOO—,—SO3H,—COOH等的“化学阶梯石”[9]作用,使水蒸气分子沿着阶梯从高湿度一侧迁移到低湿度一侧;另一方面PU由软段和硬段组成,分别形成结构中的无定性区和结晶区,由于无定性区分子链比较松散.


  3、防绒涂层,即指防羽绒涂层,涂后能防止羽绒跑绒,适合做羽绒服面料。但现在涂层中凡有水压要求的PA涂层也叫防绒涂层。


  4、PA白胶涂层,即在织物表面涂一层白色的丙烯酸树脂,能增加布面的遮盖率,不透色,并使布面颜色更鲜艳。


  5、PU白胶涂层,即在织物表面涂一层白色聚氨酯树脂,作用基本同PA白胶,但是PU白胶涂后手感更丰满,织物更有弹性,牢度更好。


  6、PA银胶涂层,即在织物表面涂一层银白色胶,使织物具有遮光,防辐射的功能,一般多用于窗帘、帐篷、服装。


  7、PU银胶涂层,基本功能同PA银胶涂层。但PU涂银织物具有更好的弹性、更好的牢度,对于帐篷等要求高水压的面料,PU涂银相对PA涂银更好。


  8、珠光涂层,通过对织物表面珠光涂层,使织物表面具有珍珠般光泽,有银白色和彩色的。做成服装非常漂亮。也有PA珠光和PU珠光之分,PU珠光比PA珠光更加平整光亮,膜感更好,更有“珍珠皮膜”的美称。


  9、油光涂层,涂后表面光滑油亮,一般适用做台布桌布。


  10、有机硅高弹涂层,又叫纸感涂层。对于薄型棉布很适合做衬衣面料,手感丰满,很脆又富有弹性,具有很强的回弹性,抗皱。对于厚型的面料,弹性好,牢度好。


  11、皮膜涂层,通过对织物表面进行压光和涂层,使织物表面形成皮膜,完全改变织物的风格。一般皮膜面做成服装的正面,有皮衣的风格。有亚光和有光两种,并可在涂层中添加各种颜色做成彩色皮膜,非常漂亮。


  12、阻燃涂层,通过对织物浸轧或涂层处理,使织物具有阻燃效果。并可在织物表面涂成颜色或银色。一般用做窗帘、帐篷、服装等。


  13、特富龙三防处理,通过对织物用杜邦特富龙处理,使织物具有防水、防油和防污的功能。


  14、抗紫外线涂层,通过对织物进行抗紫外线处理,使织物具有抗紫外线的功能,即阻止紫外线穿透的能力。一般浅色较难做,深色比较容易达标。


  15、还有专门针对棉布的涂层,如:棉布刮色涂层、纸感涂层、洗旧涂层、隐纹涂层、油感腊感涂层、彩色皮膜涂层等等。


  PU涂层的厚度和涂层技术决定着织物的防水性,涂层厚度用mm表示,表明在实验室条件下涂层的静态防水柱高度。


  PU800涂层表明该涂层在800mm的静态水柱下是不渗漏的。根据我们的实际经验,在野外环境中PU800涂层可以防小到中雨,PU1000-1200的涂层可以防中到大雨。


  超过1500mm涂层基本可以使用在各种环境。需要注意的是国内相当一部分工厂技术设备生产环境条件差,制作的PU涂层技术不稳定,经常号称PU1000涂层的布料实际防雨性能相当PU500,而且很不均匀,防雨性能没有保障。


  除了PU涂层,国外纺织公司利用化学有机高分子技术,研制了很多新的高功能涂层,象GORE-TEX(戈尔公司),POWER-TEX(SALEWA),CONDUIT(MOUNTAIN HARDWARE),OMNITECH,MEMOTEX等。


  这些涂层除了具有放水功能,还有透气的能力,被称为能呼吸的织物。透气原理,涂层是孔状的膜层,单孔直径小于气体水分子而大于液态水分子。这样外界的雨水等不能通过涂层,而人体散发的水蒸气能够透到外界去。需要说明的是,透气织物的透气性是双向的,所以在外界湿度较大的情况下,湿气也会一定程度透到织物内侧去。

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