一种多孔透湿膜及其制备方法、应用技术

本发明专利技术属于透湿膜材料的制备和应用技术领域，本发明专利技术提供了一种多孔透湿膜及其制备方法、应用，该方法包括：通过嵌入式超细喷雾方式，将聚乙二醇微滴嵌入到水性聚氨酯浆料中，并喷雾于膜接收离型基底上，熟化形成复合膜；将所述复合膜水洗使所述聚乙二醇溶出，得到具有微多孔结构的多孔透湿膜。本发明专利技术得到的多孔透湿膜具有良好的强度等，生产效率较高。同时，本发明专利技术所述的多孔膜成分中不含有氟化物，更符合环保技术方向，可以有效取代PTFE膜等。可以有效取代PTFE膜等。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔透湿膜及其制备方法、应用


[0001]本专利技术属于透湿膜材料的制备和应用
，特别涉及一种服装用防水透湿膜的制备和应用，也就是涉及一种多孔透湿膜及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]用于服装的纺织品材料，其防水透湿功能对于户外运动非常重要。传统防水透湿产品中，大部分通过两层或者三层贴合的加工方式获得，其具体结构包括：最外层(远离人体皮肤)为防水面料，中间为防水透湿膜层。另外也可以增加里层作为第三层，从而避免膜层与身体直接接触。中间层的防水透湿膜的主要作用有两个：一是耐水压，在一定的水压下，防止水分通过面料空隙往内层渗透；二是透湿，通过微多孔或者吸湿膨润方式，将人体产生的湿气从服装里层向外层导出，以保持舒适性。
[0003]目前，防水透湿膜主要有两种：一种是以TPU、TPE、PU等为代表的亲水膨润膜，其原理是通过其高吸湿传导作用，吸收内层高湿度的水汽，向湿度低的外层进行传导并在表面蒸发，从而达到导湿的效果。这类透湿膜的优点是制作简单、成本低；其不足主要是传导效率和性能有限，另外透气性较差，无法有效保证穿着的舒适性。另外一种是以Gore
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tex(戈尔特斯)为代表的聚四氟乙烯类微多孔膜，该材料是美国W.L.Gore&Associates,Inc.(戈尔公司)研制的一种轻、薄、坚固和耐用的薄膜，具有防水、透气和防风功能。其原理主要是水汽可以直接从微孔中透过，达到高效导湿的效果。该膜防水透湿性能优异；其不足是成分中含氟化物，由于环保需求而逐步被禁止，整个行业都在开发其后时代的替代品。
[0004]因此，如何取代聚四氟乙烯膜(PTFE膜)而提供防水透湿的环保型微多孔膜，是行业内急需攻克的课题之一。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种多孔透湿膜及其制备方法、应用，本专利技术制得的微多孔膜具有较好的防水透湿性能，而且不含有氟化物，更有利于环保，可以作为PTFE膜的有效取代方式，应用于服装面料等领域。
[0006]本专利技术提供一种多孔透湿膜的制备方法，包括以下步骤：
[0007]通过嵌入式超细喷雾方式，将聚乙二醇微滴嵌入到水性聚氨酯浆料中，并喷雾于膜接收离型基底上，熟化形成复合膜；
[0008]将所述复合膜水洗使所述聚乙二醇溶出，得到具有微多孔结构的多孔透湿膜。
[0009]本专利技术提供了一种环保型的微多孔膜及其制备方法和应用，其防水透湿等性能达到工艺要求，符合未来技术发展方向。
[0010]参见图1和图2，图1为本专利技术一些实施例中的喷雾装置示意图，主体显示多头连续多段喷头设备示意，左上为复合喷头截面示意；图2为工艺作用示意图。本专利技术实施例使用图1所示的喷雾装置进行嵌入式超细喷雾，其通过复合喷头，优选采用多段方式进行多孔膜的制备。
[0011]其中，所述复合喷头包括：数量占大部分的外层喷头和较少的内层喷头，所述外层喷头的喷嘴尺寸相对较大，位置偏上，用于喷水性聚氨酯(PU)浆料，喷雾粒径可为20～80微米；内层喷头的喷嘴尺寸较小、数量较少，其在本专利技术喷出聚乙二醇(PEG)微滴(如粒径10～40微米)，从而将PEG嵌入到水性PU浆料中。
[0012]在本专利技术的实施例中，所述聚乙二醇分子量为200～600，采用市售产品即可。本专利技术所涉及的水性聚氨酯浆料主要采用有机物挥发低的水性PU涂层浆料，比较环保；其含固量30wt％～50wt％，优选昂高公司的水性涂层PUN5396。
[0013]本专利技术主要采用带有复合喷头的嵌入式喷雾方式，上述两种液态原料分别注入若干喷头，通过高频振动达到超声波雾化以及产生细小的液滴，用气流带动雾滴。在本专利技术的实施例中，所述嵌入式超细喷雾通过复合喷头进行，所述复合喷头以外层喷头喷出水性聚氨酯浆料，内层喷头喷出聚乙二醇微滴，使聚乙二醇微滴均匀分散在水性聚氨酯浆料体系中，并在膜接收离型基底上成膜，经过熟化，得到复合膜。
[0014]在本专利技术的实施例中，一般采用多头连续喷头设备(可由面料整理喷雾设备多头组合构成)，其下方为膜接收离型纸。本专利技术实施例所述的熟化具体包括：将喷雾成型的膜于150～170℃焙烘2～8分钟，得到复合膜。在本专利技术的实施例中，所述复合膜中聚乙二醇PEG质量百分含量为0.5％～5％，优选用量为1.5～3％，更优选为1.7～2.5％。
[0015]本专利技术实施例具体采用多段喷雾方式(非连续)，复合喷料控制质量百分比为PU 95％～99.5％、PEG 0.5％～5％。根据膜厚度以及所需防水和透湿的性能需求可进行配比调节，如分三段，各段占比为：第一段32.5％PU和0.5％PEG，第二段33％PU和0.8％PEG，第三段32.8％PU和0.4％PEG。在本专利技术的实施例中，所述的喷雾工艺基本不受抽丝量的影响，可以根据需要提升效率，同时降低生产成本。并且，所述的超细喷雾没有明显的中心接受问题，可以改善膜的均匀性。
[0016]在本专利技术的实施例中，所述焙烘主要是加热交联，温度优选为150
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170℃，时间为2
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8min，具体视膜厚度、交联程度等进行调整，进一步优选160℃，3min。
[0017]得到复合膜后，本专利技术实施例通过水洗溶出所述聚乙二醇，得到具有微多孔结构的多孔透湿膜。在本专利技术的实施例中，所述水洗具体包括：将所述复合膜与织物基材贴合后用水洗涤，通过所述聚乙二醇溶出形成微多孔，得到多孔透湿膜。
[0018]所述水洗为过水洗将PEG置换出来形成微孔，水洗方式优选为平幅水洗，水的温度为30～50℃、洗涤1～10min，具体工艺根据膜的厚度、PEG用量、功能指标要求等调整。进一步地，优选水洗为40℃，水洗5min。在本专利技术的实施例中，所述水洗是将熟化好的膜与面料基材贴合完成，在40℃左右温水中，水洗3～10分钟，将膜中的PEG溶解出来，形成微孔通道，烘干即得。
[0019]本专利技术提供了如前所述的制备方法得到的多孔透湿膜，主体为PU材质，其微多孔呈垂直微球型蜂窝状，利于透湿效率。在本专利技术的实施例中，所述多孔透湿膜的孔径(微孔通道直径)为150～400nm，起到防水透湿的作用。一些实施例中，所述多孔透湿膜厚度为10微米
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40微米，微多孔分布均匀性好。
[0020]并且，本专利技术还提供如前所述的多孔透湿膜在服装面料中的应用。
[0021]在本专利技术的实施例中，所述服装面料为含多孔透湿膜的双层或三层复合面料。例如，所述的多孔透湿膜在转移纸上生产，后续使用转移贴合方式与面料基材热熔贴合结合，
形成双层或三层复合面料。此外，本专利技术对面料基材种类、结构并无特殊限制。
[0022]综上，本专利技术实施例结合嵌入式喷雾技术与水性PU透湿膜技术，在PU透湿浆中将PEG通过喷雾混入，进而使PU膜中形成微多孔，提升了PU膜的防水透湿性能。本专利技术得到的多孔透湿膜具有良好的强度等，生产效率较高。同时，本专利技术所述的多孔膜成分中不含有氟化物，更符合环保技术方向，可以有效取代PTFE膜等。
附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔透湿膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：通过嵌入式超细喷雾方式，将聚乙二醇微滴嵌入到水性聚氨酯浆料中，并喷雾于膜接收离型基底上，熟化形成复合膜；将所述复合膜水洗使所述聚乙二醇溶出，得到具有微多孔结构的多孔透湿膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇分子量为200～600，所述复合膜中聚乙二醇质量百分含量为0.5％～5％。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述嵌入式超细喷雾通过复合喷头采用多段方式进行，所述复合喷头以外层喷头喷出水性聚氨酯浆料，内层喷头喷出聚乙二醇微滴。4.根据权利要求1
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3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述熟化具体包括：将喷雾成型的膜于150～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李景川，王志勇，王正仪，叶介茂，劳作恬，
申请(专利权)人：厦门安踏体育用品有限公司，
类型：发明
国别省市：