CN102744940B - 一种基于水性发泡体系的防水透湿面料的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于水性发泡体系的防水透湿面料的生产方法，包括如下步骤：（1）织物的防水和轧光处理；（2）水性底涂发泡涂层胶的制备；（3）水性面涂发泡涂层胶的制备；（4）干法涂层工艺，本发明研制环境友好型的水性涂层剂及特殊的发泡体系，采用简单的涂层加工工艺，生产具有微纳孔结构的高防水透湿面料，利用本发明生产的防水透湿面料防水性能可达到10000mm水柱，透湿量可达到倒杯法7000g/m2·24h和正杯法近2500g/m2·24h的水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种干法涂层工艺，特别是采用水性发泡体系的微孔型防水透湿涂层面料的生产方法。
背景技术
中国户外用品的消费从约2000年开始起步，在之后迎来爆发性增长。据统计，2011年中国户外用品零售总额达到107.6亿元，其中服装和服饰的份额超过50%，同比增幅都超过50%。国内外户外用品的增长推动了防水透湿面料消费的迅速增长，也为防水透湿面料提出了新的要求。然而，我国面临着只是世界的加工厂和全球产品消费者的尴尬局面，真正原因是我国没有真正掌握防水透湿的核心原材料和核心生产技术。
防水透湿织物的透湿机理大致可以分为微孔透湿和亲水无孔膜的吸附-扩散-解吸附透湿两大类。前者是在织物的表面形成一层防水但可以透过水蒸汽的微孔，其加工方法有采用聚四氟乙烯（PTFE）微孔膜与织物层压复合及湿法涂层两种。PTFE微孔膜防水透湿效果最好，但制备难度极大、价格昂贵且还无法国产化；湿法涂层加工也能形成很好的微孔结构，但其加工过程污染极大和织物中存在无法达到欧盟要求的残留胺类溶剂，不符合产品加工及环保安全的要求。通过涂层整理可赋予服用纺织品许多特殊的功能性，如户外服装的防水透湿等。纺织品的涂层加工及产品的安全、环保和低成本一直是学术界和工业界追求的目标，也是我国高端纺织品发展的必由之路，因而具有极为重要的意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于水性聚氨酯发泡体系，干法涂布于织物表面后形成无数的微纳孔以提高防水透湿性能的涂层面料的生产方法。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：
一种基于水性发泡体系的防水透湿面料的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）对织物进行的前防水和前轧光处理；
（2）水性底涂发泡涂层胶的制备，将50-80重量份的固含量为40%的水性聚氨酯乳液A、0.2-0.5重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、0.1-0.8重量份的平平加O、0.05-0.06重量份的十二醇、1.0-1.2重量份的硅树脂聚醚乳液、0.2-0.5重量份的聚丙烯酰胺、0.1-0.3重量份的聚乙烯醇、0.5-0.8重量份的交联剂和0.6-1.5重量份的缔合型增稠剂混合制得水性底涂发泡涂层胶浆料；
（3）水性面涂发泡涂层胶的制备，将60-80重量份的固含量为30%的水性聚氨酯乳液B、1-1.2重量份的十二烷基硫酸钠、0.05-0.06重量份的十二醇、1.0-1.2重量份的硅树脂聚醚乳液，0.2-0.5重量份的聚丙烯酰胺、0.1-0.3重量份的聚乙烯醇、0.5-0.8重量份的交联剂和0.6-1.5重量份的缔合型增稠剂混合制得水性面涂发泡涂层胶浆料；
（4）干法涂层工艺，在发泡机中对水性底涂发泡涂层胶浆料进行发泡，发泡比控制在1:1.2-1.5，将发泡后的水性底涂发泡涂层胶浆料涂布在织物的表面上，然后烘干形成底胶；在发泡机中对水性面涂发泡涂层胶浆料进行发泡，发泡比控制在1:2.5-3，将发泡后的水性面涂发泡涂层胶浆料涂布在底胶的表面上，然后烘干形成面胶。
进一步的，所述步骤（1）采用八碳氟系防水剂通过浸轧法对织物进行前防水处理，防水处理后进行烘干，烘干后采用160-180℃的热辊对织物进行前轧光处理使布面平整。
进一步的，所述底胶的涂布量控制在50-100g/m2,采用递增式温度进行烘干，烘干温度控制在100℃-140℃，所述面胶的涂布量控制在40-90g/m2，采用递增式温度进行烘干，烘干温度控制在100℃-160℃。
进一步的，所述缔合型增稠剂为聚酯型疏水缔合型聚氨酯增稠剂。
进一步的，所述水性底涂发泡涂层胶的粘度大于所述水性面涂发泡涂层胶的粘度。
进一步的，所述水性聚氨酯乳液A为芳香族聚酯聚氨酯分散液体，所述水性聚氨酯乳液B为脂肪族聚酯聚氨酯分散液，芳香族聚酯聚氨酯分散液体的玻璃化温度低于脂肪族聚酯聚氨酯分散液。
进一步的，所述交联剂为脂肪族聚氨酯。
本发明具有如下有益效果：
本发明通过发泡比不同的水性底涂发泡涂层胶和水性面涂发泡涂层胶分别涂刮于织物上形成底胶和面胶，以达到综合性能指标合格的目的；防水透湿织物的耐静水压的高低基本由底胶决定，因此底胶发泡比必须控制在较低范围；面胶对透湿性能影响很大，为增加透湿性能可适当提高泡比以增加微纳孔数目；这种生产工艺采用环保的水性体系，不仅解决了溶剂污染问题，而且采用简单涂层工艺，成本有了极大的降低。
具体实施方式
实施例一
一种基于水性发泡体系的防水透湿面料的生产方法，包括如下步骤：
（1）织物的前防水和前轧光处理，采用八碳氟系防水剂通过浸轧法对织物进行前防水处理，防水处理后进行烘干，烘干后采用170℃的热辊对织物进行前轧光处理使布面平整；
（2）水性底涂发泡涂层胶的制备，将50重量份的固含量为40%的水性聚氨酯乳液A、0.2重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、0.1重量份平平加O、0.05重量份十二醇、1.0重量份硅树脂聚醚乳液（MPS）、0.3重量份聚丙烯酰胺、0.1重量份聚乙烯醇、0.5重量份交联剂和1重量份缔合型增稠剂混合制得水性底涂发泡涂层胶浆料；
（3）水性面涂发泡涂层胶的制备，将60重量份的固含量为30%的水性聚氨酯乳液B、1重量份十二烷基硫酸钠（K12）、0.05重量份的十二醇、1.2重量份的硅树脂聚醚乳液（MPS），0.3重量份的聚丙烯酰胺、0.1重量份的聚乙烯醇、0.8重量份的交联剂和0.6重量份的缔合型增稠剂混合制得水性面涂发泡涂层胶浆料；
（4）干法涂层工艺，在织物的表面上涂布水性底涂发泡涂层胶，发泡比控制在1:1.2，涂布量控制在80g/m2,烘干温度控制在120℃；在水性底涂发泡涂层胶的表面上涂布水性面涂发泡涂层胶，发泡比控制在1:3，涂布量控制在60g/m2，烘干温度控制在130℃，上述涂层工艺均采用间隙涂层方式，即刮刀与织物之间有一定间隙，涂层工艺采用连续涂刮方式，烘干温度从低温到高温逐渐递增。
其中，水性聚氨酯乳液A为芳香族聚酯聚氨酯分散液体，水性聚氨酯乳液B为脂肪族聚酯聚氨酯分散液，芳香族聚酯聚氨酯分散液体的玻璃化温度低于脂肪族聚酯聚氨酯分散液，缔合型增稠剂为聚酯型疏水缔合型聚氨酯增稠剂，交联剂为脂肪族聚氨酯。
制得的防水透湿面料防水性能可达到10000mm水柱，透湿量可达到倒杯法7352g/m2·24h和正杯法近2500g/m2·24h的水平。
实施例二
一种基于水性发泡体系的防水透湿面料的生产方法，包括如下步骤：
（1）织物的前防水和前轧光处理，采用八碳氟系防水剂通过浸轧法对织物进行前防水处理，防水处理后进行烘干，烘干后采用170℃的热辊对织物进行前轧光处理使布面平整；
（2）水性底涂发泡涂层胶的制备，将60重量份的固含量为40%的水性聚氨酯乳液A、0.3重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、0.3重量份的平平加O、0.06重量份的十二醇、1.2重量份的硅树脂聚醚乳液（MPS）、0.4重量份的聚丙烯酰胺、0.3重量份的聚乙烯醇、0.8重量份的交联剂和1.5重量份的缔合型增稠剂混合制得水性底涂发泡涂层胶浆料；
（3）水性面涂发泡涂层胶的制备，将80重量份的固含量为30%的水性聚氨酯乳液B、1.2重量份的十二烷基硫酸钠（K12）、0.06重量份的十二醇、0.5重量份的聚丙烯酰胺、0.3重量份的聚乙烯醇、0.6重量份的交联剂和0.8重量份的缔合型增稠剂混合制得水性面涂发泡涂层胶浆料。
（4）干法涂层工艺，在织物的表面上涂布水性底涂发泡涂层胶，发泡比控制在1:1.5，涂布量控制在80g/m2,烘干温度控制在140℃；在水性底涂发泡涂层胶的表面上涂布水性面涂发泡涂层胶，发泡比控制在1:2.5，涂布量控制在40g/m2，烘干温度控制在140℃，上述涂层工艺均采用间隙涂层方式，即刮刀与织物之间有一定间隙，涂层工艺采用连续涂刮方式，烘干温度从低温到高温逐渐递增。
其中，水性聚氨酯乳液A为芳香族聚酯聚氨酯分散液体，水性聚氨酯乳液B为脂肪族聚酯聚氨酯分散液，芳香族聚酯聚氨酯分散液体的玻璃化温度低于脂肪族聚酯聚氨酯分散液，缔合型增稠剂为聚酯型疏水缔合型聚氨酯增稠剂，交联剂为脂肪族聚氨酯。
制得的防水透湿面料防水性能可达到10000mm水柱，透湿量可达到倒杯法7394g/m2·24h和正杯法近2500g/m2·24h的水平。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (7)
1.一种基于水性发泡体系的防水透湿面料的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)对织物进行的前防水和前轧光处理；
(2)水性底涂发泡涂层胶的制备，将50-80重量份的固含量为40％的水性聚氨酯乳液A、0.2-0.5重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、0.1-0.8重量份的平平加O、0.05-0.06重量份的十二醇、1.0-1.2重量份的硅树脂聚醚乳液、0.2-0.5重量份的聚丙烯酰胺、0.1-0.3重量份的聚乙烯醇、0.5-0.8重量份的交联剂和0.6-1.5重量份的缔合型增稠剂混合制得水性底涂发泡涂层胶浆料；
(3)水性面涂发泡涂层胶的制备，将60-80重量份的固含量为30％的水性聚氨酯乳液B、1-1.2重量份的十二烷基硫酸钠、0.05-0.06重量份的十二醇、1.0-1.2重量份的硅树脂聚醚乳液，0.2-0.5重量份的聚丙烯酰胺、0.1-0.3重量份的聚乙烯醇、0.5-0.8重量份的交联剂和0.6-1.5重量份的缔合型增稠剂混合制得水性面涂发泡涂层胶浆料；
(4)干法涂层工艺，在发泡机中对水性底涂发泡涂层胶浆料进行发泡，发泡比控制在1:1.2-1.5，将发泡后的水性底涂发泡涂层胶浆料涂布在织物的表面上，然后烘干形成底胶；在发泡机中对水性面涂发泡涂层胶浆料进行发泡，发泡比控制在1:2.5-3，将发泡后的水性面涂发泡涂层胶浆料涂布在底胶的表面上，然后烘干形成面胶。
2.根据权利要求1所述的一种基于水性发泡体系的防水透湿面料的生产方法，其特征在于：所述步骤(1)采用八碳氟系防水剂通过浸轧法对织物进行前防水处理，防水处理后进行烘干，烘干后采用160-180℃的热辊对织物进行前轧光处理使布面平整。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于水性发泡体系的防水透湿面料的生产方法，其特征在于：所述底胶的涂布量控制在50-100g/m2,采用递增式温度进行烘干，烘干温度控制在100℃-140℃，所述面胶的涂布量控制在40-90g/m2，采用递增式温度进行烘干，烘干温度控制在100℃-160℃。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于水性发泡体系的防水透湿面料的生产方法，其特征在于：所述缔合型增稠剂为聚酯型疏水缔合型聚氨酯增稠剂。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于水性发泡体系的防水透湿面料的生产方法，其特征在于：所述水性底涂发泡涂层胶的粘度大于所述水性面涂发泡涂层胶的粘度。
6.根据权利要求1或2所述的一种基于水性发泡体系的防水透湿面料的生产方法，其特征在于：所述水性聚氨酯乳液A为芳香族聚酯聚氨酯分散液体，所述水性聚氨酯乳液B为脂肪族聚酯聚氨酯分散液。
7.根据权利要求1或2所述的一种基于水性发泡体系的防水透湿面料的生产方法，其特征在于：所述交联剂为脂肪族聚氨酯。
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