摘要:芳砜綸纖維是目前我國急需的高性能纖維,在需要耐高溫的場合有良好的應用前景。介紹了用水性聚氨酯對芳砜綸織物進行防水透濕涂層整理,測得經整理后織物的耐靜水壓值和透濕量分別為4.6kPa、3841g/(m3·d)。還研究了不同工藝條件下涂層織物的靜水壓值和透濕量。
芳砜綸纖維的問世填補了我國耐250℃等級合成纖維的空白。芳砜綸在250℃和300℃時的強度保持率要比芳綸1313高出5—10個百分點,在350℃的高溫下,芳綸1313已遭破壞,而芳砜綸仍能保持38%的強度。所以芳砜綸纖維具有更優異的耐熱性、熱穩定性和高溫尺寸穩定性。同時芳砜綸還有優良的阻燃性、電絕緣性、抗輻射性,良好的物理機械性能、化學穩定性。這使其在國防軍工和現代工業上有著重要的用途,尤其是在需要耐高溫的場合有良好的應用前景。但是在許多場合,要求紡織品具有一定的拒水性能,如消防服、煉油防護服、化學防護服等;同時又要有較好的透濕性,能使穿著者不會感到黏濕、悶熱,在這種情況下就要求織物具有防水、透濕功能,所以需要對芳砜綸進行防水透濕整理。本文主要探究芳砜綸織物經涂層整理后是否能實現防水透濕功能。
1涂層劑及涂層方法的選擇
干法直接涂層不依靠媒介,通過機械的方法把涂層劑直接涂覆在織物表面上,再經加熱或焙烘使涂層劑在織物表面形成薄膜,是應用普遍、工藝簡單的一種涂層加工方法。
目前在涂層工業中應用的主要是聚丙烯酸酯類和聚氨酯類。水性聚氨酯具有無毒、不燃、不污染環境、節約能源、安全、成膜透氣性好等優點,用于涂層整理可使織物具有防水透濕、薄膜柔軟有彈性、涂層強度好等特性。故采用水性聚氨酯為涂層劑,對芳砜綸織物進行干法直接涂層整理。但由于陰離子水性聚氨酯中引入了親水基團,使得其耐水性、耐溶劑性能下降。為了提高水性聚氨酯的耐水性和強度,使用時加人了交聯劑來提高耐水壓性能。本文使用的是配套的異氰酸酯類交聯劑,常溫時與水性聚氨酯不發生反應,加熱達到解封溫度后兩者就會發生交聯作用,使聚氨酯分子鏈形成支鏈結構,成膜后形成空間網絡結構,能提高耐水壓性能。
2防水透濕機理
芳砜綸經過干法直接涂層整理后,水性聚氨酯在織物表面形成的是一層連續的無孔薄膜。與微孔膜的防水透濕機理不同,它利用無孔膜機理實現防水透濕性。水性聚氨酯的分子鏈中含有一定量的親水性基團(一OH,一COOH,一NH),這些基團可以成為水分子的階石。親水性基團以氫鍵的形式在高濕度一側“捕獲”水蒸氣分子,通過大分子鍵的熱運動,由親水基團傳遞到低濕度一側解吸,形成“吸附一擴散一解吸”的過程,達到透濕的目的。這種靠親水鏈段或親水基團作用達到的透濕性又稱為“親水性透濕”。無孔的續薄膜能阻止水分的進入,所以能達到防水性。微膜經過長期磨損后孔徑會變大,防水性變差,而無孔則能避免這種缺陷。
3.試驗
3.1材料與儀器
原料為芳砜綸,由上海新聯紡進出口有限公司提;試樣規格為平紋組織;經緯紗均為14.5texX2;經密度分別為268根/10cm、213根/10cm。
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