摘要:芳砜纶纤维是目前我国急需的高性能纤维,在需要耐高温的场合有良好的应用前景。介绍了用水性聚氨酯对芳砜纶织物进行防水透湿涂层整理,测得经整理后织物的耐静水压值和透湿量分别为4.6kPa、3841g/(m3·d)。还研究了不同工艺条件下涂层织物的静水压值和透湿量。
芳砜纶纤维的问世填补了我国耐250℃等级合成纤维的空白。芳砜纶在250℃和300℃时的强度保持率要比芳纶1313高出5—10个百分点,在350℃的高温下,芳纶1313已遭破坏,而芳砜纶仍能保持38%的强度。所以芳砜纶纤维具有更优异的耐热性、热稳定性和高温尺寸稳定性。同时芳砜纶还有优良的阻燃性、电绝缘性、抗辐射性,良好的物理机械性能、化学稳定性。这使其在国防军工和现代工业上有着重要的用途,尤其是在需要耐高温的场合有良好的应用前景。但是在许多场合,要求纺织品具有一定的拒水性能,如消防服、炼油防护服、化学防护服等;同时又要有较好的透湿性,能使穿着者不会感到黏湿、闷热,在这种情况下就要求织物具有防水、透湿功能,所以需要对芳砜纶进行防水透湿整理。本文主要探究芳砜纶织物经涂层整理后是否能实现防水透湿功能。
1涂层剂及涂层方法的选择
干法直接涂层不依靠媒介,通过机械的方法把涂层剂直接涂覆在织物表面上,再经加热或焙烘使涂层剂在织物表面形成薄膜,是应用普遍、工艺简单的一种涂层加工方法。
目前在涂层工业中应用的主要是聚丙烯酸酯类和聚氨酯类。水性聚氨酯具有无毒、不燃、不污染环境、节约能源、安全、成膜透气性好等优点,用于涂层整理可使织物具有防水透湿、薄膜柔软有弹性、涂层强度好等特性。故采用水性聚氨酯为涂层剂,对芳砜纶织物进行干法直接涂层整理。但由于阴离子水性聚氨酯中引入了亲水基团,使得其耐水性、耐溶剂性能下降。为了提高水性聚氨酯的耐水性和强度,使用时加人了交联剂来提高耐水压性能。本文使用的是配套的异氰酸酯类交联剂,常温时与水性聚氨酯不发生反应,加热达到解封温度后两者就会发生交联作用,使聚氨酯分子链形成支链结构,成膜后形成空间网络结构,能提高耐水压性能。
2防水透湿机理
芳砜纶经过干法直接涂层整理后,水性聚氨酯在织物表面形成的是一层连续的无孔薄膜。与微孔膜的防水透湿机理不同,它利用无孔膜机理实现防水透湿性。水性聚氨酯的分子链中含有一定量的亲水性基团(一OH,一COOH,一NH),这些基团可以成为水分子的阶石。亲水性基团以氢键的形式在高湿度一侧“捕获”水蒸气分子,通过大分子键的热运动,由亲水基团传递到低湿度一侧解吸,形成“吸附一扩散一解吸”的过程,达到透湿的目的。这种靠亲水链段或亲水基团作用达到的透湿性又称为“亲水性透湿”。无孔的续薄膜能阻止水分的进入,所以能达到防水性。微膜经过长期磨损后孔径会变大,防水性变差,而无孔则能避免这种缺陷。
3.试验
3.1材料与仪器
原料为芳砜纶,由上海新联纺进出口有限公司提;试样规格为平纹组织;经纬纱均为14.5texX2;经密度分别为268根/10cm、213根/10cm。
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