多微孔聚氨酯合成革透濕透氣性的成膜方式
,按透濕透氣機理的不同,超細纖維合成革可分為以下2類:多微孔聚氨酯合成革和無孔薄膜聚氨酯合成革。
多微孔聚氨酯合成革透濕透氣機理是成膜時形成大量的微孔,這些孔隙直徑一般不大于2斗m,但允許水蒸氣分子(平均直徑為0.0004斗m)通過,即合成革的透濕透氣性是由于成形過程中在涂層內部形成的大量微孔而實現的,其成膜方式有3種,即濕法、干法和泡沫涂層法。
濕法涂層法的成膜原理將由二異氰酸酯與含有氧基的高相對分子質量的多元醇、低相對分子質量的二醇或二胺經加成聚合制成的聚氨酯樹脂,加人二甲基甲酰胺(DMF)溶劑及其他填料、助劑制成混合液,經過真空機脫泡后,涂覆于超細纖維基布上,然后放人與聚氨酯樹脂不親和,而與DMF具有親和性的水中,通過雙向擴散,水不斷從樹脂溶液中萃取出DMF進人水相,同時水則進入聚氨酯樹脂使其逐漸凝固,再經過烘干,從而形成多孔性皮膜即多微孔聚氨酯面層。
干法涂層法是將聚氨酯樹脂的有機溶液(如丁酮或甲苯等),加入水中制備有機溶劑包覆水形成的油包水乳液,涂覆到超細纖維基布織物上,選擇適當的蒸發梯度,隨著蒸發溫度的升高,有機溶劑不斷揮發,水分子在涂覆層中的比例不斷提高,當比例達到一個臨界值時,聚氨酯發生凝固以多孔形式析出,聚氨酯凝聚成微孔膜。但加工過程中有溶劑揮發,環境污染嚴重。
泡沫涂層法是在聚氨酯樹脂中加入非離子或陰離子表面活性劑,攪拌后,加入發泡劑以最終形成泡沫狀聚氨酯,得到較粗糙的氣固兩相晶胞結構,再經壓破,使空氣從膜中逸出形成微孔。此方法可獲得較高透氣性,缺點是防水性不夠好。無孔薄膜聚氨酯合成革采用了無孔聚氨酯薄膜是由熱塑性聚氨酯(TPU)屬AB型線性共聚物,主鏈結構上的較長柔性鏈段是由二異氰酸酯連接低熔點的聚酯或聚醚鏈組成。其透濕透氣機理明顯不同于微孔薄膜,首先是TPU大分子中含有親水基團的鏈段吸附人體皮膚散發出的水氣,通過親水鏈段的運動,再將水氣由內向外擴散,擴散到表面的水氣蒸發到外部環境中。此原理就是利用TPU親水性基團的親水性能將水分子由內層傳遞到外層的機理,以達到透濕透氣性及穿著舒適的目的。缺點是還需要在合成革表面做拒水整理,否則經雨水打濕后,會在表面形成一層水膜,影響透氣性。