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紡織用膜材料市場前景廣闊

2004-01-08 00:00:00

  目前用于紡織服裝方面的膜材料主要有聚四氟乙烯(PTFE),熱塑性聚氨酯(TPU),聚乙二醚(PEO),聚乙烯(PCL),聚胺酯基甲酸酯(PU)等。紡織用膜材料必須考慮到材料對人體的安全無毒性及加工方便性,根據(jù)不同功能選擇配伍合適的膜材料。

  1、紡織服裝常用膜

  紡織服裝常用膜集中在非對稱膜、復合膜、均質(zhì)膜、異質(zhì)膜四個方面,他們的共同目的就是防止有機氣體分子通過其本身,從而使織物具有優(yōu)異的透濕防水功能。

  用膜材料非對稱膜以超薄非孔活性皮層作為選擇性阻擋層,皮層厚度約為0.01μm~0.1μm,而微孔膜逐漸增加的微孔結(jié)構(gòu)起過濾作用。非對稱膜獨特的活性皮層設(shè)計限制了聚合物分子鏈的自由空間,允許水分子溶解/擴散通過,而不能通過有機分子。

  復合膜有幾層膜組成,每層膜都具有獨特的作用。它是把強選擇性的薄膜沉積在含孔的亞層上,實際的分離選擇性由皮層決定,而帶孔的亞層僅有支撐作用。第一層是疏水性聚合物,第二層是高滲透性材料,第三層是密閉層,用以彌補第四層的缺陷,第四層是超薄型可選擇膜,允許水分子通過,同時阻礙有機分子通過,第五層是親水性聚合物。

  均質(zhì)膜具有疏油性聚合物的固態(tài)結(jié)構(gòu),其較低的臨界表面張力能降低有機液體和氣體的表面吸收;而且它內(nèi)部的曲折分子通道也能降低有機分子的吸收和分散,由于水分子有較短的分子鏈,所以均質(zhì)膜可以通過水分子。

  異質(zhì)膜相當薄,其厚度僅為7μm~10μm。其中含有反應(yīng)型非孔膜材料,而這些反應(yīng)性材料含有特征官能團如氨基(-NH2)和羥基(-OH),反應(yīng)后可以使化學劑失去毒性,另外,異質(zhì)膜的兩面都具有微孔膜可以產(chǎn)生兩面防護性。在理論上,異質(zhì)膜是以皮層的代價來破壞化學劑氣體分子的結(jié)構(gòu)的。

  2、膜在一般服裝用面料上的應(yīng)用

  膜可以通過超薄膜特殊粘合劑與針織物、平紋織物、薄膜、無紡布進行粘合層壓,從而使織物獲得特殊的性能,以滿足人們的穿著使用舒適性。

  防水/透濕織物又可稱為可呼吸性織物,是薄膜復合產(chǎn)品實用化的例子之一。它不僅強調(diào)織物的防水性,也強調(diào)織物的透濕性,所以這種織物在下雨時,具有防水功能,而在運動中所產(chǎn)生的體熱及汗液則可通過織物排出體外。目前,這類織物是國內(nèi)外開發(fā)的熱點。具有代表性的是利用親水性熱可塑彈性體薄膜的防水透氣復合織物。它是將親水性的聚乙二醚引入熱可塑彈性體結(jié)構(gòu)中,利用聚乙二醚的親水性質(zhì),將濕氣吸入熱可塑彈性體中,在經(jīng)由分子的擴散將濕氣排出體外,熱可塑彈性體薄膜是一種無孔質(zhì)結(jié)構(gòu),為確保材料高透濕性,通常熱可塑彈性體薄膜厚度不能太厚,通常在15μm~50μm之間。

  Gore-Tex是另一有代表性的透汽膜織物。它是一種以微孔透氣為主的膜結(jié)構(gòu)。微孔薄膜的結(jié)構(gòu)是靠牽伸兩種不兼容的聚合物中加入無機微粒而形成的。其結(jié)構(gòu)中存在很多像毛細管一樣的微孔。這些微孔構(gòu)成了允許氣體通過的通道,但由于外界的液體液滴的直徑大于微孔的直徑所以不能通過。氣體穿過薄膜的滲透力取決于微孔的大小。水分傳輸率與薄膜的表面積和濃度驅(qū)動力成正比。在微孔薄膜中,薄膜的物理結(jié)構(gòu)是滲透力的決定因素。

  商業(yè)上也有其它類型的透濕防水織物,其中一類是用了微多孔薄膜的高分子,其中最著名的是聚四氟乙烯膜,它是利用數(shù)目非常多的孔徑及非常小的孔洞,是水蒸汽可籍由內(nèi)部可連接的孔洞穿透,另外由于聚四氟乙烯具有非常低的表面能,因此,可防止水的滲入而達到透濕防水的功能。

  3、膜復合層壓織物展望

  膜層壓織物可廣泛用于醫(yī)藥、衛(wèi)生、運動服裝以及其它需要透氣膜的領(lǐng)域。它不僅性能優(yōu)異,功能全面,照顧到防水、防油、防污、防血漿滲透、抑菌、阻燃、強度、彈性、柔軟性、耐洗滌、可承受消毒劑作用等各方面,而且在工藝技術(shù)上也有選材范圍廣,設(shè)計靈活,無污染等優(yōu)點,可以為紡織品帶來一系列高的附加值,對于我們生活息息相關(guān)的舒適性是極有益處的。它不僅可用于衣服用紡織面料中,而且在家電制造、車輛、醫(yī)療、建筑、土木、宇宙、軍需、農(nóng)業(yè)、海洋等產(chǎn)業(yè)材料用途也極具發(fā)展的潛力。同時,隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米技術(shù)與膜技術(shù)結(jié)合將會開發(fā)出更多功能化實用化的優(yōu)質(zhì)膜產(chǎn)品。復合膜技術(shù)的日臻完善可使人們根據(jù)需求自由設(shè)計,這樣,膜復合層壓織物將不僅僅被用于防護服中,而且會拓展到更多的領(lǐng)域中,其市場前景不可估量。

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