水性聚氨酯应用纺织防水透湿功能机理

      纺织防水透湿功能机理可分为物理透湿和功能透湿，主要以4种方式：1.利用水滴的最小直径与水汽或空气的直径之间的差异来实现，即采用纺织的经纬交织间的孔隙或纺织复合物的孔径介于水滴最小直径与水汽或空气的直径之间；2.采用微孔高聚物薄膜，使薄膜微孔(微孔直径大约1nm)的孔径介于水滴与湿气之间，将薄膜与纺织复合赋予纺织防水透气功能；3.利用高聚物膜的亲水成分提供了足够的化学基团作为水蒸气分子的阶石，通过高分子链上亲水基团传递到低湿度一侧解吸，形成“吸附→扩散→解吸”过程；4.利用形状记忆高聚物的特性。形状记忆高聚物在玻璃化转变温度Tg区域，由于分子链微布朗运动而使透气性有质的突变，而且其透气性能随外界温度的变化而变化，即智能化功能，尤如人体皮肤一样，能随着外界温湿度的改变而调节。

      水性聚氨酯膜的透湿性能随膜内外间湿度梯度的增加而增加，透湿性能随湿度变化是因为聚氨酯软链段中存在亲水基团等极性基团，水气分子在高聚物中的渗透包括“吸附-扩散-解吸”过程。防水透湿水性聚氨酯的结构是亲水性无孔膜结构。亲水性无孔膜表面及本体均为均匀致密的结构，防水性由材料的连续性和较大的表面张力决定；透湿性是由于聚氨酯材料中含有一定量的亲水性基团。这些基团首先以氢键形式“捕获”人体散发的水蒸气分子，由于聚氨酯大分子链的热运动，在分子链之间形成瞬间的空隙，加上薄膜内外两侧水蒸气压差的推动，水蒸气分子沿着密集的分子链间空隙从蒸汽压高的一面“传递”到另一面，即从接触皮肤的一面，传到周围环境达到透湿的目的。此种靠亲水链段或亲水基团的作用，又称为“亲水性透湿”。

      防水透湿功能纺织的加工方法已经逐步形成，目前正处于技术完善与产品迅速发展阶段。不同加工方法生产的防水透湿纺织，由于结构特征、防水透湿机理及材料上的差异，存在各自的优势及缺陷。水性聚氨酯防水透湿功能纺织工艺流程一般为：防水→轧光→涂层→轧光→涂层→焙烘→成品检验。防水目的在于提高涂层胶成膜的连续性，防止水性胶因渗透过快而渗入纺织背面，破坏涂膜连续性，导致耐水压下降；轧光目的在于适当的轧光可使纺织表面平整光滑，皮膜感提高，如不轧光或轧光效果差，会直接影响表面平整度，手感粗糙，且影响成膜的连续性和耐水压。

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