疏水性聚氨酯纖維膜的防水透濕性及耐洗性研究.pdf

1、由于傳統(tǒng)紡織行業(yè)發(fā)展的局限性越發(fā)明顯，以及人們對服裝提出新要求，這就迫使研發(fā)人員要不斷研究、開發(fā)、生產具有特殊功能的服裝織物。防水透濕功能織物正是在這一背景下，在傳統(tǒng)織物已有的基礎上，經過科研人員和生產工作者的不懈努力，使用不同的方法開發(fā)出同時具有良好防水性能和透濕性能的新型功能性織物。這類織物在惡劣氣候環(huán)境條件下，能一定程度上保護人體抵御大風大雨以及部分有毒試劑的傷害，同時有效的向外部環(huán)境條件傳輸水蒸氣，保證人體的干燥舒爽，例如在醫(yī)療

2、化工行業(yè)中，在阻隔液體試劑與人體的直接接觸的同時盡可能避免其對人體造成的感染和傷害。
　　目前國內、國際市場上對這種同時具有防水、透濕功能的面料，有著迫切需求，這主要是由其特殊的性能以及潛在價值所決定的。隨著大眾需求以及市場的深入發(fā)展，防水透濕織物不僅僅在專業(yè)特殊領域如軍需品、醫(yī)療衛(wèi)生防護等領域得到廣泛使用，在戶外休閑娛樂、運動等服裝領域也發(fā)揮著其不可忽視的作用和價值。但傳統(tǒng)的防水透濕織物雖具有防風、防水作用，但其透濕性能較差，造

3、成服裝在穿著過程中感到悶熱、潮濕，舒適感較差。因此，如何研發(fā)和生產出符合市場要求的，具有較好防水、透濕性能的服裝面料，具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　靜電紡絲技術制備的纖維直徑范圍可達幾十個納米到幾個微米之間。這種高新技術的出現(xiàn)可以在維持織物高水平防護性能的同時獲得優(yōu)異的透濕性。在靜電紡纖維膜制備的過程中，纖維可通過不斷的沉積堆疊，從而產生三維網(wǎng)狀結構。此類由于纖維堆積而成的三維網(wǎng)狀結構通常具有孔徑小，孔隙率高等特點，這也就使得較大

4、水滴無法滲透的同時，卻可以做到當服裝內外側由于溫濕度的不同，及時有效的將水蒸氣通過傳輸通道向外進行傳輸，因此利用靜電紡絲技術生產防水透濕纖維膜不僅具有理論基礎而且存在實際可行性。
　　具有防水透濕功能的微孔膜，不僅能阻止液態(tài)水的滲透、并能有效傳導水蒸氣，因而在多種領域具有廣泛的應用。相對而言，現(xiàn)有微孔膜加工工藝存在成本高、耗時長、膜結構難以調控等問題，難以滿足對高性能功能膜的需求。為此，本文以聚氨酯（PU）、氟化聚氨酯（FPU）、

5、氯化鋰（LiCl）為原料，通過靜電紡絲技術制備了具有防水透濕性能的纖維膜。通過調整FPU、LiCl的含量，可以有效調控紡絲溶液的溶液性質、所得纖維的直徑、纖維膜的孔徑及分布、高分子在纖維中的拉伸和取向程度等，從而使纖維膜獲得優(yōu)異的靜水壓、透濕量、力學強度等性能。同時本文基于“楊-拉普拉斯”方程深入分析了靜水壓與纖維膜孔徑、表面潤濕性間的定量關系；并利用偏振紅外光譜研究了電導率對高分子在纖維中拉伸與取向程度的影響，以及纖維中高分子取向程度

6、對纖維膜防水透濕性能及耐水壓的影響規(guī)律。在以上研究的基礎上，制備了具有優(yōu)異防水透濕性能和力學性能的纖維膜，其靜水壓可達82.1kPa，透濕量可達10.9kg/m2/d，拉伸強度可達11.6MPa，頂破強力可達8.2kPa，可在功能性防護服的制造等領域具有巨大的應用潛力。
　　本課題通過場發(fā)射掃描電鏡、光學接觸角測量儀、孔徑分析儀等測試對該纖維膜進行表征，并引用相關理論模型對纖維膜潤濕性和透濕性進行分析，探索纖維膜的表面形貌、孔徑分