消防服用防水透濕復合膜的制備及性能研究.pdf

1、復合膜是指以微孔膜為支撐層，在其表面覆蓋一定厚度的親水無孔膜作為選擇分離層，這樣構成的復合膜既可以透濕防水又能發(fā)揮其選擇分離的優(yōu)勢。由該類復合膜所層壓制成的復合面料具有使水滴（或液滴）不能滲入織物，而人體散發(fā)的汗氣能通過織物擴散傳遞到外界，且能阻擋或隔離有毒的生化化學物質(zhì)，使之不能侵入人體內(nèi)的獨特作用。本論文以親水型熱塑性膜為基底，疏水性高聚物為紡絲材料，利用靜電紡絲技術構建親水-疏水復合纖維膜。對電紡纖維復合膜的結構和形態(tài)進行觀測，利

2、用相關測試手段測試復合膜的防水透濕性、表面潤濕性、高溫穩(wěn)定性、及力學性能等；模擬研究了復合膜的透濕傳質(zhì)機理；探討了電紡復合膜作為熱防護面料的可行性。
　　由于靜電紡絲實驗過程復雜多樣，制備出孔隙均勻、纖維表面平滑的多孔纖維膜是研究中的難點之一。首先，運用經(jīng)典的正交實驗法進行實驗設計，在考察各電紡工藝參數(shù)對膜纖維直徑影響的主次因素關系的同時，得到制備形貌良好的纖維膜的優(yōu)化方案。結果顯示，溶液濃度對纖維直徑有顯著影響，纖維膜制備的優(yōu)化

3、方案為：溶液濃度為15％、電壓為6 kV、溶劑DMAc：丙酮=7：3（體積比）、交聯(lián)劑ACM的添加量為0.4g/50ml、接收距離為14 cm、溶液流速為1.0 mL/h。
　　采用優(yōu)選實驗方案制備一系列電紡復合膜，對電紡膜的形貌和化學組成、結晶狀態(tài)進行系統(tǒng)研究，此外，對復合膜的防水透濕性能、機械性能、表面潤濕性和耐高溫特性進行表征。結果表明，復合膜具有親水-疏水雙極性，復合膜疏水層接觸角為100o，親水層接觸角30o；耐靜水壓6

4、240.3 Pa，透濕量3515.9 g/m2·24h；復合膜的起始分解溫度為393.4oC，有望作為防護面料。
　　水蒸汽通過復合膜是一個復雜的擴散過程，包括三個部分，即膜兩側的邊界空氣層擴散阻抗及膜本身阻抗。為深入探討水蒸汽在復合膜內(nèi)的擴散機理，以電阻模型為基礎，結合正杯三步法實驗，深入探討了復合膜的透濕機理。結果表明，傳質(zhì)過程中各部分阻力類似電阻串聯(lián)，微孔膜符合DGM模型（Dusty-gas model）模型，即水蒸汽總擴散