[发明专利]一种功能性膜、生产方法及面料

说明书

技术领域

本发明涉及一种功能性膜、生产方法及面料，具体涉及一种功能性膜、该功能性膜的生产方法以及采用了该功能性膜的面料。

背景技术

随着人们生活水平的提高，消费者对服装面料的舒适性提出了更高的要求，特别在户外运动、防水透湿领域，近年来的需求量更是供不应求。目前，市场上一般的防水透湿产品都是通过溶剂型树脂的涂层或者通过使用溶剂型树脂制得的膜然后经过贴合加工而制得。但是不管是通过涂层还是制膜、树脂都要通过溶剂来溶解，另一方面、在干燥和固化过程中还需要对排出的溶剂进行回收等。这样进一步加剧了大气的污染、劳动条件的恶化以及发生火灾的危险。

为了解决上述问题，市场上出现了以水性树脂代替溶剂型树脂，特别是水性聚氨酯兼具无毒、不易燃烧、对环境友好等优点，越来越受到人们的重视，开发并应用水性聚氨酯成为防水透湿领域的发展趋势，但是其透湿性能和溶剂型相比还有一定差距。如中国发明专利CN101921536中公开了一种水性聚氨酯薄膜，该膜具有良好的功能性(水蒸气透过率)和环保性(低VOC排放)，但其水蒸气透过率(即透湿性)只能达到1500～2000g/m²·24hr。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高防水透湿性能的功能性膜。

本发明的另一个目的在于提供一种上述功能性膜的生产方法。

本发明还有一个目的在于提供一种贴合了上述功能性膜的面料。

本发明的功能性膜，其主要由水性聚氨酯树脂和羧甲基纤维素钠所形成，该功能性膜的厚度为5～50μm、耐水压为5000mmH₂O以上、透湿度为150000～250000g/m²·24hr。羧甲基纤维素钠可溶解于水、和水性树脂具有很好的配伍性，调合的树脂也具有很好的流动性；另一方面，其分子式中连续的亲水基团(羧基钠)对透湿性有很大帮助。考虑到膜厚对耐水压、透湿度以及手感的影响，优选膜的厚度为10～30μm。

本发明的功能性膜的生产方法包括如下步骤：

①调制树脂溶液：

水性聚氨酯树脂            100重量份

羧甲基纤维素钠水溶液      100～160重量份

架桥剂                    0～5重量份

消泡剂                    0～1重量份

②涂布成膜：在离型纸或者离型布的表面均匀涂布上述树脂溶液、干燥固化得到功能性膜。

首先将羧甲基纤维素钠粉体溶解与水中，充分溶解后与水性聚氨酯树脂(乳液)进行充分混合搅拌，同时根据需要加入一定量的架桥剂和消泡剂，充分搅拌后形成涂层用树脂溶液。树脂溶液经过脱泡处理后在离型纸或者离型布的表面进行均匀涂布，经过干燥和固化处理后剥离得到水性防水透湿功能性膜。

其中羧甲基纤维素钠水溶液的添加量直接影响到功能性膜的透湿性能、树脂液的粘度以及成膜性，其重量份在100～160之间，更优选120～150。

架桥剂的添加量直接影响到功能性膜的透湿度以及膜强度和手感，优选其重量份在0.5～4。优选未封端的异氰酸酯类或者三聚氰胺类架桥剂。

消泡剂的添加是为了减少在搅拌过程中产生气泡，优选其重量份在0.5。优选硅酮类或者高碳醇类消泡剂。

上述羧甲基纤维素钠水溶液是将羧甲基纤维素钠粉体充分溶解于水中而得到的，其中羧甲基纤维素钠固体的含量为1％～20％，优选其含量为2～6％。羧甲基纤维素钠固体含量如果低于1％的话，膜的透湿性能得不到提高；而如果高于20％的话，对树脂的流动性产生不良影响。

上述羧甲基纤维素钠粉体的取代度为0.5～1.3。取代度直接影响到羧甲基纤维素钠粉体在水中的溶解性以及和水性聚氨酯树脂的混合配伍性。优选其取代度为0.7～1.1。

本发明的面料，包括基布及与其贴合的上述功能性膜，该面料的耐水压为5000mmH₂O以上、透湿度为20000～60000g/m²·24hr。这里的基布可以是机织物也可以是针织布；对纤维原料也没有特别限定。

本发明的面料优选在功能性膜的另一面还贴合有网状经编物。人体在一定的运动条件下会产生汗液、以及由于衣服内外存在着温度差，易导致结露等，考虑到膜和身体直接接触的话，可能会产生穿着时的粘着感以及其他一些不快的感觉，所以优选功能性膜与基布贴合后，在功能膜的另一面再贴合网状经编物。

本发明的贴合加工为常规工艺，贴合时所用接着剂无特别限定。