本发明涉及微多孔膜
技术领域：
，尤其一种湿法微多孔膜的生产工艺。
背景技术：
：近年来，随着登山、滑雪、航海等户外运动的蓬勃开展，以及一些强力部门(如军队、警察等)对服装面料的特殊需要，而发展出多种功能性防水透湿薄膜，应用于纺织品的复合，生产具有防水透湿功能的服装面料，应用于功能性服装。聚氨酯防水透湿薄膜就其中具有代表性的产品，tpu防水透湿薄膜是一种均质无孔的薄膜，它采用具有亲水基团的聚氨酯弹性体tpu为主材料，利用流涎或吹塑工艺加工。该薄膜耐水压高(通常＞10000mmh2o，iso811)，透湿高，价格低廉。但其熔点低(120℃左右)，湿阻抗大，低温性能不好，复合后的泼水加工性不好。常规的生产聚氨酯微多孔膜的湿法生产工艺，如日本平松的方法：1)涂层：在离型纸上涂树脂，树脂中含有若干点状物，该点状物为游离在树脂中的dmf；2)浸水：将其浸入水中--通常该过程在水槽中进行，浸水后游离的dmf从树脂中分离出来，形成微多孔；3)干燥：经烘箱烘干后成微多孔膜。经过此方法所生产的微多孔膜在耐水压、通气性等方面有待提高，以满足功能性服装对防水透气的要求。技术实现要素：本发明的目的是提供一种湿法微多孔膜的生产工艺，使得所生产的湿法微多孔膜具有较高的耐水压和通气性。为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：本发明所涉及的一种湿法微多孔膜的生产工艺，包括如下步骤：(1)、按照100质量份数的pu树脂、5-10质量份数的疏水性粉末、1-2质量份数的架桥剂、2-5质量份的吸湿剂、100-120质量份数的dmf均匀混合制备混合溶液，在30℃条件下混合溶液的粘度为2500-3000cps；(2)、将上一步骤所制备的混合溶液，涂覆于离型纸上，浸渍浓度为19.6±1％brix的dmf水溶液，并经过加压辊；再在温度为130-140℃干燥5-10min，并从离型纸上剥离；所制备的膜坯的面密度为20-25g/m2，厚度为110-130μm；(3)、将上一步骤所制备膜坯置于置换槽内，所述置换槽具有10-15％浓度的dmf，并保持置换槽的温度在33-37℃；膜坯在置换槽内的处理时间为1-2min；(4)、微多孔膜的烘干分为三个阶段，第一阶段的温度为95-105℃、第二阶段的温度为125-135℃，第三阶段的温度高于dmf的沸点2-5℃。作为上述方案的进一步说明，步骤(1)中，混合溶液的配制按照如下操作：将5-10质量份数的疏水性粉末与100-120质量份数的dmf中混合、搅拌，使用120目的过滤网过滤，再加入60-80质量份pu树脂混合搅拌，使用80目的过滤网过滤，再加入剩余的pu树脂、1-2质量份数的架桥剂、2-5质量份的吸湿剂，搅拌并使用80目的过滤网过滤，并在减压0.08mpa的条件下进行脱泡12小时，再使用80目的过滤网过滤。作为上述方案的进一步说明，步骤(3)中，所述的置换槽的温度为35℃。作为上述方案的进一步说明，所述的疏水性粉末为二氧化硅，粒径为2μm。作为上述方案的进一步说明，所述的离型纸的材质为pp或pet。作为上述方案的进一步说明，步骤(2)中，在30℃和47-58％的温湿度的条件下浸渍dmf溶液，时间为10s，并经过压力为3kg/cm2的加压辊。本发明首先使用一种全dmf体系的pu浆料，依一定配方将pu树脂、疏水性粉末、架桥剂、吸湿剂形成待涂布的混合工作液，将其涂布于离型膜之上，进入浓度为19.6±1％brix的dmf水溶液中，此时水从涂层膜表面将dmf稀释或萃取，当水和dmf在膜面进行双向扩散时，聚氨酯由在dmf中的溶解状态转变为pu-dmf-h2o的凝胶状态，而从dmf溶液中分离出来，在凝胶状pu-dmf-h2o将膜中的疏水性粉末分离出来，使得原来的溶液由单相(澄清)变为双相(浑浊)，发生了相分离。双向扩散继续进行，在凝胶相中，产生了固体pu的沉淀，固体pu的脱液收缩，使涂层膜中产生了充满dmf水溶液的微孔，孔壁是固体聚氨酯，由于疏水性粉末的粒径为固定值，使得所形的微多孔膜中所形的孔的直径与疏水性粉末的粒径相同，所形成的膜具有直径均匀的微多孔。再将形成具有微多孔的在特定温度的dmf溶液中浸渍，使得所形的膜内部的dmf的浓度较高，向浸渍液中进行扩散，使得膜内部的dmf的浓度降低，为后续烘干时更为快速的将dmf从膜内部蒸发，使得微多孔膜成品中不含有dmf。本发明的有益效果是：(1)高通气性，高耐水压，透湿度。通气性(jis标准cc)为0.205-0.226。透湿度b-1为21423-32769g/㎡/24h。耐水压(jis标准)为15000mm以上。可以满足多数功能性服装对防水透湿的要求。(2)具有直径均匀的微多孔结构，湿阻抗小。(3)具有不膨润性，薄膜表面强度好。(4)本发明所指的薄膜使用聚氨酯材料，分子结构单纯(碳c，氢h，氧o，氮n)，焚化炉燃烧时无空气污染问题，材料于土壤掩埋时受湿度及微生物作用，3-5年自然分解。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进一步说明。实施例一本实施例所涉及的一种湿法微多孔膜的生产工艺，包括如下步骤：(1)按照100质量份数的pu树脂、5质量份数的疏水性粉末、1质量份数的架桥剂、2质量份的吸湿剂、100质量份数的dmf均匀混合制备混合溶液，在30℃条件下混合溶液的粘度为2500cps。所使用的疏水性粉末为二氧化硅，粒径为2μm。所使用的pu树脂具体为聚醚型聚氨酯树脂。所架桥剂亦称为固化剂，为封闭型水性固化剂，主要成分为封闭多异氰酸酯。所使用的吸湿剂为聚乙二醇。dmf为n,n-二甲基甲酰胺，与水混溶，可混溶于多数有机溶剂，无色液体，有微弱的特殊臭味，性质稳定，熔点为-61℃，沸点为152.8℃。主要用于工业溶剂。混合溶液的配制按照如下操作：将5质量份数的疏水性粉末与100质量份数的dmf中混合、搅拌，使用120目的过滤网过滤，再加入60质量份pu树脂混合搅拌，使用80目的过滤网过滤，再加入剩余的pu树脂、1质量份数的架桥剂、2质量份的吸湿剂，搅拌并使用80目的过滤网过滤，并在减压0.08mpa的密闭真空环境条件下进行脱泡12小时，再使用80目的过滤网过滤。(2)将上一步骤所制备的混合溶液，涂覆于离型纸上，涂布的厚度为120μm，每米的涂布速度为0.7秒，在本实施例中所选的离型纸的材质为pp。涂布后将其浸渍dmf溶液，浸渍完dmf水溶液，再从清水槽内浸渍6s。所浸渍的dmf水溶液的浓度为19.6±1％brix，从清水槽内浸渍后再经过加压辊加压。所制备的膜坯的面密度为20g/m2，厚度为110μm。在本实施例中，浸渍dmf水沉沦、浸渍清水、加压需要重复3次后，再在温度为130-140℃干燥5min，再从离型纸上剥离。在本步骤中，是在25.2℃和47％的温湿度的条件下浸渍dmf溶液，时间为10s，并经过压力为3kg/cm2的加压辊。在进行糖度测定时，浸渍开始时为18.5％，浸渍结束时为19％。dmf与水的比例为23/77。在浸渍开始时，所浸渍的dmf溶液的温度为30℃，结束时为30.5℃。在经过本步骤后，车间内的温度亦为25.2℃，湿度为48％。在此步骤中，聚氨酯由在dmf中的溶解状态转变为pu-dmf-h2o的凝胶状态，而从dmf溶液中分离出来，在凝胶状pu-dmf-h2o将膜中的疏水性粉末分离出来，使得原来的溶液由单相(澄清)变为双相(浑浊)，发生了相分离。双向扩散继续进行，在凝胶相中，产生了固体pu的沉淀，固体pu的脱液收缩，使涂层膜中产生了充满dmf水溶液的微孔，孔壁是固体聚氨酯，由于疏水性粉末的粒径为固定值，使得所形的微多孔膜中所形的孔的直径与疏水性粉末的粒径相同，所形成的膜具有直径均匀的微多孔。所使用的疏水性粉末为粒径为2μm的二氧化硅，故可在膜内形成直径在2μm左右的微多孔。(3)将上一步骤所制备膜坯置于置换槽内。置换槽具有10％浓度的dmf，并保持置换槽的温度在33℃；膜坯在置换槽内的处理时间为1min。在本实施例中，是保持置换槽内的温度为35℃。在置换槽外部是采用流动的冷水来使得置换槽内的温度保持稳定。经测试在该温度下，可将微多孔膜内的dmf较快较多的置换出来，使得微多孔膜内含有较小的dmf。(4)微多孔膜的烘干分为三个阶段，第一阶段的温度为95℃、第二阶段的温度为125℃，第三阶段的温度高于dmf的沸点2℃。第一阶段的处理时间为20s、第二阶段的处理时间为30s，第三阶段处理的时间为10s。实施例二本实施例所涉及的一种湿法微多孔膜的生产工艺，包括如下步骤：(1)按照100质量份数的pu树脂、9质量份数的疏水性粉末、1.5质量份数的架桥剂、3质量份的吸湿剂、110质量份数的dmf均匀混合制备混合溶液，在30℃条件下混合溶液的粘度为2800cps。所使用的疏水性粉末为二氧化硅，粒径为2μm。混合溶液的配制按照如下操作：将9质量份数的疏水性粉末与110质量份数的dmf中混合、搅拌，使用120目的过滤网过滤，再加入67质量份pu树脂混合搅拌，使用80目的过滤网过滤，再加入剩余的pu树脂、1.5质量份数的架桥剂、3质量份的吸湿剂，搅拌并使用80目的过滤网过滤，并在减压0.08mpa的密闭真空环境条件下进行脱泡12小时，再使用80目的过滤网过滤。(2)将上一步骤所制备的混合溶液，涂覆于离型纸上，涂布的厚度为120μm，每米的涂布速度为0.7秒，在本实施例中所选的离型纸的材质为pp。涂布后将其浸渍dmf溶液，浸渍完dmf水溶液，再从清水槽内浸渍6s。所浸渍的dmf水溶液的浓度为19.6±1％brix，从清水槽内浸渍后再经过加压辊加压。所制备的膜坯的面密度为21g/m2，厚度为120μm。在本实施例中，浸渍dmf水沉沦、浸渍清水、加压需要重复4次后，再在温度为130-140℃干燥8min，再从离型纸上剥离。所使用的离型纸材质为pet。在本步骤中，是在30℃和58％的温湿度的条件下浸渍dmf溶液，时间为10s，并经过压力为3kg/cm2的加压辊。在进行糖度测定时，浸渍开始时为18.6％，浸渍结束时为19.5％。dmf与水的比例为24/76。在浸渍开始时，所浸渍的dmf溶液的温度为30℃，结束时为30.5℃。(3)将上一步骤所制备膜坯置于置换槽内。置换槽具有12％浓度的dmf，并保持置换槽的温度在35℃；膜坯在置换槽内的处理时间为1.5min。(4)微多孔膜的烘干分为三个阶段，第一阶段的温度为95-105℃、第二阶段的温度为125-135℃，第三阶段的温度高于dmf的沸点2-5℃。第一阶段的处理时间为20s、第二阶段的处理时间为30s，第三阶段处理的时间为10s。实施例三本实施例所涉及的一种湿法微多孔膜的生产工艺，包括如下步骤：(1)按照100质量份数的pu树脂、10质量份数的疏水性粉末、2质量份数的架桥剂、5质量份的吸湿剂、120质量份数的dmf均匀混合制备混合溶液，在30℃条件下混合溶液的粘度为3000cps。混合溶液的配制按照如下操作：将10质量份数的疏水性粉末与120质量份数的dmf中混合、搅拌，使用120目的过滤网过滤，再加入80质量份pu树脂混合搅拌，使用80目的过滤网过滤，再加入剩余的pu树脂、2质量份数的架桥剂、2-5质量份的吸湿剂，搅拌并使用80目的过滤网过滤，并在减压0.08mpa的密闭真空环境条件下进行脱泡12小时，再使用80目的过滤网过滤。(2)将上一步骤所制备的混合溶液，涂覆于离型纸上，涂布的厚度为120μm，每米的涂布速度为0.7秒。所浸渍的dmf水溶液的浓度为19.6±1％brix，从清水槽内浸渍后再经过加压辊加压。所制备的膜坯的面密度为25g/m2，厚度为130μm。在本实施例中，浸渍dmf水沉沦、浸渍清水、加压需要重复5次后，再在温度为130-140℃干燥10min，再从离型纸上剥离。所使用的离型纸材质为pet。在本步骤中，是在30℃和50％的温湿度的条件下浸渍dmf溶液，时间为10s，并经过压力为3kg/cm2的加压辊。在进行糖度测定时，浸渍开始时为18.6％，浸渍结束时为19.6％。dmf与水的比例为25/75。(3)将上一步骤所制备膜坯置于置换槽内。置换槽具有15％浓度的dmf，并保持置换槽的温度在37℃；膜坯在置换槽内的处理时间为2min。在本实施例中，是保持置换槽内的温度为35℃。(4)微多孔膜的烘干分为三个阶段，第一阶段的温度为105℃、第二阶段的温度为135℃，第三阶段的温度高于dmf的沸点5℃。第一阶段的处理时间为20s、第二阶段的处理时间为30s，第三阶段处理的时间为10s。采用日本平松法所制备的微多孔膜作为对比例。对实施例一、实施例二、实施例三所制备微多孔膜与对比例进行通气性，耐水压，透湿度进行测试。通气性、耐水压测试按照jis标准，透湿度为b-1。其测试结果如下：实施例一实施例二实施例三对比例通气性/cc0.0420.0450.0440.032耐水压/mm15436270322221412210透湿度21423327692645210431由上表可以看出，实施例一至实施三所制备的微多孔膜，在通气性，耐水压，透湿度方面均优于对比例。由于所制备的微多孔膜具有较多的孔，使其在吸水后不会发生膨润，以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本
技术领域：
中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。当前第1页12