新型聚氨酯超細纖維合成革向人們提供了各種優異的服裝用功能，防水透氣就是其中之一。防水透氣合成革也叫防水透濕合成革，國外又稱“可呼吸合成革。消費者可以指望穿在身上的外衣，既能防雨防風，又能排汗、透氣、穿著舒適，有些品種巳經開始受到服裝界的青睞。其主要特征是能夠較快地將人體形成的汗液、汗汽蒸發排出，避免在衣服內凝結，保持服用者干爽、溫暖的感覺。國外有人曾對獲得了人在運動時的大致出汗量作了研究，服裝透氣性低于人體出汗量時，人就有悶熱感．因此，透氣性大小是衡量合成革服裝用舒適性的重要指標。
    從八十年代我國第一條超細纖維合成革生產線建成后，近幾年全國又陸續投資幾十億元建成二十多條超細纖維合成革生產線，產品品種不斷增加，檔次、質量穩步提高，許多產品已經打入國際市場，帶動了全行業向集約經濟、規模經濟、科技經濟方向發展，不斷提升了產業核心競爭力。
    由于合成革人造革是新型多功能材料，其物理力學性能綜合的優點被世界各國專業人士無不認可，資源又十分豐富，凡使用者都獲得了顯著的經濟效益、社會效益和環保效益，倍受世界各國重視，我國合成革人造革2005年產量已達120萬噸，而且正在以每年兩位數的增長速度，已經成為世界生產大國、消費大國和貿易大國。合成革人造革是我國塑料制品業中重要的組成部分，隨著國民經濟的發展與人民生活水平的不斷提高，其產品應用領域日趨擴大，使用的部門不斷拓展。由于基布采用超細纖維，彈性好，強度高，手感柔軟，透氣性好，產品的許多內在物理力學性能已大大超過天然皮革，外在表觀具有天然皮表觀性能。從工業意義上講適于現代化規模生產，同時保護生態，減少環境污染，充分利用生態合成革非自然資源，達到保護環境新的要求。我國也是較早開發成功這一產品并擁有獨立自主知識產權的少數幾個國家之一。 
    具有防水、透氣和透濕功能的合成革首先被開發用在各種軍隊、警察、執法機構和保安服裝、防護服的生產，現在巳廣泛用于運動服、旅行包、帳篷等的制造．國際市場上對這類產品的需求逐年增加，2004年產量巳達1.4億平方米，國內這類產品也正處于蓬勃發展中。
    下面簡要介紹如何利用聚氨酯獲取和改善合成革的防水、透氣和透濕功能：
    ● 織物涂層
    將被加工的織物，用直接或轉移涂層工藝涂布，涂層封閉織物表面孔隙，獲得防水性。其透氣性，則是通過成形過程中在涂層內部形成的大量微孔，或親水性“分子梯級通道”而獲得。
    上述方法都巳得到應用。但加工成本都較高，性能也有待不斷改善。90年代以來，采用聚氨酯材料（PU）制成的涂層或薄膜的研究異常活躍，新工藝、新品種不斷面世，引起世界各國的廣泛關注。采用聚氨酯防水透氣材料，除可獲得滿意的防水透氣性外，其優異的彈性、耐寒性以及滑潤的手感，特別是相對低的加工成本，深受消費者和生產廠家的青睞，發展前景廣闊，科技含量及附加值高，國外已有十幾個品牌。國內也有長足的進展，發展前途廣闊。
    ● 采用高密度織物
    采用超細纖維（細度小于1dtex）緊密織造，使紗線間隙小到不允許水滴通過，有些紗線，遇水膨脹，間隙會變得更小。然而對于直徑僅為萬分之四微米的水蒸汽分子，通道卻是足夠寬敞了，從而達到防水透氣的目的。
    ● 簿膜層壓
    此工藝是將具有防水透氣功能的薄膜，通常是微孔簿膜，采用特殊的粘合劑，層壓或粘接到各類織物上，獲得防水透氣的效果。聚四氟乙烯微孔薄膜復合織物即屬此類。國內現已有此類技術成果。
    ● 具有防水透氣功能的聚氨酯
    按獲得透氣性機理的不同，聚氨酯合成革可分為以下幾類：
    微多孔聚氨酯
    其防水透氣機理是依靠成膜時形成大量的微孔，這些孔隙小于2μm，能阻止水滴（平均直徑100μm），卻允許水蒸汽分子（平均直徑為0.0004μm）通過，從而獲得防水透氣性。成膜方式有以下三種。
    A.泡沫涂層法
    這種加工方式采用在聚氨酯樹脂中加入陰離子或非離子表面活性劑，在聚氨酯形成過程中，另加發泡劑（如酸和水）以最終形戍泡沫狀PU，得到較粗糙的氣固兩相晶胞結構，再經壓破，形成孔隙。這種加工可獲得較高的透氣性，但防水性不夠好，Pfersee（Ciba）公司開發的Dicrylan系列，即為這類產品。
    B.油包水W／O乳液法（又稱干法）
    將聚氨酯樹脂的有機溶液（如甲苯／丁酮），加入水中制備W／O乳液，然后在織物上涂層，在不同溫度下蒸發，水在涂層中的比例不斷提高，當達到一個臨界值時，聚氨酯則以多孔形式析出，并形成大量微孔。透氣性約4000g／m2?24h。但加工過程中有溶劑揮發，防水性可達2.45×105Pa（2500mmH2O）。此工藝簡單，在普通涂布機上即可進行，但易環境污染是其主要缺點。采用這種方式的有比利時UCBSpecialChemicials公司的Ucecoat2000（s），日本東螺公司以二甲基甲酰胺/對苯二甲酸二丁酯作為溶劑也獲得成功。
    C.濕凝聚法
    最早由美國杜邦（DuPont）公司研制成功，采用水凝聚以形成微多孔聚氨酯膜．較流行的做法是，將聚氧化丁烯二醇（PBA）/4,4-二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）/1,4丁二醇，或PBA／4,4-二環己烷基二異氰酸酯（H12MDI）／1,4-BD，按摩爾比1:3:2，制成聚氨酯樹脂的有機溶液，如二甲基甲酞胺（DMF）溶液。成形工藝是：將此溶液在織物上涂層，通過水浴浸水，水與二甲基甲酞胺能很好相溶，但水不是PU的溶劑，通過雙向擴散，水不斷從樹脂溶液中萃取出溶劑二甲基甲酰胺進入水相，同時水則進入PU涂層膜中使聚氨酯逐漸由溶解狀態轉變為凝膠狀態，最后產生聚氨酯固體沉淀而成膜。在形成皮膜的過程中，由于凝固相脫液收縮，在涂層膜中形成大量相互貫通的指狀或蜂窩狀多孔結構，孔隙直徑在0.5μm～2μm之間，表面孔徑0.5μm左右。該工藝的加工成本低于Gore－Tex的一半，透濕性可達到約4000g／m2?24h，耐靜水壓約200cm。這類產品已被世界聞名的運動服生產廠家如Nike，Puma，Adidas，Umbro等采用。
    同這類方法類似的還有鹽凝聚法，即將PU乳液涂布，加鹽使其破乳沉積，也可形成微多孔膜。

相關標簽：聚氨酯，機印膠漿用PU樹脂