芳砜纶纤维是目前我国急需的高性能纤维，在需要耐高温的场合有良好的应用前景。介绍了用水性聚氨酯对芳砜纶织物进行防水透湿涂层整理，测得经整理后织物的耐静水压值和透湿量分别为4．6kPa、3841g／(m3·d)。还研究了不同工艺条件下涂层织物的静水压值和透湿量。

   芳砜纶纤维的问世填补了我国耐250℃等级合成纤维的空白。芳砜纶在250℃和300℃时的强度保持率要比芳纶1313高出5—10个百分点，在350℃的高温下，芳纶1313已遭破坏，而芳砜纶仍能保持38％的强度。所以芳砜纶纤维具有更优异的耐热性、热稳定性和高温尺寸稳定性。同时芳砜纶还有优良的阻燃性、电绝缘性、抗辐射性，良好的物理机械性能、化学稳定性。这使其在国防军工和现代工业上有着重要的用途，尤其是在需要耐高温的场合有良好的应用前景。但是在许多场合，要求纺织品具有一定的拒水性能，如消防服、炼油防护服、化学防护服等；同时又要有较好的透湿性，能使穿着者不会感到黏湿、闷热，在这种情况下就要求织物具有防水、透湿功能，所以需要对芳砜纶进行防水透湿整理。本文主要探究芳砜纶织物经涂层整理后是否能实现防水透湿功能。

一、涂层剂及涂层方法的选择

   干法直接涂层不依靠媒介，通过机械的方法把涂层剂直接涂覆在织物表面上，再经加热或焙烘使涂层剂在织物表面形成薄膜，是应用普遍、工艺简单的一种涂层加工方法。

   目前在涂层工业中应用的主要是聚丙烯酸酯类和聚氨酯类。水性聚氨酯具有无毒、不燃、不污染环境、节约能源、安全、成膜透气性好等优点，用于涂层整理可使织物具有防水透湿、薄膜柔软有弹性、涂层强度好等特性。故采用水性聚氨酯为涂层剂，对芳砜纶织物进行干法直接涂层整理。但由于阴离子水性聚氨酯中引入了亲水基团，使得其耐水性、耐溶剂性能下降。为了提高水性聚氨酯的耐水性和强度，使用时加人了交联剂来提高耐水压性能。本文使用的是配套的异氰酸酯类交联剂，常温时与水性聚氨酯不发生反应，加热达到解封温度后两者就会发生交联作用，使聚氨酯分子链形成支链结构，成膜后形成空间网络结构，能提高耐水压性能。

二、防水透湿机理

   芳砜纶经过干法直接涂层整理后，水性聚氨酯在织物表面形成的是一层连续的无孔薄膜。与微孔膜的防水透湿机理不同，它利用无孔膜机理实现防水透湿性。水性聚氨酯的分子链中含有一定量的亲水性基团(一OH，一COOH，一NH)，这些基团可以成为水分子的阶石。亲水性基团以氢键的形式在高湿度一侧“捕获”水蒸气分子，通过大分子键的热运动，由亲水基团传递到低湿度一侧解吸，形成“吸附一扩散一解吸”的过程，达到透湿的目的。这种靠亲水链段或亲水基团作用达到的透湿性又称为“亲水性透湿”。无孔的续薄膜能阻止水分的进入，所以能达到防水性。微膜经过长期磨损后孔径会变大，防水性变差，而无孔则能避免这种缺陷。

三、试验

1、材料与仪器

   原料为芳砜纶，由上海新联纺进出口有限公司提；试样规格为平纹组织；经纬纱均为14．5texX2；经密度分别为268根／10cm、213根／10cm。

化学试剂为含氟拒水整理剂AG一710A、阴离子水性聚氨酯及配套交联剂、增稠剂。

仪器为JMU一504A型台式轧机、YP601N型电子天平、HY631—18500型轧光机、MU572—型涂层小机、YG747型通风式快速八篮烘箱。

2、涂层配方

   涂层配方为水性PU乳液100份、交联剂3～4份、稠剂适量。

3、工艺流程

   涂层整理前通常要进行前防水处理，一方面是提涂层剂成膜的连续性，防止涂层胶很快地背渗到织背面，保证涂膜匀、薄；另一方面能够有效提高织物表面拒水性，为织物的耐静水压指标提供必要的保证。

实际生产中，织物涂层产品一般都是进行多次涂。底涂的作用主要是提高涂层与基布的附着力，让层在织物表面形成一层连续的薄膜，以提高耐水压。涂的作用是赋予涂膜良好的机械强度、耐磨性、耐擦性及其他表观性能。层涂层通常进行低温加，不焙烘或不完全焙烘，这样下一层涂层可以与之很地黏合在一起。只有当表层涂好后，才进行完全的联，使所有的涂层交联在一起]。工艺流程如下：

   前拒水处理(35g／LAG一710A，一浸～轧，轧液70％)一烘干(110~(2×90S)一焙烘(160℃×1min)底涂一烘干(90℃X2min)一中涂一烘干(100℃×3in)面涂烘干

四、结果测试及讨论

1、测试指标

评价纺织品防水透湿性能的指标主要有透湿量和耐静水压值。

(1)透湿量：织物两面分别存在恒定的水蒸气压条件下，规定时问内通过单位面积织物的水蒸气质量，以该条件下的g／(m2·d)表示。采用YG601—1型电脑式织物透湿仪依照标准GB／T12704-1991透湿杯法中的吸湿法测定。

(2)耐静水压：以织物承受的静水压来表示水透过织物时所遇到的阻力。采用YG825E型数字式渗水性测试仪依照标准GB／T4744—1997测定。

将待测试的试样放在20℃、相对湿度65％的恒温恒湿实验室中进行24h平衡后再进行测试。

2、结果与结论

   本实验在涂层量为20g／m2时，测定织物的耐静水压值和透湿量分别为4．6kPa、3841g／(in2·d)。实验结果表明芳砜纶织物可以经过涂层整理获得防水透湿功能。

(1)涂层量。通常涂层量越大，耐静水压值越大，透湿量越小。表1是在交联剂的用量为4份、焙烘条件为14O×6min、其他工艺条件不变的情况下，耐静水压值和透湿量的比较。

   由表1可知，随着涂层量的增加，织物的耐静水压值增幅较大，但透湿量则迅速减小。这是因为涂层量的增加使无孔膜的厚度增加，水滴透过织物的阻力增大，使耐静水压上升，同时透湿性变差。但是，涂层量的增加会使织物表面发硬，影响织物的外观和手感，所以根据织物的用途，在满足耐静水压值和透湿量的前提下尽量使涂层量小些，使膜薄、柔软有弹性。

(2)交联剂的用量。交联剂的使用量要在厂家提供的使用范围内合理选择，通常控制在2％～5％。交联剂的用量增加，会使交联程度提高，耐静水压值增大。但许多试验结果表明，交联剂用量多也会导致涂层膜变硬、变脆，织物的手感变差，断裂强力及断裂伸长率降低。

(3)焙烘温度和焙烘时间。焙烘温度要等于或大于交联剂的解封温度。本试验中使用的交联剂解封温度是120℃，故选择的焙烘温度高于此温度。若焙烘温度高可相应地减少焙烘时间，反之可适当的延长焙烘时问。但焙烘温度不可过高，否则会影响交联剂的性能。

根据以上2个影响因素，在涂层量为20g／m2时变化交联剂用量，不同工艺条件测得的指标见表2。

   同厂家生产的产品性能之间存在差异，这也会对产品终性能形成差异。

(3)基布的规格不同也会直接影响到耐水压和透湿性。以本文的工艺参数应用到生产中时，应根据实际情况调整。

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