[发明专利]一种高抗拉强度防水透湿复合织物材料及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种高抗拉强度防水透湿复合织物材料及其制备工艺，所述复合织物材料由基材、功能层由胶黏剂复合制得，所述功能层由超高分子量聚乙烯制得。本发明通过对复合织物材料中材质、制备工艺的设置，形成由纺织面料作为基材，选用较强疏水性的聚乙烯作为功能层材料，并形成纳米级微孔结构，具备较好的水蒸气分子透过性、透湿性，能够很好代替当前领域所使用复合材料；将基材以排布点胶，与功能层进行热复合，制得复合织物材料，其抗拉强度提高，同时具备优秀的保暖性，能够在各类领域得到很好的应用，所制服装具备高的保暖性、抗尖锐物体刺穿强度高以及透湿性好的特点。

技术领域

本发明涉及户外织物技术领域，具体为一种高抗拉强度防水透湿复合织物材料及其制备工艺。

背景技术

户外服装是探险家、户外运动爱好者及长途旅行者所必备的保护装备，目前主要是美国戈尔公司等生产的面料制作的冲锋衣，但其材质采用了较为昂贵的聚四氟乙烯微孔膜材料作为透气夹层，因此相关的户外服饰均价格较贵；除此之外，也有国内外一些其他厂家试图采用其他材料来替代聚四氟乙烯材料，虽然在透气等方面有所改善，但因为强度过低，无法在恶劣环境中使用，如聚氨酯等。或者采用其他制备工艺以降低成本，然而效果并不明显。因此，我们提出一种高抗拉强度防水透湿复合织物材料及其制备工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高抗拉强度防水透湿复合织物材料及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高抗拉强度防水透湿复合织物材料，所述复合织物材料由基材、功能层由胶黏剂复合制得，所述功能层由超高分子量聚乙烯制得。

进一步的，所述基材的克重为30～100g/m²，所述基材的拉伸强度高于80MPa。

进一步的，所述功能层为微孔结构膜，所述功能层的平均孔径为30～70nm。

进一步的，所述聚乙烯分子量为80万～100万，且分子量分布系数为0.9～1.2。

在上述技术方案中，基材可以为棉、化纤材料等任意材质，克重需在适当范围内，为30～100g/m²，若克重过高会使得所制复合织物材料显得笨重，还会加大制备过程中的难度，若克重过低，基材可能会在热复合工序中发生紧缩而产生褶皱，影响所制复合织物材料的美观度；功能层材料的选用原则能够保证所制功能层的均匀性，使得功能层与基材进行热复合后，所制复合织物材料具备较高的单点抗脱落强度。

一种高抗拉强度防水透湿复合织物材料的制备工艺，包括以下步骤：

(1)功能层的制备：

(a)混合：取聚乙烯和白油加入双螺杆挤出机中，熔融、剪切、共混，制得混合物，并流延形成片材A；

(b)纵向拉伸：片材A冷却后，进行纵向拉伸，形成纵向孔结构，制得片材B；

(c)一次横向拉伸：取片材B进行横向拉伸，在拉伸时，拉伸角度呈阶梯式增长，制得片材C；

在上述技术方案中，步骤(1)(c)一次横向拉伸过程中，片材B中的纵向孔沿横向拉伸形成更加均匀的大孔；一次横向拉伸采用阶梯拉伸方式，该拉伸方式的过程为：初期拉伸幅度小，随着材料的延展逐渐提高，同时提高拉伸速率，在力学原理上表现为拉力的方向与走膜方向的夹角为多个不同的递增阶段，解决现有的在较低拉伸温度下进行二阶小角度差拉伸，所导致的薄膜中内应力释放的不完全，并解决其后续加工中带来的回缩过大的问题，提高功能层的复合性能；本发明制备工艺中一次横向拉伸工序有利于功能层内部晶体的多次取向，将分子链由原有的横向或纵向取向转变为沿着横向与纵向夹角方向的取向，使得所制功能层能够在横向、纵向两个方向上同时具有较高的拉伸强度；在进行拉伸前将片材B进行充分加热，加热至材料的熔点附近，使其在拉伸过程充分释放内应力，有效降低后加工难度，并能够使得所制功能层中的微孔结构、孔隙尺寸分布得更加均匀。