织物防水透湿原理与层压织物生产技术，张建春，黄机质，郝新敏，ceb、PDF

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内容提要
防水透湿层压织物是集防水、透湿、防风、保暖于一体的高性能纺织品。《织物防水透湿原理与层压织物生产技术》系统论述了防水透湿织物的发展状况，服装舒适性的基本要求，层压织物防水透湿的基本原理和防水透湿层压织物产品及核生化防护服的开发等。重点介绍了聚四氟乙烯微孔薄膜的结构和性能、制膜工艺和设备、织物与薄膜粘合原理和粘合剂选择、层压织物复合工艺和复合设备等，并介绍了评价防水透湿织物性能的测试方法和产品标准。
《织物防水透湿原理与层压织物生产技术》适用于从事层压织物研发的纺织技术人员阅读。
目录
! r/ `! R% v7 ^6 R& m第一章 绪论  1
一、防水透湿织物的基本类型  2
（一）按织物用途分  2
' @: N" `: {8 D% k（二）按织物性能分  2
7 T! X2 C( d% q6 U8 d% d; \（三）按防水透湿原理分  3
（四）按加工方法分  4
% _6 m  j( X0 R2 i/ d, s! c二、防水透湿织物的发展  5
（一）织物防水透湿技术起步阶段  6
（二）防水透湿技术突破阶段  10
（三）防水透湿技术全面发展阶段  14
' Z1 A6 V9 l- [8 W  k& N0 i' @三、防水透湿织物的最新研究  15
（一）智能防水透湿材料  15
（二）调温功能聚氨酯  16
（三）无污染聚氨酯  17
（四）多功能聚氨酯涂层  17
（五）防水透湿膨胀纤维织物  18
四、国内防水透湿织物的发展概况  19
1 t& W* I. ~7 O5 s: C( y五、防水透湿织物的发展前景  21
第二章 服装功能与舒适性的基本要求  23
一、服装的热湿舒适性  24
（一）人体生理调节  24
（二）人与气候环境  28
（三）服装微气候  30
' Z) [& {3 q6 z# y. l（四）服装热湿传递性能与舒适性  32
二、服装的变形舒适性  42
8 {$ _- Y. k' {1 K$ R. j（一）人体运动与皮肤变形特点  42
0 c. Q( W/ v  [  u( ^# C$ ^（二）服装压力  43
* [2 V  n* Z& ]1 ?& D（三）服装重量  45
9 ?) _9 D% u4 ^" Z: d5 I) q4 V（四）服装宽松量  45
（五）服装摩擦阻力  46
( C. M2 k; C( ~) H- r/ R（六）织物弹性  47
: c! ~2 m2 j/ I! C: x+ y第三章 防水透湿薄膜的结构与性能  49
一、薄膜及其分类  49
二、防水透湿薄膜的基本类型  51
（一）微孔薄膜  51
（二）单组分薄膜  52
（三）双组分薄膜  53
+ a) l  J4 Y- S5 k/ H三、PTFE微孔薄膜的基本性能  53
四、PTFE微孔薄膜的形态结构  54
五、PTFE微孔薄膜的防水透湿机理  58
（一）PTFE微孔薄膜的防水机理 59
. o# z. z6 q4 \8 p4 l（二）PTFE微孔薄膜透湿机理 61
3 m+ O+ w5 n5 I; `# a* ?. d' ?六、影响 PTFE微孔薄膜防水透湿性的因素  64
（一）影响 PTFE微孔薄膜透湿性的因素  64
（二）影响 PTFE微孔薄膜耐水压的因素  69
  L0 O! ~* y+ p4 d* A% y七、单组分薄膜的基本性能  71
6 i1 k8 _( [, T* {* i8 q( J( @（一）单组分薄膜的防水透湿机理  71
（二）Sympatex薄膜的基本性能  73
（三）Porelle膜织物  75
（四）优泰克（Qualitex）薄膜的基本性能  75
: X8 {7 w5 S6 \: F  l（五）聚偏氟乙烯薄膜的基本性能  77
第四章 层压织物防水透湿的基本原理  79
  F8 r( Z% E- a$ {9 {一、织物的孔隙结构  79
（一）孔隙结构的分类  80
. C" z, A% E: c2 _8 c* Z% c（二）孔隙结构的基本特征  80
（三）孔隙结构的具体形态  81
（四）织物中各层次的孔隙率  85
（五）织物中透湿孔洞的描述指标  86
二、织物透湿原理  93
( p# v- G3 b- a' g（一）服装透湿的途径  93
+ T" |9 Z) {2 D8 B+ K/ r（二）织物的湿传导理论  95
（三）影响织物透湿性的因素  101
- f! @0 m5 j! @+ Z三、织物防水原理  104
  P# Y& X8 [' b( ~  @. e（一）润湿与接触角  106
5 z& I2 C7 [  n( G（二）影响润湿性的因素  108
（三）织物的抗水渗透性  111
四、层压复合织物防水透湿的基本理论  112
（一）层压复合织物的几何结构  112
" U  L+ a" V( h: I5 l（二）PTFE微孔薄膜层压织物防水透湿机理  114
（三）亲水薄膜层压复合织物的防水透湿机理  116
7 S  }4 c& e) S（四）影响层压复合织物防水性的因素  116
0 v7 l' o+ q0 j1 A$ y+ l（五）层压织物实现防水透湿功能的必要条件  119
第五章 防水透湿层压织物的复合  120
' P; }! v4 d  D- I一、织物与薄膜界面的概念  120
二、界面的作用力与粘合强度  121
三、界面粘合理论  122
7 S0 n/ G% z( |, p$ P! h6 A) t1 p% V（一）界面浸润理论  122
（二）扩散理论  125
) h9 L; o7 k7 Z9 L$ Y（三）机械结合（镶嵌）理论  126
（四）化学键理论  126
四、PTFE微孔膜的表面处理 128
: |( I* A3 d7 X4 I五、复合加工方法  130
) f# {. i. L! y8 c9 b（一）湿法复合工艺  131
6 c5 l2 {& E8 q; ]+ D（二）干法复合工艺  133
（三）干湿结合法复合工艺  140
六、粘合剂  141
（一）PES（醚改性聚酯）901型热熔胶  142
（二）PU胶  143
（三）有机硅粘合剂  143
# e4 S+ X* E5 O3 N7 U第六章 聚四氟乙烯微孔薄膜的生产  144
一、聚四氟乙烯的性能  144
0 N+ _! [7 l' P. j! k（一）概述  144
（二）聚四氟乙烯的分子结构特点  146
2 m& f7 _+ a3 W（三）相对分子质量  147
* w* R) P8 `2 x/ R6 x) u（四）结晶度  148
; ?1 R+ l' e3 @- Y（五）化学性能  149
, a& i; c2 a$ @1 h（六）熔体性能  149
. E: \' l) u  R- B( R# V（七）润湿和接触角  150
（八）力学性能  150
' j/ R$ n) B) A4 k* f; w（九）热学性能  151
" p; H* U0 `3 N（十）电学性能  152
（十一）耐气候性能  153
（十二）耐辐射性能  153
7 \2 l5 M: Y$ G2 D. [6 `二、PTFE微孔薄膜的生产工艺 154
（一）原料选择与混合  154
! }# r9 v& e2 |（二）糊膏状挤压  155
（三）压延  158
# |; y" @7 F1 a, y  Q7 H) U' I8 C7 |, P（四）拉伸工艺  159
（五）烧结（热定型）  160
( q9 N1 J/ V4 o7 k5 B; F（六）对膜质量的影响因素  161
& {, @5 k5 x  p三、PTFE微孔薄膜的生产设备 163
（一）薄膜技术指标  163
8 h  D- G( N+ d9 E（二）薄膜生产流程  164
8 b) q3 r! W4 m: `& J（三）设备要求  164
6 Q8 x4 o$ z: V' d, h- j$ |（四）基础膜生产设备  164
* h% m& N2 v% T% p, C! v. [（五）扩幅设备  166
' y3 _( b; [) p* j（六）薄膜厚度计算机控制系统  170
8 Q& a: N# i0 |9 G" I3 L! R（七）扩幅设备技术指标  176
（八）扩幅设备特点  177
（九）空气洁净度  177
  G* F6 n" t( i7 M9 p+ o四、拉伸工艺条件对微孔薄膜性能的影响  178
2 Q8 X/ s5 a1 p6 c) m: I9 b（一）拉伸温度  178
1 V! Y0 O4 Y+ r, Q（二）拉伸间距  178
（三）拉伸倍数  178
（四）热定型  178
! R$ n6 m8 g& g# q  Z第七章 防水透湿层压织物的生产  180
# w9 W& t; s; h( y8 X" k一、防水透湿层压织物的生产工艺  180
8 d1 I, r& C0 W7 \9 I4 c（一）层压织物选择与结构设计  180
0 p/ M3 o0 P. E% U（二）生产工艺流程  181
（三）生产工艺要求  182
7 W  V2 |* ^$ A( _8 y（四）织物拒水整理  183
（五）PU薄膜的复合织物  184
4 j/ Q; }1 m4 H; Q二、防水透湿层压织物的生产设备  185
（一）层压复合设备设计依据  185
2 c: K$ N8 v6 l+ R% B' j. Q（二）层压复合设备组成与结构  186
（三）层压复合设备的基本参数  188
（四）层压复合设备各单元机设计原理及主要功能  188
三、生产工艺条件对层压织物性能的影响  193
（一）圆网规格  193
7 B4 Y9 P# D: ?5 A* Z4 _（二）复合温度  194
0 ~. P0 n( {8 I2 I4 V) @& S（三）复合压力  195
（四）复合时间  195
第八章 防水透湿织物性能的测试方法  196
一、防水性测试  198
9 }5 P$ A" M1 m9 I+ ~; O（一）概述  198
( K, Z6 B" s, t, y5 C（二）静水压测试方法  199
6 [/ S/ @% [0 h' Q7 a* P（三）喷淋或喷射测试方法  200
（四）吸水性测试方法  202
（五）静水压测试仪  202
（六）吊水法测试装置  206
（七）沾水测试仪  206
（八）淋雨渗透测试仪  208
（九）冲击渗透试验仪  209
（十）吸水性试验仪  210
二、透湿性测试  210
（一）控制杯法  212
（二）出汗热盘法  223
（三）出汗假人法  228
（四）测试透汽性的其他方法  229
（五）透湿性测试方法的发展趋势  231
2 d- d# n! [  _+ z6 O三、防风性  232
（一）测试方法  233
# I( @4 m; k/ r" A; E" M) Z（二）标定孔板测试法  233
/ z: K4 d# I2 [四、保暖性  236
（一）保暖性的主要指标  237
（二）保暖性测试方法  240
$ N" @/ Z4 K; u( r( g第九章 防水透湿层压织物的特点及产品开发  244
一、层压织物的特点  244
（一）层压用织物的特点  245
! }$ k0 I7 f- M6 `9 g0 d（二）层压用薄膜的特点  245
1 N& ~6 J# _8 C& `. x' G* o& o$ N（三）层压织物的物理性能  248
9 L7 [' a7 ^- S# f2 f4 B' i: Y/ j（四）层压织物缝口的防水措施  251
（五）层压织物的洗涤与保养  253
. D, _1 e* V' X二、层压织物的应用与产品开发  253
（一）层压织物的基本要求  254
4 _# ]1 h! S( X0 m（二）防寒服面料的基本要求  256
（三）防寒服面料的应用与开发  262
（四）雨具用织物  265
（五）防水透湿弹性织物  266
, X5 s* Q4 G! l) M4 p* X+ V（六）防水透湿阻燃复合织物  267
（七）防水透湿保温织物  268
8 m8 p/ j2 B5 q! C5 N4 F8 Y" w. u（八）防水服  268
' a  y6 ?  v* s# M% P1 g8 h+ i（九）灭火服  268
) p/ q# Q0 l0 y0 i- u（十）轻型帐篷  269
0 g7 u$ Y0 V/ l0 E- ?（十一）睡袋  271
（十二）鞋类织物  273
第十章 核生化防护服的开发  275
一、概述  275
（一）防护服装及其分类  275
" o; s/ R1 p: s4 s! }' |  j（二）核生化防护服的发展  279
0 H2 [" f, G  W  ?二、核生化防护服的工作原理  284
3 E, I' _6 t/ F$ s! X（一）渗透型材料  284
（二）半渗透型材料  285
（三）非渗透型材料  286
" I% |. V  X5 r  u1 Z（四）选择性渗透材料  286
% k8 [- X2 T' c8 Q. f8 |) v三、PTFE选择性渗透膜的气体透过试验 289
（一）选择性渗透膜的设计  289
" y" I- L6 U' ~7 z（二）试验目的与条件  289
. \% @% j/ m: ?7 N/ t（三）试验装置  289
（四）试验结论  290
+ }+ p2 }0 V/ a四、电纺纤维薄膜防护材料  290
, o3 D5 m4 [4 [（一）电纺薄膜的透通性  291
  w3 _4 _% `; |" ?  C+ a（二）电纺膜的物理性能  300
第十一章 其他防水透湿材料的生产  303
1 }2 e/ h7 J6 o% H: Q( G一、超细纤维织物  303
（一）纤维原料  303
5 R. G: ]6 J, n7 n) l: P（二）织物的组织结构  304
（三）防水整理工艺  304
二、湿法涂层织物  304
（一）湿法涂层原料  306
（二）湿法微孔透湿涂层织物的生产工艺  306
" e# f  P) c0 R) L% \（三）干式微孔和无孔透湿涂层织物的加工工艺  312
9 l0 u5 S9 v# f5 d附录  316
附录一 聚四氟乙烯防水透湿层压织物企业标准  316
附录二 中华人民共和国公共安全行业标准  321
! z* L" U' Q& f# n, M& V$ |8 c附录三 美国军用规范  328
附录四 美国军用规范  349
附录五 服装热阻测试方法  363
参考文献  371