摘要: 防水透湿功能膜，作为防水透湿织物的核心功能层，兼具防水、透湿、防风和保暖性能，其不仅能防止雨雪的浸湿，还能将人体的汗液及时排出，使人感到舒适。此外，汗液、皮脂腺的分泌会滋生大量的微生物，对人体造成危害，对功能膜进行抗菌处理具有重要... 展开 防水透湿功能膜，作为防水透湿织物的核心功能层，兼具防水、透湿、防风和保暖性能，其不仅能防止雨雪的浸湿，还能将人体的汗液及时排出，使人感到舒适。此外，汗液、皮脂腺的分泌会滋生大量的微生物，对人体造成危害，对功能膜进行抗菌处理具有重要意义。市场上无孔型的Sympatex薄膜，因其孔道封闭保证其具有较高的耐水压，但透湿通量小；Gore-tex公司的PTFE微孔膜虽然综合防水透湿性能优异，但其制备技术难度高、价格昂贵且废弃后难降解。因此开发兼具高耐水压、高透湿通量、工艺简单、低成本环保型及多功能化（如抗菌、抗静电、远红外保暖等）的微孔膜是防水透湿膜材料发展的重要趋势。静电纺纤维膜具有孔隙率高、孔径小、加工成形简单、原料适应性广等优点，因此静电纺丝是制备防水透湿膜的一种常用方法。 本研究以聚氨酯（PU）为原料，含氟聚氨酯（FPU）和氯化锂（LiCl）为添加物，N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）为溶剂，有机抗菌剂（SCJ）为抗菌处理剂，制备抗菌性PU防水透湿纳米纤维膜。并对其结构、抗菌性能、防水透湿性能和力学性能等进行研究，旨在获得综合性能优异的纤维膜。在众多的纺丝原料中，PU弹性体作为一种绿色环保的原料，具有良好的耐磨性、高弹性以及热力学稳定性等特点，可提高纤维膜的力学性能。在PU弹性体原料中，PU-4394（记作PU-A）制备的纤维膜粘结结构少，耐水压低，透湿量高；而PU-9370AU（记作PU-B）制备的纤维膜粘结结构多，耐水压高，透湿量低。因而本课题综合两种PU的优势，采用混纺方法制备具有高耐水压和高透湿量的纤维膜。通过在溶液中加入 FPU赋予纤维膜疏水性能；在溶液中加入LiCl调控纤维膜的结构；通过用SCJ浸泡处理纤维膜，赋予其优异的抗菌性能，保护人体免受细菌感染。本实验依次改变 PU-A溶液的浓度（12wt%、14wt%、16wt%、18wt%）、FPU的浓度（0wt%、1wt%、2wt%、3wt%）和LiCl的浓度（0wt%、0.0015wt%、0.003wt%、0.0045wt%）来调控纤维膜的形貌及疏水性能。当溶液浓度为16wt%时，纤维膜表面无珠粒且纤维直径较细；当FPU浓度为2wt%时纤维膜的疏水性能较好；当LiCl浓度为0.003wt%时纤维直径较细且纺丝时不喷液。同理分析得PU-B最优溶液配比为：PU-B浓度为12wt%；FPU浓度为2wt%；LiCl浓度为0.003wt%。为了研究两种PU溶液混纺对纤维膜结构与性能的影响，本实验首先调控PU-A和PU-B溶液的喷头比例（5/0、3/2、2/3、0/5），实验结果表明：随着纤维膜中PU-B含量的增加，纤维膜中粘结结构增多，纤维直径变细、纤维膜孔径及孔隙率降低、纤维膜的拉伸强度增加、耐水压提高和透湿量下降。通过对比纤维膜的综合性能，选取最优喷头比例为3/2。然后通过调控纤维膜的厚度（10μm、25μm、40μm、55μm）来优化纤维膜的结构与性能，所得纤维膜粘结结构增加，孔径减小、孔隙率提高、耐水压上升和透湿量下降。厚度在40μm时纤维膜综合性能较优异。最后研究SCJ的浓度（0wt%、1wt%、3wt%、5wt%、7wt%）对纤维膜抗菌率及结构性能的影响，结果表明在SCJ浓度为3wt%时，纤维膜综合性能较好。 收起