Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ warunków wytwarzania na strukturę i właściwości użytkowe poliuretanowych hydrofobowych błon mikroporowatych

Brzeziński S., Malinowska G.

Elastomery

|

2008

|

T. 12, nr 4

3-12

PL

Podstawową częścią włókienno-tworzywowych materiałów warstwowych typu "high-tech" są różnego rodzaju błony polimerowe. Decydują one o cechach barierowych takich materiałów, a jednocześnie powinny w możliwie niewielkim stopniu pogarszać ich właściwości higieniczne, zwykle określane oporem przepływu pary wodnej. Do najczęściej stosowanych należą hydrofobowe błony mikroporowate, chrakteryzujące się wysoką wodo- i wiatroszczelnością, a jednocześnie dobrą przepuszczalnością pary, przy czym właściwości te są bezpośrednio zależne od ich struktury mikroporowatej. W artykule przedstawiono wyniki badań zależności uzyskiwanej struktury mikroporowatej poliuretanowych błon hydrofobowych, wytwarzanych techniką separacji fazowej indukowanej odparowaniem rozpuszczalnika organicznego i nierozpuszczalnika - wody, od parametrów procesowych. Ustalono parametry mające podstawowe znaczenie dla kształtowania porowatości takich materiałów powłokowych - charakteru i rozmiarów porów oraz równomierności struktury mikroporowatej - oraz ich związek z właściwościami użytkowymi uzyskiwanych błon. W wyniku badań ustalono zoptymalizowane warunki procesowe, potwierdzone dobrą jakością tak wytwarzanych błon - wysoką wodo- i wiatroszczelnością, nieprzepuszczalnością bakterii i alergenów, a jednocześnie niskim oporem pary wodnej i dobrymi właściwościami mechanicznymi, określanymi odpornością na wielokrotne pranie, przy czym właściwości te pozostają stabilne w szerokim zakresie temperatury. Błony takie można dodatkowo sfunkcjonalizować poprzez wprowadzanie do nich - w trakcie ich wytwarzania - odpowiednich addytywów nanocząstkowych, np. bioaktywnych.

EN

The basic part of high-tech textile-polymeric multi-layer materials consists of various polymeric membranes. They determine the barrier characteristics of such materials and at the same time they should not deteriorate their hygienic properties estimated in terms of the resistance of water vapor flow. The most often used membranes are hydrophobic and micro-porous showing high water-and wind-tightness as well as a good water vapor permeability at the same time. These properties are directly dependent on the micro-porous structure of the membranes. The paper presents test results concerning the dependence of the micro-porous structure of hydrophobic polyurethane membranes, prepared by the technique of phase separation induced by organic solvent and non-solvent (water) evaporation, on process parameters. The established parameters are of paramount importance for the development of porosity of such coat materials, including the character and size of pores as well as the uniformity of micro-porous structure and their relations with the performance properties of the obtained membranes. The performed tests resulted in optimized process conditions confirmed by a good quality of the resultant membranes: high water- and wind--tightness, bacteria and allergen impermeability, a low resistance of water vapor flow and good mechanical properties. These properties are stable within a wide range of temperature and resistant to repeated washing. Such membranes can be additionally functionalized by incorporating appropriate nanoadditives, e.g. bioaclive nanoparticies, into their structures during their production.

2

Structure and Properties of Microporous Polyurethane Membranes Designed for Textile - Polymeric Composite Systems

Brzeziński S., Malinowska G., Nowak T., Schmidt H., Marcinkowska D., Kaleta A.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 6 (54)

53--58

EN

The paper presents the results of tests on the structure, basic functional properties and physiological comfort of microporous polyurethane membranes designed for internal barrier layers of textile-polymeric composite systems with various characteristics and practical applications. The membranes tested were prepared at the Institute of Textile Materials Engineering according to the optimised manufacturing technology which we have developed. The tests performed have shown that, depending on the process conditions used, these membranes are characterised by a low thickness of about 50 μm, a very low rigidity and a surface weight of about 40 g/m2. Such membranes show a high overall porosity, while in addition to the through-micropores passing through the whole membrane thickness, numerous semi-closed pores are found. The uniformity of micropore distribution on the membranes’ surface and their different characters are confirmed by means of SEM photographs. The membranes also show a high water-tightness of about 250 cm column of water, practical wind-tightness and a high permeability of water vapour at the same time, under static conditions amounting to about 2000 g/m2 per 24 h (by the gravimetric method), as well as a low resistance of water vapour flow under dynamic conditions, at a level of 5-8 m2 Pa/W. A probable mechanism of the water vapour’s penetration through the membranes has also been established. Examination of the membranes with a DSC dynamic calorimeter has shown their stability within the range of both elevated and lowered temperatures, and consequently their high suitability for multi-layer composite materials designed for protective clothing used under various climatic conditions which satisfy the requirements of the current European standards.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań struktury oraz podstawowych właściwości użytkowych i komfortu fizjologicznego mikroporowatych błon poliuretanowych, przeznaczonych na wewnętrzne warstwy barierowe włókienno-tworzywowych układów złożonych, o różnych charakterystykach i przeznaczeniach użytkowych. Badane błony zostały wykonane w Instytucie Inżynierii Materiałów Włókienniczych w Łodzi, według opracowanej zoptymalizowanej technologii wytwarzania. Przeprowadzone badania wykazały, że wytwarzane błony, w zależności od zastosowanych warunków procesowych, charakteryzują się: małą grubością ok. 30 μm, bardzo małą sztywnością oraz masą powierzchniową ok. 40 g/m2. Błony takie wykazują wykazują wysoką porowatość ogólną, przy czym obok mikroporów przelotowych, przechodzących przez całą grubość błony, występują w dużym udziale pory nieprzelotowe – półzamknięte. Równomierność dystrybucji mikroporów na powierzchni błon i ich zróżnicowany charakter potwierdzone są zdjęciami SEM. Wytworzone błony charakteryzują się wysoką wodoszczelnością, rzędu 250 cm słupa wody, praktyczną nieprzewiewnością – wiatroszczelnością, a jednocześnie wysoką przepuszczalnością pary wodnej w warunkach statycznych około 2000 g/m2 na 24h (metoda grawimetryczna) oraz niskim oporem przepływu pary wodnej w warunkach dynamicznych, na poziomie 5-8 m2Pa/W. Ustalono również prawdopodobny mechanizm przenikania pary wodnej przez błony. Badania błon, przeprowadzone za pomocą kalorymetru dynamicznego DSC, wykazały ich stabilność w szerokim zakresie zarówno podwyższonych, jak i obniżonych temperatur, a tym samym ich dobrą przydatność do stosowania w wielowarstwowych materiałach złożonych, przeznaczonych na odzież ochronną, użytkową w różnych warunkach klimatycznych i spełniającą wymagania aktualnych norm europejskich.

3

High - tech Sports Clothing With a High Comfort of Use Made from Multi -layer Composite Materials

Brzeziński S., Malinowska A., Nowak A.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 4 (52)

90--93

EN

Materials designed for the manufacture of sports clothing must meet many different requirements regarding barrier characteristics, comfort of use and service life. To satisfy such requirements, the materials used must consist of specially designed multi-layer textile-polymer composite systems with appropriately selected properties for each layer. The internal layer, or one of the internal layers, consists mostly of special polymeric membranes that provide high water-tightness and windproof capability. At the same time, this layer should show good respiration properties determined by water vapour permeability. As part of the studies carried out in the Institute of Textile Materials Engineering, a set of component materials have been.developed and made for particular layers, as have model multi-layer composite materials for sports clothing to be used under different climatic conditions. The paper presents some examples of component materials and model multi-layer composite systems made from them, as well as the test results. The analysis of the results was used to establish relationships between the component materials and the resultant composite materials. The test results presented confirm that the multi-layer composite materials are characterised by both very good protective and hygienic properties.

PL

Materiały przeznaczone do wytwarzania nowoczesnej odzieży sportowej muszą spełniać wiele zróżnicowanych wymagań, zarówno w odniesieniu do właściwości barierowych, jak i komfortu użytkowania oraz trwałości użytkowej. Dla sprostania tym wymaganiom, stosowane materiały muszą stanowić specjalnie zaprojektowane wielowarstwowe włókienno-tworzywowe układy złożone, o odpowiednio dobranych charakterystykach poszczególnych warstw. Warstwę środkową, lub jedną z warstw środkowych, najczęściej stanowią specjalne błony polimerowe, zapewniające dobrą wodo- i wiatroszczelność, a jednocześnie charakteryzujące się dobrymi właściwościami „oddychania", określanymi przepuszczalnością pary wodnej. W pracy przedstawiono przykładowe materiały składowe oraz wykonane z ich zastosowaniem - modelowe wielowarstwowe układy złożone. Analiza wyników posłużyła do ustalenia zależności między właściwościami materiałów składowych, a utworzonych z nich materiałów złożonych. Przedstawione wyniki badań stanowią potwierdzenie, że zaprojektowane wielowarstwowe materiały złożone charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami, zarówno ochronnymi, jak i higienicznymi.