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PU溶液湿法凝固成膜发泡机理

发表日期:2019-03-11 22:24:21 文章编辑: 浏览次数:

湿法凝固与干法凝固的最大不同点在于,湿法凝固时所成的膜具有多孔的结构,对于提高手感和卫生性能具有很大的优势。而膜内主要有三种形式的泡孔,它们的成因各不相同。

  (1)指型孔的形成:因PU溶于DMF,PU不溶于水而DMF与水无限混溶, 当液膜进入凝固浴中时,液膜表面首先遇水,膜内外DMF浓度相差很大,表面DMF分子扩散速度远大于水分子进入膜内的速度,且膜内的DMF来不及补充,即表面凝固速度远大于溶解速度,表面PU迅速凝固形成致密层,阻碍了水分子进入膜内。因靠近表面的DMF浓度降低,使下层浓度高的DMF不断往上层移动,使膜内PU溶液形成相对运动。

  由于表面固体膜脱液收缩,收缩应力不能通过膜的自身蠕动来消除,在应力集中处发生膜撕裂,成为指形孔的生长点,水沿着生长点进入液膜内,而首先与水接触的PU溶液,DMF即刻被萃取,而附近的PU溶液与此处形成DMF浓度差,DMF 往此处扩散,DMF含量减少使凝固,PU脱液收缩,使得指型孔壁再次收缩,进而使得指型孔再次生长。水则沿着孔往更里层进入。 而越往里的指型孔中的水溶液的DMF含量越高,沿着指型孔由内往外DMF浓度减小,形成浓度差。即部分膜内MDF沿指型孔往凝固浴中扩散。如此DMF不断的随着浓度差往凝固浴中扩散带动PU溶液不断运动,膜凝固收缩不断形成指型孔生长点,水的进入指型孔不断往里生长。随着过程的不断发生最终得到大小不一的大量指型孔。

  (2)海绵孔的形成:水分子的扩散使液膜内部存在一些散乱的水分子,而这些水分子因某种力的作用而使相互聚集,当水分子达到一定数量后因周围PU溶液中DMF溶度的减少,最终在周围凝固,形成海绵孔。所以说海绵孔的形成是缓慢凝固的结果。

  (3)底层泡孔的形成:在液膜的凝固过程中随着凝固的不断进行DMF不断的沿浓度梯度往凝固浴中扩散,带动PU溶液不断往上层运动。致使最终膜底边处因无法得到PU溶液补充而形成较大泡孔。


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