防水透湿织物ppt课件

技术专论防水透湿织物的发展与展望黄机质(东华大学) 张建春(中国人民解放军总后军需装备研究所) 摘要:　将防水透湿织物的发展过程分为三个阶段,论述了各阶段防水透湿织物特别是聚四氟乙烯防水透湿层压织物的特性;介绍了智能防水透湿材料、无污染聚氨酯以及功能性聚四氟乙烯层压等织物的发展动态;阐述了防水透湿织物的发展方向,认为聚四氟乙烯层压织物在防水透湿阻燃、防化服等方面的开发前景广阔;而各种功能性聚氨酯的开发及其在纺织上的应用,对改善织物舒适性、克服环境污染等具有重要的意义。

关键词:　防水透湿;聚四氟乙烯;聚氨酯;微孔薄膜;层压织物 中图分类号:T S106TS195.597 文献标识码:A 文章编号:1001-7415(2003)02-0005-04 防水透湿织物(Waterproof and M oisture Per -meable Fabric )也叫防水透气织物,在国外又称“可呼吸织物”(Waterproof ,Windproof ,andbreathable fabric WWB ),它是世界纺织业不断向高档次发展的集防水、透湿、防风和保暖性能于一体的独具特色的功能织物。

这种织物不仅能满足严寒雨雪、大风天气等恶劣环境中人们活动时的穿着需要(如冬季军服等),也适用于人们日常生活对雨衣等的要求,具有广阔的发展前景。

防水透湿织物发展过程的主线是涂层和层压织物,辅线是高密织物的发展。

涂层织物和层压织物由于其可以达到很高的防水透湿性,又可按需要提供不同档次(如高防水、低透湿型;低防水、高透湿型等)、不同要求(如保温、迷彩、阻燃等)的产品而占据市场的主导地位。

高密织物虽无法达到很高的防水性,但其优越的手感、良好的透湿性,使其在市场上仍占有一席之地。

1　防水透湿织物的发展我们将防水透湿织物的发展分为三个阶段:第一阶段从20世纪40年代初开始;第二阶段始于20世纪70年代初;第三阶段从20世纪80年代中后期至今。

一、目前市场上防水透湿织物的三大类型：1、高密度织物：利用高支棉纱和其实超细合成纤维纤维制成紧密的织物，有较高的水蒸气透过性，经过拒水整理后具有一定的防水性。

高密度的特点是透湿性好，柔软性和垂性也较好，但耐水压较低（一般小于1米）、次品率高、染整加工困难、折边耐磨擦性较差。

2、涂层织物：可分为亲水涂层和微孔涂层织物两种（TU和TPU）。

亲水涂层是在织物表面涂上一层亲水涂层，由于涂层覆盖了织物的所有空隙，因而可以防水。

如果高分子链上有亲水基因，含量和排列合适，则它们可以与水分子作用，借助氢键和其它分子间力，在高湿度一侧吸附水分子，通过高分子链上亲水基因团传递到低湿度一侧解吸。

涂层织物一般加工简单，其特点是透湿小、耐水压不大。

由于原料、工艺及这种方法本身的局限，一直不能解决透湿、透气和耐水压、耐水洗之间的矛盾。

3、层压复合织物：层压复合织物将防水透湿性和防风保暖性集于一身，具有明显的技术优势。

它运用层压技术把普通织物与E-PTFE复合于一体，取长补短，是目前防水透湿织物的主要发展方向。

目前美国高尔公司的GOER-TEX和国内登天公司的DENTIK都是使用的E-PTFE（膨体聚四氟乙烯微孔膜）。

二、E-PTFE和TPU、PU的区别：目前国内户外用品市场上出现的一些名牌的假货、尾货和一些号称具有防水透湿功能的衣服虽然标有GOER-TEX，其实它们主要使用了PU和TPU。

只那些国外正规渠道产品（标有GOER-TEX）和国内的（标有DENTIK）的产品是使用了E-PTFE微孔膜。

从测试数据上看，现在的测试标准主要有美国的ASTM E96 BW（7种）和日本的JIS 1092B （6种），TPU能够达到：水蒸气透过量5800g/m2/day，静止水压10000mmH2O，这个数据和E-PTFE是差不多的，但这种测试是在常温和静态下进行的，导湿受温度、湿度和气压的影响较大，在温度20度和30度之间静态下TPU和PTFE是相当的，但在动态下，运动量大，出汗增多TPU导湿受限制，吸饱了来不及吐，在低温情况下，温度越低差别越大，随着温度下降TPU分子活动能力下降收缩，0度时TPU的导湿能力成倍下降，0度以下时几乎为零，到零下15度时发脆容易断裂，如在上面直接倒上开水温度高了会变形，而E-PTFE在温度零下150度到300度之间不会发生变化，导湿能力不变，能更快把水蒸气排出，保持干爽和舒适。

透湿防水织物介绍透湿防水的织物是能够让身体产生的气态汗水由衣服内往外发散，而不会有闷热潮湿的感觉，同时防止外部的液态雨水渗入，这样互相冲突的功能能够同时存在，其原理是水蒸气分子直径约0.0004μ，雨水水分子直径约100-3000μ，而织物上贴合的多孔薄膜，孔洞直径约0.2～10μ，介于二者间，达到让水蒸气通过而防止雨水进入的效果。

其作用机制如下图1所示。

最外层防护的功能非常重要，以阻挡雨、雪、风、岩石树枝的摩擦等，但是身体的湿气仍然会持续散发，需要「可呼吸」的防风拨水或透湿防水机能性布料。

图1 透湿防水机能作用机制示意图制成透气防水的布料有下列方法，兹介绍如下：防水处理之高密度织物：系一种物理性质之「组织防水」织物，必须大幅度提升织物之密度，尽可能缩小织物结构孔隙（织造之紧度系数及纤维规格之细度、横断面、沸水收缩率具关键性影响），再依据不同市场之防水需求施予不同配方及条件之拨水剂与填塞剂，以控制孔隙之大小，达成市场所要求之透湿性与防水性之平衡。

以高密度织物作基材，经过压光加工与高分子填塞剂处理，可获得湿阻抗Ret值＜6，耐水压1000～2000mmH2O之织物，适用于运动休闲外套、风衣、羽毛衣等产品。

涂层（涂布/贴合）织物：就制程而言，又可区分为直接涂布、泡沫涂布、湿式涂布及薄膜贴合等；若以膜层构造而言，则区分为无孔质亲水性膜层、与微多孔疏水性膜层，其透湿防水机能指针，则因制程与配方之差异而各具特色，其湿阻抗Ret值约5～20，耐水压2000～10000mmH2O，适用于专业运动外套、运动用风衣、耐候性外衣、滑雪衣、登山外套等产品。

(1)、无孔质亲水性膜层：涂层织物之透湿防水机能性指针的高低除与其涂层制程相关外，膜层构造是透湿性与防水性之关键，以无孔质亲水性膜层为例，利用PU树脂主链上之亲水性官能基集团，达到透湿效果，其孔径小于0.001μm达到其防水效果，其加工方式可透过直接涂布或转移贴合完成无孔质亲水性膜层织物，其透湿性较微多孔疏水性膜层织物为低，防水性与耐水洗性较微多孔疏水性膜层织物为高，但涂层织物若不经后涂布与拨水加工，则易于遇水后膨润（Swelling）导致膜层耐磨性下降而剥离。