防水透湿面料的原理与应用

消费者越来越重视服装的舒适性。对于冲浪、滑雪、野外作业等环境下穿着的服装，人们希望这些服装面料兼有防水性和透湿性。

防水透湿织物有三种：

（1）经拒水整理的高密织物。

（2）层压防水透湿织物。

（3）涂层防水透湿织物。

（一）拒水整理的高密织物

由超细纤维制得的具有防水透湿功能的高密织物，其织物密度可达普通织物的20倍，不经拒水整理可耐9．8×103～1．47×104Pa水压，通过拒水整理后，可达到更高要求。

利用高密织物制成的服装，由于轻薄耐用，广泛用于户外体育活动的运动服装面料，同时，由于高密织物有很好的防风性能，又广泛用于制作防寒服。由于其耐水压不高，只能用于防水要求不高的场合。

（二）层压防水透湿织物

这类织物是使用一种功能性的隔离层与织物“胶合”，织物本身具有一定的结构，利用特殊的黏合剂将层压膜胶合于织物上。该类织物一般使用圆网印制法、喷涂法和网状层压法。这类织物中最著名的有美国W．Lgore＆Associates公司开发的Gore－tex织物，Akzo Nobel公司开发的Sympatex织物，英国Porvair公司开发的Porelle膜等。(www.xing528.com)

1.Gore－tex织物

Gore－tex织物是最早应用层压法制造的防水透湿织物，产品关键部分是有微孔的聚四氟乙烯（Polytetra Fluoroethylene，PTFE）薄膜。薄膜厚度约25μm，气孔率为82%，每平方厘米有14亿个微孔（每平方英寸有90亿个微孔），平均孔径0．14μm，孔径范围0．1～5μm，大约是水滴的1／2000，因此水滴不能通过，而且PTFE薄膜是拒水的。孔径比水蒸气分子大700倍，水蒸气可以通过，因此，这样的薄膜具有优良的防水透湿性能。用其制成的服装，随着服用时间的增长，防水透湿性能逐渐变差，甚至会出现面料渗水现象。而且还存在缝纫针孔漏水的问题。

第二代PTFE膜是由PTFE膜和拒油亲水组分聚氨酯构成的复合膜。虽然透湿性有所下降，但聚氨酯组分具有高度选择透过性，它仅让水蒸气分子通过，其他的液体都不能通过，即具有高选择性的渗过性膜，克服了第一代产品的缺点。

2.Sympatex织物

Akzo Nobel公司生产的Sympatex织物的层压膜是含20%～50%的聚环氧乙烷和对苯二甲酸丁二酯的烷化挤压出的共聚酯膜。该膜的结构是均一相，并且无孔，水蒸气可渗透性是共聚高分子固有的性质，在水洗和干洗时，不存在孔被灰尘和其他物质堵塞的问题，透气性也不会受到影响。

Sympatex标准膜的厚度是10μm，目前已开发出超薄和超厚的品种，这些膜的厚度范围是5～100μm。

（三）涂层防水透湿织物

涂层法制成的防水透湿织物根据所用的涂层剂不同可分为微孔结构的涂层和无孔亲水涂层两种。

20世纪60年代后期及70年代初开发了微孔涂层织物，它是目前生产和应用较多的防水透湿织物。它是在织物表面施加一层连续的微孔膜，微孔直径是水滴的1／5000～1／2000，是水蒸气的700倍左右，因而最小的雨滴也不能通过。在穿着过程中，由于衣服内部和外界环境存在温度差和水汽压差，水汽可顺利地从内侧向外侧逸出。同时，涂层采用疏水性物质，则孔径越小，开孔率越大，对水蒸气的透过率也越大，使织物具有良好的防水透湿性。此类涂层的涂层剂主要为聚氨酯类涂层剂。此外，美国一家公司也开发出聚偏氟乙烯涂层材料，涂层微孔直径仅0．1μm。制作该类孔膜结构的涂层方法有泡沫涂层和湿法涂层，如Ciba－Geigy公司的Dicrylan系列产品采用的是泡沫涂层，而Toray公司生产的Entrant产品和Burlington公司生产的Ultrex产品采用的是湿法涂层。