具有防水透湿功能的织物不仅能抵御雨雪，还能有效排出人体产生的湿汽，避免产生黏湿、闷热等不适感，在防寒服、冲锋衣、特种军服、户外鞋靴以及医用防护等领域具有广泛的应用。现有研究结果表明，当织物的耐水压在50～100kPa、透湿量在5000～10000g/（m2·d）时，可满足徒步、露营、垂钓等低强度户外运动中的防雨排汗需求；当其耐水压≥100kPa、透湿量≥10000g/（m2·d）时，可有效满足登山、滑雪、野外作战等剧烈运动中的防护及舒适性需求［1-2］。目前，具有防水透湿功能的织物主要有三类［3-4］：高密织物、涂层织物和层压织物。其中，高密织物的孔径大、孔隙率高，因此，其透湿量可达10000g/（m2·d）以上，但耐水压普遍较低（≤5kPa）［5］；涂层织物因其孔隙被涂层材料封闭，从而具有较高的耐水压（≥150kPa），但其透湿量普遍低于1200g/（m2·d）［6］；层压织物的核心材料是兼具防水性和透湿性的功能膜，在力学性能满足层压复合工艺的基础上，有望解决高密织物和涂层织物存在的耐水压和透湿量难以同步提升的问题，已逐渐成为防水透湿织物的主流发展方向［7］。
如今市场上的防水透湿膜产品主要有两种：亲水型无孔膜和疏水型微孔膜。亲水型无孔膜通常以热塑性聚氨酯为原料通过流延/压延方法制成，制造工艺简单、成本低廉，同时该膜的无孔结构使其具有较高的耐水压（≥150kPa），且其较好的力学性能（拉伸强度≥30MPa）可满足复合加工与实际使用过程中的强度要求。然而该膜主要依赖水分子与亲水基团间的“吸附—扩散—解吸”作用进行湿汽传递，其透湿量普遍低于3000g/（m2·d）且遇水易发生形变，严重影响服装的舒适性与美观性，无法满足高档防水透湿织物的材料需求［8-9］。疏水型微孔膜内部具有大量的连通孔道，可有效传递湿汽从而克服无孔膜透湿量偏低的缺陷，同时，较小的孔径及疏水性的孔道结构使其具有较高的耐水压［10］，如美国Gore公司以聚四氟乙烯（PTFE）为原料制备的氟化微孔膜［11-12］（图7-1），其耐水压大于100kPa、透湿量为8000g/（m2·d）、拉伸强度为25MPa，是目前公认最先进的防水透湿膜产品，可满足中高档防水透湿织物的性能及加工要求。但是PTFE分子极性极低，导致此类功能膜难以与织物黏合的缺陷。为了改善其黏结性能，人们也采取表面化学接枝、火焰、等离子射流、电晕处理等方法［13］，但是这些方法均对薄膜的孔结构造成破坏，从而影响其防水透湿性能，同时该膜的双向拉伸制备技术难度高，加工成本高，且技术受到国外公司的垄断。作为一种新型制备纳米纤维的方法，静电纺丝法具有操作简单、适用范围广、易于功能化改性等技术特点，获得的纤维膜具有纤维直径细、孔径小、孔隙率高、孔结构可调与孔道连通性好等结构优势，因此，引入静电纺丝技术，并结合表面润湿性调控技术，有望制备出具有防护性能高、舒适性好的防水透湿膜。(www.xing528.com)
图7-1 （a）Gore-Tex面料组成［11］及其（b）PTFE功能膜的SEM图［12］
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