防水透湿面料材料

防水透湿面料材料

常规的聚氨酯、聚氯乙烯或橡胶涂层织物只防水不透湿。人体产生的汗液无法排出服装，从而不能降低体温。汗液在服装内发生凝聚，会将人体沾湿。下雨时，这些汗液经常被误认为是渗透到织物中的雨水，很多人对人体排放出如此多的汗液感到惊奇。天气越热，运动越剧烈，人体的排汗量就越多。服装透湿排汗的问题多年来一直未能解决，直到20世纪70年代初，WL Gore开发了Gore-Tex材料，这一问题才得以解决。Gore-Tex材料不仅具有很好的拒水性能，而且还具有优良的透湿性。它是一种聚四氟乙烯（PTFE）薄膜，每平方英寸（6.45cm2）大约有90亿个微孔。这些微孔的直径是水滴的2万分之一，但比水分子的尺寸大700倍左右。因此，水滴无法通过这些微孔，但水蒸气分子却可以通过。然而，Gore-Tex产品的价格直到现在仍然十分昂贵，因此在其延生后的十多年中，许多化学生产上力求开发一种价格低廉、性能与PTFE相近的替代产品。

Toray Industries公司生产的Entrant可能是第二种商品化的防水透湿材料，它是一种微孔聚氨酯涂层商品。此后不久，出现了很多商品化材料，大概有20多种，都声称具有防水透湿功能。然而，经测试后发现，很多材料不具备“防水”性能，仅能耐60cm甚至更低的静水压。因此，它们具有良好的透气性就不足为奇了。随后市场上相继出现了两种商品化成功的防水透湿产品，它们都是聚氨酯涂层织物。其中一种产品由比利时Union Chimique Belge(UCB)公司开发并销售；另一种产品是由Shirley Institute（即后来的英国纺织技术团体——BTTG）发明，并由Baxenden Chemicals经销。这两种产品与常规的溶剂型聚氨酯涂层加工方法相同，使用直接涂层工艺。UCB产品具有微孔，而BTTG产品是无孔性的。BTTG产品是一种亲水型无孔聚氨酯涂层材料，水分子通过分子链中的亲水性基团传送至织物的另一侧，很像“阶梯石”原理。水分子移动的推动力是有服装内外两侧相对湿度差提供的，服装内部靠近人体的一面相对湿度高，而外侧湿度较低。Bax—enden公司现既有水性树脂也有溶剂性树脂，可通过直接涂层工艺来生产防水透湿服装。Witcoflex Superdry还可使用转移涂层的方法进行加工。

在20世纪70年代后期，AKZO公司推出Sympatex聚酯薄膜，它是一种无孔膜，在市场上很受欢迎。不久，Porvair公司又推出了Porelle微孔聚氨酯薄膜。此后，出现了大量的具有防水透湿性能的涂层材料和薄膜产品。20世纪70年代末至80年代初，防水透湿产品刚问世，透湿性的测试方法就引起了人么的诸多讨论。当对一系列进行测试时，使用不同的测试方法将会得到不同的测试结果，有的甚至不在同一个等级。当然，生产商总喜欢使用那些现实他们的产品是好的或等级高的测试方法。1985年10月，野营和户外休闲协会在Harrogate举办了一个展览会，此次会议上，新材料成为许多户外流行运动杂志干发文章的对象，并且“透湿产品大战”成为展览会的一大特点。客户对生产商提供的测试结果与声称的性能之间一直存在疑惑。后，英国标准学会（BSI）阻止了一个专家小组，，制定了一种公正的透湿性测试方法，并制定了永久性标准：BS7209:1990。Hohenstein协会提出了透湿杯法，这种方法的测试结果与实际穿着测试很吻合。虽然有更多的产品被开发出来，或现有产品有所提高，但到本书写作之时，疑惑仍然存在，对测试方法和评价方法仍要花很多时间进行研究。

生产商们仍然对微孔膜和无孔膜透视机理的相关有点有所争议，无孔膜有时也称“整体膜”。据称，表面活性剂和人体分泌的油脂都会污染微孔，而使水通过。此外，由于在服用过程中，服装的肘部和膝部被拉长，微孔变大，也会使水通过。除了这些性能外，防护服的耐用性对人的生理学影响，生产过程和废弃物的处理对生态的影响正在受到评估。

如今，很多高档服装都是由诸如Gore-Tex和Sympatex（AKZO）薄膜制成。它们通过将防水透湿膜与服装面料层压制成，织物起保护和支撑作用。有时，在防水透湿膜的另一面再附一层疏松织物，形成三层层压织物，使薄膜免受损坏。然而，近些年来，这种方法越来越多地被另一种方法所取代，即不再将疏松织物与层压织物相结合，手感柔软，弹性好，而且疏松的结构有利于汗液排放。实际上，衬里材料可以吸收部分薄膜表面凝结的汗液，从而全面提高为空的性能。合理的控制湿度对舒适性非常重要，因此成为一个研究课题。当微孔膜表面被凝结水覆盖时，透湿性会大大降低。然而，对于无孔亲水性膜而言，当膜表面凝结水被引走后，透湿效率反而会降低。应当选择合适的衬里材料来提高服装的整体性能。双层层压织物的手感比三层层压织物柔软得多，而且更富有弹性。有时，防水透湿膜仅和疏松的衬里织物层压。此外，越来越多的服装加工工厂使用64g/m2的机织物作为基材，有时使用防撕裂（rip-stop）结构来提高撕破强度。这样可以制造出质量轻、悬垂度与柔软性好的高档服装，对改善20世纪80年代中期出现的三层层压织物僵硬、悬垂度差的状况有非常重要的意义。层压加工必须非常谨慎，否则不仅会使织物手感变硬，而且会显著降低透湿性能。为了获得更好的性能，人们正在开发透湿性黏合剂。防水透湿膜广泛用于足球服、手套及袜子的制作。

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