阻水透气布料阻水透气布料(WaterproofandMoisturePermeableFabric)也叫阻水透气布料,在国外又叫"可呼吸布料"(Waterproof,windproof,andBreathableFabric或WWB).拒水透气布料是指具有肯定压力的水或肯定动能的雨水,以及各种工作装外雪、露、霜等,不能透过或浸湿织物,而人体散发的汗液、汗气能够以水蒸气为主的形式传递到外界,不会积聚或冷凝在体表和布料之间而使人感觉粘湿和闷热,从而实现了布料阻水功能和织物热、湿舒适性的统一。 拒水透气布料既能防雨阻风，又能排汗、透气、穿着舒适，在穿着过程中使水在肯定压力下不浸透布料，而人体散发的汗液等却能以水蒸气的形式通过布料或传导到外界，而不在人体表面和布料之间冷凝积聚，保持穿着者干爽、温暖。 人们对穿着舒适性，功能性要求的不断提高，促使我们采纳各种新型技术来改善布料的各项性能，不同工艺、技术的层压是给予布料新功能的主要手段，其中布料的PUPU涂层/层压技术是重要的方法之一。 布料PUPU涂层/贴合是布料和高分子聚合物的贴合，它不仅保留织物原有的功能，更增加了覆盖层的功能，布料PUPU涂层/贴合技术给布料业制造功能性布料提供了更多的可能性，大大拓宽了面料品的用途，应用领域也越来越广，不仅使用于衣用面料品的生产，而且其应用扩大到鞋业，民事或军工制服，极端气候条件下的工作装，防油布，施工棉帐篷，包裹等。 1拒水透气后后整理的机理 一是利用水滴的小直径和水汽或空气的直径之间的差异来实现，既采纳织物的经纬交错间的孔隙或织物贴合物的孔径介于水小直径和水汽或空气的直径之间，达到阻水透气的目的，基于这一原理设计的阻水透气的布料有超细高密布料、特高密度的棉织物等。这类布料的透气类型属于纺纺纱线间孔隙的自然扩散。高密布料由于轻薄耐用，透气性好，柔软、悬垂性好，阻风，广泛用于体育、户外活动工作装上。主要缺点是阻水性差，由于布料密度大，布料的撕裂性能差，纺纱必须非常处理，生产成本高，整理困难。 二是采纳微孔薄膜使薄膜微孔（微孔直径大约在1nm）的孔径介于水滴和湿气之间，将薄膜和布料贴合给予布料拒水透气功能。微孔高聚物薄膜可以和布料通过贴合或PUPU涂层工艺和布料贴合从而给予层压体阻水透气功能。微孔的产生有多种方式：可通过对薄膜的双向拉伸产生微孔，也可在高聚物上填加填料（如陶瓷）使高聚物和填料之间形成孔隙，也可以通过相分别（聚氨酯的湿法）产生微孔，还可以机械方式利用打孔技术（如激完）使无孔膜产生空隙达到透气的目的。 三是利用高聚物膜的亲水成分提供了足够的化学基团作为水蒸气分子的阶石，水分子由于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团传递到低湿度一侧解吸，形成吸附--扩散--解吸过程，达到透气的目的。亲水成分可以是分子链中的亲水基团或是嵌段共聚物的亲水组分；其阻水性来自于薄膜自身膜的连续性和较大的膜面张力。利用薄膜和布料进行贴合/PUPU涂层给予布料阻水透气功能。 四是利用形状记忆高聚物的特性，形状记忆高聚物在玻璃化转变温度区域，由于分子链微布朗休闲而使透气性有质的突变，而且其透气性能随外界温度的变化而变化，即智能化功能，尤如人体皮肤一样，能随着外界温湿度的改变而调节。采纳这种形状记忆聚氨酯产生阻水透气布料可以采纳无孔贴合/PUPU涂层方式，减少了由于微孔而在使用过程中产生微孔堵塞等缺点，更重要的是布料的透气气性能能随着人体温度的变化而变化，达到智能效果，使其适宜于各种条件下穿着。 2拒水透气布料的分类及应用 2.1超细纤维织成的高密度布料经阻水后后整理而成为阻水透气布料 采纳高支棉花纺纱线和其他超细合成纤维构成的紧密织物，布料密度约为一般织物的２０倍，通过肯定的方法后后整理后就具备肯定的拒水性，且能使织物具有肯定的透气透气性。高支棉花纺纱线遇水膨胀，会使纺纺纱线间的间隙变得更小，从而使织物具有阻水透气功能。将超细合成纤维的表面收缩成荷叶状的凹凸结构，也可达到阻水透气的效果。该类布料的特点是透气性、柔软度和悬垂性好，但耐水压值较低。由于纤维纺纱线支数对纺纱工艺要求较高，织布时断头多，次品率高，染整整理较困难，布料撕裂强度低，耐磨擦性较差，因此一般用于体育、户外活动工作装的制作上。 2.2贴合层压布料 运用贴合技术把一般面料织物和高科技微孔薄膜产品的优势性能贴合于一体，是布料阻水透气的进展方向。目前美国、荷兰、英国等公司的产品引导着阻水透气贴合布料市场。将聚四氟乙烯树脂在熔融状态前作成薄膜。加热到融点后，纵横双向拉伸，冷却后形成热固型蛛网状的微细多孔结构，厚约２５微米、气孔率约８２％的薄膜平均１平方英寸约０．０６cm2中有９０亿个孔径为０．２～５微米的微孔，把这种薄膜粘在尼龙绸或涤纶布料上，即成为拒水透气织物（０．２
#p##e#微米为水滴直径的５００～１５０００分之一，水蒸汽粒子直径的５００倍，因此，既可预阻水滴进入又能让水蒸汽通过。该类产品的去污性较差，在被汗脂，发油等污染后，拒水透气性会显著下降。同时它的耐洗性也很差，用清洗剂清洗时，清洗剂中的表面活性剂会浸入薄膜而堵塞微孔，产生毛细管吸水现象，使水珠可以渗入，从而导致拒水性能下降。第二代产品是将厚０．０２５毫米，布满孔径为０．２微米微孔的聚四氟乙烯薄膜（由ＰＴＦＥ膜和拒油亲水组分聚氨酯构成的贴合膜）夹粘在两层织物之间而制成的，因而能把油脂等物质完全屏蔽，水洗或干洗都对其拒水性能影响不大。由于布料表面具有贴合结构，其阻水性能不会因表面活性剂影响而降低，其耐水压值可达７公斤／厘米。利用贴合技术制作的布料主要是美国的Ｇｏｒｅ－ｔｅｘ布料、Ｓｙｍｐａｔｅｘ。它克服了ＰＶＣ及ＰＵ膜的缺陷，具有耐压、耐寒、耐低温、防毒、防腐、防臭和可水洗等特点。 2.3PUPU涂层布料 利用直接PUPU涂层、转移PUPU涂层、泡沫PUPU涂层或湿法PUPU涂层等工艺技术，可在布料表面施加一层连续的微孔膜，使布料表面孔隙被PUPU涂层剂封闭或减小。由于PUPU涂层采纳疏水性物质，其孔径使雨滴不能通过，而水蒸汽分子可以通过，从而使布料达到阻水透气的效果。PUPU涂层法分为干法PUPU涂层和湿法PUPU涂层。 干法PUPU涂层主要是加热除去树脂溶液中的溶剂而使树脂固化成膜，但当具备肯定透气性时，则孔隙变大，难以达到阻水效果。据新报导，将羧基乙烯聚合物的有机胺盐溶化在乙醇系或酰胺系溶剂中形成粘稠液体，同溶化在有机溶剂中的氟系树脂混合，然后在其混合物中加入适量亲水、亲油平衡值在８以上的非离子活性剂，涂敷在底布上后，经水处理就形成贯穿的微细多孔薄膜，用以制成能耐水在２千毫米以上的拒水透气性布料。 湿法PUPU涂层的成膜方式是将底布浸在溶液中，通过处理使表面形成一层薄而软，有无数０．２～５微米、蜂窝状小孔薄膜。该类产品具有较好的拒水性、阻水性、透气性和柔软性，用于制作高尔夫球服、休闲便服和外套等，也可用于制作休闲量较大和气候较恶劣情况下穿的滑雪衫、滑雪服、海上工作装等。PUPU涂层布料由于原材料和工艺方法的局限，一直未能很好地解决透气透气和耐静水压、耐水洗之间的矛盾。 2.4高科技无纺布 以美国杜邦公司为代表的拒水透气无纺布由１００％高密度聚乙烯通过闷蒸法技术制作而成，其非常的致密结构能拒水透气、透气。该类布料表面比较柔软，手感舒适适用于工作装内衬，也可用作羽绒工作装织物。 3布料拒水透气后后整理的测试方法 阻水透气布料性能的测试方法：关于布料阻水性和透气性的测试有不同理论依据的测试方法，各国的标准并不一致。各种测试方法种类繁多，所得到的结果难以比较。以透气性测试为例，同一个Gore-Tex布料，按照美国标准测试法ASTME-96ProcedureB,所得到的结果是500g/m2.24h,按照美国测试法ASTME-96修正的干燥剂吸湿法，所得到的结果是2000g/m2.24h。阻水透气布料的生产厂家往往选择有利于自己的测试标准。 3.1阻水性能测试 实验室测试布料拒水性的方法随布料的实际用途不同而采纳不同的方法，并以各种不同的指标表示。按照测试原理可以分为静水压、表面润湿性、吸水性三类。以上三种常用的为静水压测试方法，即在标准大气压条件下，织物PUPU涂层或阻水面接触水面，承受延续上升的水压，直到布料背面渗出水珠为止，此时测得的压力值即静水压。Gore公司规定，当布料的静水压超过172.37kPa时才可以称为“阻水”布料，静水压在13.79~172.37kPa时称为“高度抗水”布料。按此换算，15m的静水压也只不过147.3kPa而已，要超过17.5m才能算上是“拒水”布料。 3.2透气性能测试 布料透气性的测试方法一般分为布料水蒸气传递速率（WaterVaporTransmissionRate）的测试和布料对蒸发热转移阻抗的测试两大类。研究者主要倾向于用水蒸气阻抗（WaterVaporResistance）评价人体汗液从身体表面通过布料向环境转移的能力，主要包含出汗热盘法和出汗假人法；而生产者更喜欢用肯定温度、肯定湿度和肯定风速下单位时间内通过布料单位面积的水蒸气质量（g/m2﹒24h或g/m2﹒h），也就是人们熟悉的透气量来评价布料的透气性能，因为这种测试方法主要的测试装置是杯子，布料透气量的测试方法也叫操作杯法。 3.2.1操作杯法 操作杯法是把盛有吸湿剂或水及织物试样的操作杯放置于规定温度、湿度和气流等的环境中，根据肯定时间内操作杯（包含试样和细湿剂或水等）质量的变化计算出透气量。操作杯法主要包含水蒸气透过法和干燥剂法两大类。 水蒸气透过法有正杯法和倒杯法之分，正杯法测试时杯子口朝上
#p##e#，布料和水保持肯定的距离；倒杯法时布料紧贴水面。这两种方法测试得到的数据没有明确的关系。干燥剂法也叫吸湿法，是指在肯定方法条件下通过测定肯定时间内干燥剂所汲取的水蒸气量，从而得到此条件下单位时间内透过试样单位面积的水汽量，用于评价布料透气性能的方法。干燥剂法也有干燥剂正杯法和干燥剂倒杯法之分。在以上各种方法中，干燥剂倒杯法能得到大的水蒸气梯度，因而能产生高的透气量。我国国家标准是水蒸气透过法和干燥剂法并列，选用哪种方法由测试单位自己决策，但必须在实验结果旁注明。 3.2.2出汗热盘法 出汗热盘法也称为“皮肤模型”法，是一种用来测试模拟紧贴皮肤所发生的传热传质过程的装置。蒸发阻抗越高，布料的呼吸性越差；蒸发阻抗越低，布料的呼吸性越好。蒸发阻抗测试范围一般为148.7m2Pa/W~3.9m2Pa/W.。 4布料拒水透气后后整理的进展方向 拒水透气布料是七十年代中期进展起来的，是一种功能织物。随着生活水平提高，只拒水不透气的阻水服已不能适应市场多元化的需要。抗腐蚀、耐强酸强碱、防火和防毒等功能和阻水透气功能的结合会是该类布料进展的方向。因此，我们不但应对国内外阻水透气布料的新技术、新品种增强了解，还应该开发应用新技术和新产品，不断拓展阻水透气布料在警服行业、特别是特种警用工作装和装具上的应用。 １结合工作装功能开发应用新产品。阻水透气布料除用作休闲服、便服、雨衣、棉民用帐篷、鞋袜等，还可用于羽绒服、劳动服、外套、冬装等。多功能的阻水透气布料还可扩大到国防、航海、捕鱼、油井、消防、运输等各个领城。 ２提高产品质量、改善外观风格。现行阻水透气织物柔软性、悬垂性不理想，可通过研究改善其外观性能，使阻水透气布料更加轻便、舒适、多功能化，进一步提高布料的服用性能。 ３进一步研制和提高PUPU涂层技术，做好溶剂回收和废水污染处理。 ４建站和完善制造设备、测试仪器、产品标准以及测试方法等软硬件条件。
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