5.4 防水透湿纺织品在线视频

同学们

今天所讲的内容

就跟这诗当中多提到的一件物品有关

不知道大家是否能够听的出来呢

是的

就是我们刚才所说到的 蓑衣

古代的蓑衣也即是现代的雨衣

大家都穿过雨衣吗

下雨天穿上雨披骑着自行车有什么感受呢

雨披是传统意义上的防水面料

它采用涂层的方法

封闭纺织品上大大小小的空隙

将无孔不入的水拒之门外

从而具备防水功能

但也恰恰因为封闭了纺织品上的空隙

消费者在穿着的过程中

具有强烈的闷热感

丧失原有的穿着舒适性

可现如今市场中

琳琅满目的户外纺织品

深受消费者的喜爱

防水透湿是其最最基础的功能呀

同学们

防水

透湿

乍听上去像是一对矛盾体

那么

这样一对矛盾体是

如何转变成为相容体的呢

我们先来了解防水透湿纺织品的概念

防水透湿纺织品从

字面上讲具有两个方面的功能

实质上是将防护性与

舒适性有机结合到一起的

功能性纺织品

它使人体与服装间

微小气候得到调节

保持穿着者干爽和温暖

从专业的角度来总结其定义

是指织物在一定的

水压下不被水润湿

但人体散发的汗液蒸汽

却能通过织物扩散或传递到外界

而不在体表和织物之间积聚冷凝

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

国外也称“可呼吸织物”

防水透湿服装不仅能满足

寒冷

雨雪

大风等恶劣天气的穿着需要

保持服装的干爽舒适性

也能够满足化学

有毒

传染环境的穿着需要

起到隔绝 过滤 透湿的作用

因此

防水透湿织物逐渐被广泛应用于

军用服 运动服 休闲装 特种

功能服装及秋冬服装及鞋类等

那么防水透湿纺织品

它的主要加工方法都有哪些呢

首先要给大家介绍的是

通过超高密结构法

所赋予纺织品防水透湿的功能

那么最具有典型代表的就是

Ventile织物

这是一种细号低捻度的纯棉纱高密织物

在干燥的文泰尔防雨织物中

纱线之间的微孔比较大

能提供高度透湿的结构

一旦润湿

棉纤维膨胀

纱线之间的空隙由10μm减少到3μm

迫使孔隙缩小

在短时间内可以防止水的渗透

这一闭孔机制同特殊的拒水整理相结合

可使织物不被雨水进一步渗透

可用于外科手术服

户外穿着服等

在它的基础上

我们后来又发展了

利用超细纤维（0.1～0.3dtex）

制成的超高密度织物

这些织物即使不采用

拒水整理也可达到9.8～14.7kPa的耐水压

日本钟纺公司用分离型纤维（1dtex）

制成织物后再经高收缩

于1981年首创超高密织物

密度为普通织物的20倍

耐水压可达6kPa以上

透湿量达7000g/m2.24hr

而日本帝人公司以

超细涤丝为原料开发的

微隙织物Microporous Fabric

据称织物经5次洗涤后

在24小时内仍能

耐受9.8kPa的水压而不渗漏

透湿量可达10，000g/m2.24hr

经20次洗涤后

该织物的性能仍能保持90% 以上

那么在这些超高密织物之后

又有了仿生技术的应用

为什么呢 因为人们发现

荷叶表面因覆盖着

稠密的细短茸毛及连续的蜡质层

而具有特殊的拒水性能

滴于荷叶表面的水不能渗透荷叶

而只能顺荷叶表面流走

这种现象称为荷叶拒水原理

80年代初

日本一些公司利用超细纤维(0.1～0.3dtex)

特殊的收缩技术得到超高密织物

比如说

日本帝人公司根据荷叶防水机理

利用超细纤维制成的拒水

防水织物“Microfit Rectax”即为一例

这种织物具有极佳的透湿性（>8000 g/m2.24hr）

防风性（0.5cm/cm2.s）

和耐水压性（600～700mm）

那么我们国家也有一些研究者

他们采用涤纶微细旦纤维

织造高密度织物

并利用组织的浮长线模拟

荷叶表面的乳头状突起

使织物表面具有细小的凹凸

同时对坯布进行收缩整理和拒水整理

使织物具有良好的防水透湿性

那么除了刚才给大家所介绍的这三种以外

还有第四个就是

我们通过整理手段以实现

高密度的高密整理织物

这种织物的原料纤维具有皮芯结构

芯线是较粗的高收缩纤维

皮线为超细原料

如帝人公司开发的

以涤纶皮芯异收缩纤维为原料的“Sorela”

和日本尤尼契卡公司生产的

以乙烯与乙烯醇共聚长丝为芯线

以锦纶为皮线的皮芯异收缩织物“Nnaiva”等

紧密型织物

其优势主要在于

工艺简单

主要是纱线和丝纤度的变化

制成的衣物悬垂性好

透湿性好

但其织物耐水压太低（<1,000mm）

这大大限制了它的应用范围

于此同时

由于织物密度大

织物的撕裂性能差

纺纱必须特殊处理

生产成本高

加工困难

那么

棉型文泰尔织物遇水变僵硬

不利于穿着

这也是此类织物缺点之一

在这种高织物高密度发展之下

我们又有了

微孔技术法

来用于生产防水透湿纺织品

是利用一个悬殊的直径差

同学们

能降落到地面的雨滴

直径通常在100～30000μm

因为我们有

小雨 细雨和蒙蒙雨

而水蒸气分子的大小为0.0004μm

微孔防水透湿织物是根据水滴与

水蒸气的大小相差悬殊的事实

设计织物微孔直径使织物外测的

水不会穿透织物而渗透到织物内侧

但人体散发的汗蒸汽却能够

通过微孔扩散到外界

从而具备了防水透湿的功能

这样一大类的产品

最具有典型特点的就是

目前已经被世界上公认的

最先进的防水透湿织物

由美国戈尔公司发明并生产的GORE-TEX面料

是利用聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜

与织物复合而成

Gore-tex薄膜厚度约为25μm

气孔率为82%

也就是说每平方厘米有14亿个微孔

平均孔径为0.14μm

孔径范围0.1～5μm

小于轻雾的最小直径（20μm～100μm）

而远大于水蒸气分子的直径（0.0003～0.0004μm）

所以说

水蒸气能通过这些

永久的物理微孔通道扩散

而水滴不能通过

同时由于PTFE薄膜是拒水的

具有优良的防水透湿性能

据测试

Gore-tex膜的耐水压为440kPa

透湿量达11.072g/m2.24hr

将其层压于尼龙或涤纶织物

可使织物的耐水压达1000cm以上

透湿量达5000g/m2.24hr

说了这么多Gore-tex优点

它也有一些缺点

用Gore-tex膜制成的服装

有一个严重的缺陷

即随着服用时间的延长

防水透湿的效果变差

甚至出现面料渗水现象

这主要是由于薄膜的比表面积较大

容易吸附粉尘及人体汗液中的

盐分 油脂 化妆品等物质

洗涤剂也容易残留在薄膜微孔内

这些物质的存在导致

薄膜微孔的亲水性增加

从而引起毛细吸收现象

总的来说

这类织物的耐水压性

透湿性

防风性及保暖性都较好

但加工过程较为复杂

生产成本较高

特别应注意的是微孔在

长期使用的过程中会被堵塞

从而导致织物的防水透湿性能下降

那么有没有什么方法可以

去解决刚才所说的这种现象呢

就是第三种方法

致密亲水膜技术法

它的原理是利用高聚物膜的亲水成分

提供了足够的亲水性基团

作为水蒸气分子的阶石

水分子由于氢键和

其它分子间力的作用

在一定的温度和湿度梯度下

高湿度的一侧吸附水分子

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

其防水性来自于薄膜自身的

连续性和较大的膜面张力

利用薄膜与织物进行层压/涂层

赋予织物防水透气功能

具体实例 就是

聚氨酯涂层剂具有

玻璃化温度低且易于调节

低温强度和柔韧性优良等优点

是用于防水透湿目的的常用涂层剂

提高无孔涂层的透湿性的关键是

如何发挥聚氨酯分子

结构中软段分子的作用

即导人亲水性的软段分子

作为吸附和释放水分子的部分

聚氨酯涂层剂涂层之后

由于溶剂挥发形成无孔薄膜

通过亲水基团或氢键对水分子的

吸附－传递－解吸

作用达到透湿的目的

它的特点也是因为

由于膜中没有微孔

因此防水性能很好

但透湿气性能有待于提高

于此同时

这类涂层织物的缺点是

需要表面经拒水整理来改善防水性

致密膜防水透湿织物一般加工简单

不存在粉尘

汗渍和油垢的污染

但对设备

涂层剂有特殊要求

所涂层的织物具有较高的耐水压

但却难以获得较高的透湿性

同学们

听完我们对这三种防水透湿纺织品

三种防水透湿技术讲解之后大家会发现

各自都有各自的有点

也都存在着缺点

那么

目前市场当中我们常穿着冲锋衣

采用Gore-tex面料相对来说还是多一些

那么是可以帮助你们

自己身边的朋友和亲人

在去购买以及洗涤的时候

给出一些指导性的建议

那么今天这堂课主要给大家

防水透湿纺织品

它的概念以及

主要的三种加工的方法

同学们

今天这一讲就先讲到这里

再见