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| 防水透气织物的若干探讨[组图] |
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| http://www.ezlife.com.cn 2006年06月01日 来源:
阿宝丁 |
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微孔膜类：撇开制备薄膜的工艺不谈，PU（PU可分为亲水PU和非亲水PU，这里讲的是后者，前者后面会讲到）、TPU及E-PTFE都是通过控制覆合在面料上的薄膜的微孔来实现防水透气的。其主要原理，是将微孔直径控制在比水分子大、比水分子团小的范围内（0.0004微米---20微米），允许分子态的水通过，而阻止各种水分子团通过。就膜本身而言，与防水透气性能相关的要点是开孔率、开孔大小、薄膜厚度及孔的直接通过能力（即孔是直的还是弯的，这一点在实验中影响微小）。GORE-TEX薄膜在防水透气能力方面的优秀性，主要在于高开孔率、合理的开孔大小和厚度。在直接通过能力方面，由于GORE-TEX薄膜内部的蛛网结构，造成水分子不能轻松通过，但这也同时实现了防风的功能。
目前应用在户外服装上的微孔类防水透气产品，薄膜原材料常见的是PU（聚氨酯，例如TNFHYVENT、MARMOTPRECIP等。）与PTFE（聚四氟乙稀，EVENT、GORE-TEX、DENTIK等）两个类型。早期的PU产品由于加工水平的问题，造成耐久性及低温透气性不佳的缺点，而在今天，这些问题已经得到较大的改观。2004年日本东丽所制备的ENTRANTPU类薄膜即可实现20000毫米防水，透气4000-6000克/平米/24小时的性能，并且在各种现实温度下工作平稳。但就性能高度来讲，以PTFE作为原料的第二代GORE-TEX薄膜（这实际上是微孔亲水膜）目前已能够轻松达到20000毫米防水，透气16000克/平米/24小时，优势依然明显。这里我要表达的是，不能单纯的讲PU更好或PTFE更好，各个不同厂商的工艺水平在这中间起到重要作用。例如以PTFE为原料的DENTIK薄膜，防水能力差于以PU为原料的东丽ENTRANT，透气则差不多。另外，在内层材料及外层材料的处理上，还有很多因素影响到成品服装的防水透气能力，这点以后再讲。
致密亲水膜类：这一类薄膜的原理在理解上相对困难，简单的讲，这一类薄膜是以高分子聚合物（例如聚环氧乙烷或PU等）为基材，在其中导入亲水性分子，通过分子的亲水运动将水分由高浓度一侧导向低浓度一侧（亲水性分子在高浓度一侧吸附，在低浓度一侧扩散并解吸）。这一类薄膜防水性能好，且由于不存在堵塞透气孔的问题而较好养护，但其缺点是透湿速率不高（2004年SYMPATEX公布数据为2700克/平米/24小时）。但就象我们先头讲过的那样，不能单纯以薄膜本身的防水透气性能作为成品判断的指标。SYMPATEX由于不需在内侧覆盖聚氨酯涂层，因而能够比较好的在成品中利用薄膜的透气能力。在成品方面，SYMPATEX较GORE-TEX差距明显，但对比多数非亲水微孔PU类成品并不逊色。
GORE-TEX的改进：
作为最为热门的防水透气产品，我们也顺带谈一谈GORE-TEX的改进。1976年，第一代GORE-TEX即已经诞生。当时，是单纯的将薄膜层压在织物上。1985年在军方招标中，GORE-TEX作为唯一符合军方防水透气标准的材料被选中，这也表明PTFE的工艺在当时的先进性。
随后，日本人腾井富美子研究发现，GORE-TEX产品在使用中存在问题，即使用时间一长，防水透气能力就下降。原因是人体的盐分、油脂和洗涤剂等物质残留在微孔中，一方面堵塞透气孔道，造成透气性下降，一方面使薄膜亲水性增加，引起毛细现象，造成防水能力减弱。鉴于这个缺陷，GORE与日本润工社合作，在GORE-TEX内层增加一层亲水性聚氨酯（PU）涂层，一方面阻隔这些有害物质，一方面保持其透气性能。这是第二代，也就是目前的GORE-TEX。
当然，GORE-TEX的进一步开发与完善还在不断进行中，相信会有更好的产品面市。
影响导湿膜防水透气能力发挥的因素观察：
通过在网络上的数据收集和对成品标签的观察，我发现两个普遍的现象：
1、MARMOTPRECIP、TNFHYVENT这两种口碑甚好的PU类薄膜标称透湿率不到900克/平米/24小时，仅为GORE-TEX的十几分之一。也有可能这个标称透湿率是指的成衣而不是薄膜，这里盼望有条件能够进行实验测试
2、在制成成衣后，成衣透湿率仅为薄膜本身的几分之一甚至十分之一左右，远达不到剧烈运动的排汗需求（参看表1、表2）。并且，多数不同类型、品牌薄膜的标称透湿率有明显差距，而制成成品后差距变小甚至结果相反。（《印染译丛》2004第六期《防水透气织物》）
通过这个观察，我们需要了解的是，成品的辅材选择及其他工艺对于防水透气膜，尤其是微孔膜的性能发挥影响很大。通常，在内层采取亲水处理（使水尽量分散，便于蒸发及被亲水基团吸附），而外层进行拨水处理（防止外部水结成水膜阻碍透气）可以更好的发挥吸附——排出——阻止进入的过程。但我们不能否认的是每多一层材料（尤其是外层面料），就会不同程度的减少有效透气孔率（这一点在致密亲水膜上影响应不显著），从而影响性能。胶合、致密的面料和拨水处理都是其中的因素
表1
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人体活动状态 |
蒸发速率（克/24小时） |
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睡眠 |
2280 |
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坐 |
3800 |
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行走 |
7600 |
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疾走 |
11500 |
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轻负荷疾走 |
15200 |
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重符合疾走 |
19000 |
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超重负荷疾走 |
22800-38400 |
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超重强度劳作 |
38000-45600 |
表2
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材质 |
透气速率（克/平米/24小时） |
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GORE-TEX |
16000 |
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DENTIK |
8000 |
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ENTRANT G2 |
8000 |
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| 平均得分 9.00, 共 2 人评分 |
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ukwurwoc
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2008-05-15 20:03 pm
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