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最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。最后，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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