防水透濕面料
防水透濕面料是一種新型的紡織面料,其成份由的高分子防水透氣材料(PTFE膜)加上布料復(fù)合而成。防水透濕面料的主要功能有:防水,透濕,透氣,絕緣,防風(fēng),保暖。其透濕量為每24小時每平方米16000g,防水壓可達(dá)到8000-20000mm水柱,絕緣最高可達(dá)10萬伏。該面料在惡劣的環(huán)境中也能保持其最佳功效,可適應(yīng)溫度為:427度至零下200度。從制作工藝上講,防水透濕面料的技術(shù)要求要比一般的防水面料高的多;同時從品質(zhì)上來看,防水透濕面料也具有其他防水面料所不具備的功能性特點。防水透濕面料在加強布料氣密性、水密性的同時,其獨特的透汽性能,可使結(jié)構(gòu)內(nèi)部水汽迅速排出,避免結(jié)構(gòu)孳生霉菌,并保持人體始終干爽,完美解決了透氣與防風(fēng),防水,保暖等問題,是一種健康環(huán)保的新型面料。
在水汽的狀態(tài)下,水顆粒非常細(xì)小,根據(jù)毛細(xì)運動的原理,可以順利滲透到毛細(xì)管到另一側(cè),從而發(fā)生透汽現(xiàn)象。當(dāng)水汽冷凝變成水珠后,顆粒變大,由于水珠表面張力的作用(水分子之間互相“拉扯抗衡”),水分子就不能順利脫離水珠滲透到另一側(cè),也就是防止了水的滲透發(fā)生,使透汽膜有了防水的功能。
當(dāng)你去登山的時候,冷不丁會下雨,總不能撐著雨傘上山吧。爬山又是一項非常消耗體力的運動,出大量的汗水,而山上的溫度一般都很低,總不能把衣服脫掉吧。那么,怎么樣才能一下解決這類問題呢?實際上,人們很早就在研究這個問題了,那就是穿一件既防水又能透濕的衣服。(平時人們常稱它為透氣織物,但不是空氣中的氣體,而是汗水蒸發(fā)出來的蒸汽)。
具體來講,防水透濕織物是指水在一定壓力下不浸入織物,而人體散發(fā)的汗液卻能以水蒸氣的形式通過織物傳導(dǎo)到外界,從而避免汗液積聚冷凝在體表與織物之間以保持服裝的舒適性,它是一種高技術(shù)、獨具特色的功能性織物。防水對于普通面料工作者來說并不是什么難題,關(guān)鍵是如何實現(xiàn)透濕。下面,我們從防水透濕織物的種類來深入了解一下它。
一、通過纖維來實現(xiàn)透濕
1、文泰爾織物。最早的防水透濕織物是著名的文泰爾(Ventile)織物。它是上世紀(jì)40年代由英國的Shirley研究所設(shè)計的,選用埃及長絨棉的高支低捻度純棉紗高密重平組織織物,最初主要用于第二次世界大戰(zhàn)期間的英國空軍飛行員的防寒抗浸服。當(dāng)織物干燥時,經(jīng)緯紗線間的間隙較大,大約10微米,能提供高度透濕的結(jié)構(gòu);當(dāng)雨或水淋織物時,棉紗膨脹,使得紗線間的間隙減至3~4 微米,這一閉孔機制同特殊的拒水整理相結(jié)合,保證織物不被雨水進一步滲透。目前該類面料早已被其它防水透濕面料所取代。 服飾搭配
2、Coolmax類面料。杜邦、日本東麗等國際大公司研究的通過纖維內(nèi)部制造出孔道的方式實現(xiàn)將汗水排出體外,也就是市場上的吸濕排汗面料。該類纖維生產(chǎn)技術(shù)集中在這類國際大公司手上,價格相對較高,難以成為市場的主流。
二、通過涂層來實現(xiàn)透濕
采用干法直接涂層、轉(zhuǎn)移涂層、泡沫涂層、相位倒置或濕法涂層(凝固涂層)等工藝技術(shù),將各種各樣具有防水、透濕功能的涂層劑涂敷在織物的表面上,使織物表面孔隙被涂層劑封閉或減小到一定程度,從而得到防水性?椢锿笣裥詣t通過涂層上經(jīng)過特殊方法形成的微孔結(jié)構(gòu)或涂層劑中的親水基團與水分子作用,借助氫鍵和其它分子間力,在高濕度一側(cè)吸附水分子,后傳遞到低溫度一側(cè)解析的作用來獲得。涂層面料的價格低,實現(xiàn)了一定的透濕,而被廣泛使用。但是由于其防水透濕性能較差,手感也不能令人滿意,市場占有率正在逐步的減少。
現(xiàn)在開發(fā)出的濕法轉(zhuǎn)移涂層的面料使得涂層面料又煥發(fā)了新機,它不僅防水透濕等物性指標(biāo)很高,面布能做100%特氟龍?zhí)幚,水洗牢度能達(dá)到25次以上,手感也非常好。
三、通過層壓防水透濕膜來實現(xiàn)透濕
1、PTFE薄膜
水蒸氣分子的直徑為0.0004微米,而雨水中直徑最小的輕霧的直徑為20微米,毛毛雨的直徑已經(jīng)高達(dá)400微米,如果能夠制造出孔隙直徑在水蒸氣和雨水之間的薄膜,那么既防水又透濕不是就能實現(xiàn)了嗎?美國GORE公司利用聚四氟乙烯(PTFE)成為第一家生產(chǎn)出該膜的公司,與織物進行復(fù)合層壓后取商品名為GORE-TEX。但是由于PTFE具有非常強的化學(xué)惰性,幾乎沒有什么材料可以將它與其它織物很好地層壓在一起,第一代面料牢度非常差。后來,經(jīng)過不斷的努力,通過與其它親水薄膜層亞在一起成為復(fù)合薄膜,并在膜上進行特殊處理,牢度大大提高。一般認(rèn)為,Gore-Tex面料水壓可以達(dá)到10000mm,水洗6-7次后水壓才有明顯的下降;透濕量最高可以達(dá)到10000g/sqm*24hrs,但是這并不是剛做出來的面料就能達(dá)到這個數(shù)值,需要經(jīng)過幾次水洗,將部分膠水洗去,可用孔隙增多,透濕量上升。
PTFE面料現(xiàn)在主要以美國的Gore和Donaldson為代表。Gore自己生產(chǎn)薄膜并做復(fù)合,不單獨賣薄膜,指定較好的服裝生產(chǎn)廠家做服裝,并有單單獨的銷售人員與其配合。Donaldson只生產(chǎn)薄膜,在日本的復(fù)合廠家做復(fù)合。這兩家公司在市場上的競爭也非常的激烈。國內(nèi)的PTFE生產(chǎn)廠家現(xiàn)在也逐漸興起,但是都以單組分的PTFE薄膜為主,沒有與親水性薄膜復(fù)合,水洗牢度一般只能在五次左右。上次在上海的產(chǎn)業(yè)面料展會上碰到一家印尼的生產(chǎn)廠家,據(jù)稱水洗也是五次左右。
雖然PTFE面料防水透濕性能較其它面料出色,但是,也由于其本省的化學(xué)惰性,薄膜難以被自然界降解,燃燒溫度高達(dá)405℃,大規(guī)模的應(yīng)用使得GORE-TEX漸漸成為環(huán)境的殺手。面對如此難題,GORE公司建立了稱之為平衡工程的廢棄服裝回收機制以期降低其對環(huán)境的影響。希望在環(huán)境保護主義大行其道的今天,GORE能堅挺的走下去。
2、TPU薄膜
TPU是熱塑型聚氨酯薄膜的簡稱,屬于無孔親水性薄膜。由于薄膜本身沒有孔隙,防水效果自然很好,同時也還使面料防風(fēng)保暖。透濕主要通過其的親水特性來實現(xiàn),依靠衣服內(nèi)外蒸汽壓的差異,將蒸汽從壓力高的地方轉(zhuǎn)移到低的地方,從而實現(xiàn)了透濕的功能。本人也長期從事TPU復(fù)合面料的生產(chǎn),特作一些簡單介紹。