【集萃網(wǎng)觀察】1、 前言

　　防水透濕織物 （Waterproof & Moisture Permeable Fabric）通常也叫防水透氣織物，國外一般稱之為可呼吸織物（Waterproof and Breathable Fabric）。防水透濕織物是指具有使水滴（或液滴）不能滲入織物，而人體散發(fā)的汗氣能通過織物擴散傳遞到外界，不致在衣服和皮膚間積累或冷凝，感覺不到發(fā)悶現(xiàn)象的功能性織物。它是人類為抵御大自然的侵害，不斷提高自我保護的情況下出現(xiàn)的，集防風(fēng)、雨、雪，御寒保暖，美觀舒適于一身的高技術(shù)紡織品。用這種織物做成的服裝，不僅能滿足嚴寒雨雪、大風(fēng)等惡劣天氣環(huán)境中人們活動時的穿著需要（如冬季軍服等），也適用于人們?nèi)粘Ｉ�活對雨衣、運動衣等的要求，且穿著舒適美觀，無濕冷感，防止凍傷，尤其是2003 年肆虐我國的"非典"時期，防水透濕服裝發(fā)揮了重要作用，因而具有廣闊的發(fā)展前景。

　　隨著現(xiàn)代石油、化工工業(yè)的發(fā)展，易燃易爆氣體、粉塵作業(yè)環(huán)境日漸增多加之化纖織物大量用于服裝，靜電危害已經(jīng)成為引發(fā)燃爆事故的一大隱患�；�纖織物多為高阻材料，摩擦后極易產(chǎn)生局部靜電高壓積聚。因其不易泄漏，一旦遇到適宜的條件，就會發(fā)生危險的放電，輕者刺激人體，引起不適驚恐，招至作業(yè)失誤。重者導(dǎo)致儀器、元件的失效損毀，甚至引發(fā)火災(zāi)，爆炸等重大事故。哈爾濱亞麻廠特大火災(zāi)事故，天津石油液化氣罐裝站爆炸事故，勝利油田，上海煉油廠油罐、苯罐爆炸事故等，都與靜電危害有關(guān)。據(jù)資料記載，我國每年僅粉塵爆炸一項，就有400-600 次，經(jīng)濟損失達幾十億元。因此研制防水透濕防靜電織物，對于提高我國產(chǎn)業(yè)工人的防護水平、減少靜電危害導(dǎo)致的重大事故，都具有重要的意義。

　　2、 防水透濕織物的生產(chǎn)方法及其原理

　　在過去的幾十年中，已經(jīng)出現(xiàn)了許多種防水透濕的織物，概括起來這些織物可歸于以下三種類型：

　　2.1 高密度織物

　　利用高支超細棉纖維或超細合成纖維制成緊密的織物，使紗線間隙變得非常小，織物由于纖維的毛細作用而具有透濕性，再經(jīng)過碳氟化合物，有機硅等防水劑整理后具有一定的防水性能。這類織物中歷史最悠久，最為典型的織物文泰爾織物，它是一種經(jīng)過防水整理的全棉平紋織物。干態(tài)時，防風(fēng)透濕;濕態(tài)時，由于棉紗的吸濕膨脹，使纖維的間隙縮小，因而具有一定的防水性，但耐水壓不高。近來隨著合纖紡絲技術(shù)的迅速發(fā)展，涌現(xiàn)出許多利用超細纖維制成的高密織物。盡管這類織物具有優(yōu)良的透濕性，較好的懸垂性和手感，但耐壓一般不超過9.8KPa，由于織物密度大，加工起來也比較困難。

　　2.2 層壓織物

　　此工藝是將具有防水透濕功能的薄膜（通常是微孔薄膜才），采用特殊的粘合劑層壓或粘接到各類織物上，使其達到防水透濕的目的。這類織物中最為著名的產(chǎn)品當(dāng)屬美國Gore 公司的core-tex 織物，靜水壓超過1.8×105Pa，透濕量超過2500g/㎡d。缺點是制膜工藝復(fù)雜、成本太高，導(dǎo)致成衣價較高，且產(chǎn)品的柔軟性、懸垂性不太令人滿意。

　　2.3 涂層織物

　　是將加工的織物，用直接或轉(zhuǎn)移涂層工藝涂布，涂層封閉織物表面孔隙，獲得防水性。其透濕性則是通過成形過程中在涂層內(nèi)部形成的大量微孔或親水性“分子梯級通道”而獲得的。上世紀80 年代以后，采用聚氨酯材料制成的涂層或薄膜的研究異�；钴S，新工藝新品種不斷問世，引起世界各國的廣泛關(guān)注。采用聚氨酯防水透濕材料，除可獲得滿意的防水透濕性外，其優(yōu)異的彈性，耐寒性以及滑潤的手感，特別是相對低的加工成本，深受消費者和生產(chǎn)廠家的青睞，發(fā)展前景廣闊，科技含量及附加值高，國外已有十幾個品牌。

　　該種織物按獲得透濕性的機理不同，可以分為以下幾類：

　�、傥⒖拙郯滨ァ＿@些孔隙小于2μm、能阻止水滴（平均直徑100μm），卻允許水蒸氣分子（平均直徑為0.0004μm）通過，從而獲得防水透濕性。美國杜邦公司研制成功的微孔聚氨酯膜（1）孔隙直徑在0.5μm-2μm 之間，表面孔徑0.5μm 左右，透濕性可達到約4000g /㎡.d，靜水壓約19.6KPa。這類產(chǎn)品已被世界知名的運動服生產(chǎn)廠家如NIKE，PUMA， ADIDAS 等采用。其它還有日本東麗（TORAY）公司的“ENTRANG”、美國BURLING TON 公司的“ULTREX”、英國NY LAPENN 公司的“TARKA”等，另外還有干法涂層，將聚氨酯樹脂制成W/O 乳液，然后在織物上涂層，用不同的溫度蒸發(fā)，水在涂層劑中的比例不斷提高，當(dāng)達到一個臨界值時，聚氨酯則以多孔形式析出，并形成大量微孔。透濕量約為 4000g /㎡ d，靜水壓強為2.45×104pa。采用這種方式的有比利時UCB 公司的UCE COAT2000。

　�、诰郯滨�無孔薄膜（親水涂層薄膜）

　　這是一種防水性好，又具有透濕性的加工工藝。聚氨酯材料中含有一定量的親水性基因，這些基因首先以氫鍵形式“捕獲”人體散發(fā)的水蒸氣分子，由于Pu 大分子鏈段的熱運動，形成瞬時孔隙，并加上內(nèi)外水蒸氣壓差的推動，水蒸汽從接觸皮膚的一側(cè)，傳到周圍環(huán)境，達到防水透濕，穿著舒適的目的。據(jù)介紹，透濕量可達4000g/㎡ d 左右，靜水壓達1.0×10Pa 左右，代表性的品種有：比利時UCB 公司的Ucecoat NUP[2]、德國BAGER 公司的 IMPRAPERM、英國BAXENDEN 公司的WITCOFLEX.STAYCOOL.X-LINEX 等。

　　聚氨酯涂層劑中含有親水基因或分子主鏈上含有親水成份，涂層之后，聚氨酯形成無孔薄膜，通過親水基因或氫鍵對水分子的吸附—傳遞—解吸作用達到透濕的目的。由于膜中沒有微孔，因此防水性能很好，透濕性能也很好，工藝簡單，使用普通的涂層設(shè)備既可生產(chǎn)，成本也比較低，是目前聚氨酯防水透濕涂層整理發(fā)展的方向之一。本項目中采用該技術(shù)路線。

　　通過市場調(diào)研和小樣試驗，我們決定采用英國Baxehden 公司生產(chǎn)的WiTCOFLEX 作為本項目的聚氨酯防水透濕涂層劑。該涂層劑分底膠和面膠兩種，底膠是二液型，需要配合樹脂，交鏈劑使用，可用于滌綸，尼龍，無紡布的涂層加工，面膠是單液型，適用于滌綸，尼龍，無紡布的涂層加工。

　　3.拒水劑的篩選

　　含氟拒水劑是新一代的化工產(chǎn)品，比傳統(tǒng)的有機硅拒水劑和石臘型拒水劑優(yōu)越得多。

　　含氟拒水劑可以改變織物的表面性能，大大降低被處理纖維的表面張力，可使表面張力降低到織物表面不被油和水所潤濕。所以凡經(jīng)含氟化合物處理的織物均有優(yōu)良的抗油性、抗污性、拒水性。同傳統(tǒng)拒水劑比較，含氟化合物還具耐洗滌和化學(xué)清洗劑的性能，同時還有良好的透氣和符合穿著衛(wèi)生要求。含氟整理劑的品種很多，比較著名的有：美國3M 公司的 Scotchgard FC-208、FC-210、FC-218 等，汽巴-嘉基公司的Oleophoboe C，日本住友公司的Sumifcuoie EM-11 ， 日本大金公司TG-410 、TC-411 ， 日本旭硝子公司 Asahiguard AG-710、AG-730， AG-480 等，經(jīng)過試驗對比分析，日本旭硝子公司AG-710、 AG-480 性能價格比高、成本低、加工方便，較適應(yīng)目前國內(nèi)的消費水平，AG-710 是標準型拒水劑，適用于棉、滌棉、滌綸、尼龍織物的一般拒水要求。AG-480 是柔軟型拒水劑，較為適合上述織物的耐久拒水和超耐久拒水整理。所以本項目選用AG-480 作為拒水整理劑 。

　　4 應(yīng)用情況及發(fā)展趨勢

　　防水透濕防靜電織物的研制從技術(shù)指標、技術(shù)路線、工藝參數(shù)的確定、技術(shù)標準的制定，一直把滿足石油職工的需要，解決現(xiàn)行雨衣存在的問題放在首位，而試穿試用是衡量織物性能好壞的最真實、最有說服力的手段。該產(chǎn)品具有優(yōu)良的防水性能，透氣透濕性好，無悶熱感，具有耐久的抗靜電性、不吸灰、穿著舒適等特點。

　　經(jīng)過近幾十年的快速發(fā)展，防水透濕織物已成為國內(nèi)外紡織界競相開發(fā)具有特殊功能的高檔面料，應(yīng)用前景十分廣闊。目前，防水透濕織物己廣泛應(yīng)用于軍用服裝、工作服裝、運動服裝、鞋類等多個領(lǐng)域。尤其是非典防護服，不僅保護無數(shù)醫(yī)務(wù)工作者免受侵害，而且使他們在緊張的環(huán)境中保持高效的工作。

　　隨著科技的進步，人們在利用防水透濕織物的同時，正在產(chǎn)品的功能開發(fā)上吸收和移植現(xiàn)代新技術(shù)，以提升現(xiàn)有防水透濕織物的產(chǎn)品檔次。如防水透濕織物的聚氨酯微孔中分布一些顆粒、薄片，通過反射原理阻止輻射熱的擴散，從而增加織物的保暖性，同時又具備了高彈性;有記憶功能的聚氨酯智能膜是利用聚氨酯樹脂軟鏈段與硬鏈段組合的結(jié)構(gòu)特征，使其具有適當(dāng)?shù)牟ＡЩ瘻囟�，在高于或低于該玻璃化溫度較小范圍時，具有調(diào)節(jié)透濕性的功能;將納米級的功能微粒植入防水膜，則使原先的防水透濕織物具有抗菌、抗紫外線、防偽等復(fù)合功能;利用磁控濺射技術(shù)或仿荷葉效應(yīng)制造新的防水透濕織物等。其產(chǎn)品除具有基本的防水透濕功能外，還需集防風(fēng)防寒、保溫、抗靜電、阻燃、抗菌、抗紫外線、舒適、手感柔軟等多方面性能于一體，其服裝也從最初的軍用服裝、工作服裝等向運動服裝、休閑裝和特種功能服裝方面發(fā)展。

　　來源：印染在線