防护服透水性解析

国内外防水透湿织物研究现状:

防水透湿织物技术发展的主线是涂层和层压织物，辅线是高密度织物。涂层织物和层压织物可以根据需要提供不同等级的产品(如高防水、低透湿、低防水、高透湿等)。)不同要求(如保温、迷彩、阻燃等。占据市场主导地位。

1.1高密度织物。

最早的防水透湿织物是20世纪40年代初英国锡莱研究所设计的文泰尔防雨布。它是一种100%棉的紧密织物，主要用于军队。其作用原理是织物湿润后棉纤维截面积膨胀，缩小织物中纤维之间的孔隙，使水不易渗透。高密度织物具有透湿性好、柔软性好、悬垂性好的特点，但耐水性低。随着细旦和超细旦高收缩纤维丝超高密度织物的出现，结合超拒水整理技术，提高了织物的耐水性，大大提高了这类产品的防水透湿性，织物轻盈柔软。

1.2层压织物。

1969年，R.W.Gore开发了第一代多微孔聚四氟乙烯薄膜，1976年试制了第一代防水透湿层压织物，由PTFE薄膜和织物层压组成。产品名为Gore-Tex，防水透湿性能优异，是防水透湿织物开发的重要进展。但在后续使用中发现，随着服用时间的增加，防水透湿效果逐渐恶化，甚至面料渗水。为解决这一问题，日本润工社于1979年与Gore二代PTFE薄膜合作，以克服第一代产品的缺点。之后，弹性和保暖系列产品相继开发。近年来，新一代Gorewindstopper产品出现在市场上。随后，荷兰、日本、英国等国的相关企业也开发了多微孔或无孔聚氨酯薄膜层压织物。层压织物已成为防水透湿功能产品的主导产品。

1.3涂层织物。

拜耳实验室于1962年发明了具有水蒸气渗透性的亲水聚氨酯(PU)。Pu微孤L涂层织物和亲水PU薄膜织物于20世纪60年代末至70年代初开始开发。到20世纪80年代中期，以聚氨酯为代表的干湿涂层技术的研发极大地促进了防水透湿功能产品的开发。国外有几十个品牌的相关产品。

(1)亲水性无L聚氨酯涂料。聚氨酯涂层剂含有亲水基团或分子主链，涂层后溶剂挥发形成无L膜，通过亲水基团或氢键吸附水分子，达到透湿的目的。由于膜内无微孔，防水性能好，但透水性有待提高。这类产品包括英国Bayenden公司生产的Witeoflex、Staycool、x-liner等，以及德国Bayer公司的Impraperm。

(2)微孔涂层织物。微孔涂层织物是一种永久性微孔和通道系统。若屏障层外表面最大孔径不超过3mm。织物具有防水能力，这种微孔也具有透湿能力。聚氨酯通常通过湿固化工艺、泡沫涂层工艺或相位倒置工艺溶解在挥发性溶剂中，在织物上涂聚氨酯。在溶剂挥发过程中，聚氨酯凝聚形成微孔。这类产品包括Toray公司的Entrant、美国Bud-ington公司的Ultrex等。

(3)亲水与微孔的结合。

结合亲水涂层和微孔膜的特点，在微孔膜上增加一层亲水无孔膜，进行亲水整理，提高微孔膜的防水性能，但亲水整理应保证不影响原有的透水性。比如美国3M公司生产的Thintech品牌，日本Toray公司新开发的Entrant，GII将两种聚氨酯材料复合，内层聚氨酯含有微孔和超微孔(0.5um)，利用其类似的芯吸功能，达到防水透湿的效果。

自20世纪80年代中后期以来，亲水性薄膜是由聚氨酯材料或复合聚氨酯和聚醚聚酯共聚物开发的。此外，随着超细纤维的快速发展，出现了大量由超细纤维制成的超高密度织物。同时，在20世纪90年代中期，出现了一种新的涂层工艺——放电涂层利用物理和化学手段，利用等离子体涂层技术对织物表面进行改性，使其具有疏水防水的能力。进入21世纪后，织物防水透湿技术得到了更新和发展——智能化。日本三菱重工生产的形状记忆聚氨酯涂层织物Azekura不仅可以防水，还可以通过体温控制其透湿性。