织物的防水透气机理

2018-12-24tjjxd

    科学技术的发展也推动纺织业不断向前发展,21世纪的服装将向着穿着舒适化、功能化及回归自然等方向发展。各种智能织物,功能织物得到广泛的关注与发展。防水透气织物就是其中之一。
   
  防水透气织物是指织物既能防雨防风,又能排汗、透气、穿着舒适,在穿着过程中使水在一定压力下不浸透织物,而人体散发的汗液等却能以水蒸气的形式通过织物透气布或传导到外界,而不在人体表面与透气布织物之间冷凝积聚,保持穿著者干爽、温暖。 人们对穿着舒适性,功能性要求的不断提高,促使我们采用各种新型技术来改善织物的各项性能,不同工艺、技术的复合是赋予织物新功能的主要手段,其中织物的涂层/层压技术是重要的方法之一。
     
  织物涂层/层压是织物与高分子聚合物的复合,它透气层不仅保留织物原有的功能,更增加了覆盖层的功能,织物涂层/层压技术给纺织业制造功能性织物提供了更多的可能性,大大拓宽了纺织品透气层的用途,应用领域也越来越广,不仅使用于衣用纺织品的生产,而且其应用扩大到鞋业,民事或军工制服,极端气候条件下的服装,防油布,帐篷,包裹等。 
     
  织物的防水透气机理 织物的防水透气透气层机理有物理透湿和功能透湿,主要有以下四种方式:
     
  一、是利用水滴的最小直径与水汽或空气的直径之间的差异来实现,既采用织物的透气布经纬交织间的孔隙或织物复合物的孔径介于最小直径与水汽或空气的直径之间,达到防水透气的目的,基于这一原理设计透气布的防水透气的织物有超细高密织物、特高密度的棉织物等。这类织物的透湿类型属于纱线间孔隙的自然扩散。高密织物由于轻薄耐用,透湿性好,柔软、悬垂性好,防风,广泛用于体育、户外活动服装上。主要缺点是防水性差,由于织物密度大,织物的撕裂性能差,纺纱必须特殊处理,生产成本高,加工困难。 
     
  二、是采用微孔薄膜使薄膜微孔(微孔直径大约在1nm)的孔径介于水滴与湿气之间,透气带将薄膜与织物复合赋予织物防水透气功能,如图1。微孔高聚物薄膜可以与织物通过层压或涂层工艺与织物复合从而赋予复合体防水透气功能。微孔的产生有多种方式:可通过对薄膜的双向拉伸产生微孔,也可在高聚物上填加填料(如陶瓷)使高聚物与填料之间形成孔隙,也可以通过相分离(聚氨酯的湿法)产生微孔,还可以机械方式利用打孔技术(如激光)使无孔膜产生空隙达到透气的目的。 
     
  三、是利用高聚物膜的亲水成分提供了足够的透气层化学基团作为水蒸气分子的阶石,水分子由于氢键和其它分子间力,透气布在高湿度一侧吸附水分子,通过高分子链上亲水基团传递到低湿度一侧解吸,形成"吸附--扩散--解吸"过程,达到透气的目的。亲水成分可以是分子链中的亲水基团或是嵌段共聚物的亲水组分;其防水性来自于薄膜自身膜的连续性和较大的膜面张力。利用薄膜与织物进行层压/涂层赋予织物防水透气功能。
     
  四、是利用形状记忆高聚物的特性,形状记忆高聚物在透气带玻璃化转变温度区域,由于分子链微布朗运动而使透气性有质的突变,而且其透气性能随外界温度的变化而变化,即智能化功能,尤如人体皮肤一样,能随着外界温湿度的改变而调节。采用这种形状记忆聚氨酯产生防水透气织物可以采用无孔层压/涂层方式,减少了由于微孔而在使用过程中产生微孔阻塞等缺点,更重要的是织物的透湿气性能能随着人体温度的变化而变化,达到"智能"效果,使其适宜于各种条件下穿着。