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什么是防水透濕功能性面料 它是怎么測(cè)試的

防水透濕功能性面料介紹

當(dāng)你去登山的時(shí)候,冷不丁會(huì)下雨,總不能撐著雨傘上山吧。爬山又是一項(xiàng)非常消耗體力的運(yùn)動(dòng),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(shí)際上,人們很早就在研究這個(gè)問題了,那就是穿一件既防水又能透濕的衣服。(平時(shí)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(dú)具特色的功能性織物。防水對(duì)于普通面料工作者來說并不是什么難題,關(guān)鍵是如何實(shí)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(shí)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(guó)的Shirley研究所設(shè)計(jì)的,選用埃及長(zhǎng)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(guó)空軍飛行員的防寒抗浸服。當(dāng)織物干燥時(shí),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(shí),棉紗膨脹,使得紗線間的間隙減至3~4 微米,這一閉孔機(jī)制同特殊的拒水整理相結(jié)合,保證織物不被雨水進(jìn)一步滲透。目前該類面料早已被其它防水透濕面料所取代。

2、Coolmax類面料。杜邦、日本東麗等國(guó)際大公司研究的通過纖維內(nèi)部制造出孔道的方式實(shí)現(xiàn)將汗水排出體外,也就是市場(chǎng)上的吸濕排汗面料。該類纖維生產(chǎn)技術(shù)集中在這類國(guó)際大公司手上,價(jià)格相對(duì)較高,難以成為市場(chǎng)的主流。

二、通過涂層來實(shí)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(tuán)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(jià)格低,實(shí)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(chǎng)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(jī),它不僅防水透濕等物性指標(biāo)很高,面布能做100%特氟龍?zhí)幚恚蠢味饶苓_(dá)到25次以上,手感也非常好。

三、通過層壓防水透濕膜來實(shí)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(shí)現(xiàn)了嗎?美國(guó)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(jìn)行復(fù)合層壓后取商品名為GORE-TEX。但是由于PTFE具有非常強(qiáng)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(jìn)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(gè)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(guó)的Gore和Donaldson為代表。Gore自己生產(chǎn)薄膜并做復(fù)合,不單獨(dú)賣薄膜,指定較好的服裝生產(chǎn)廠家做服裝,并有單單獨(dú)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(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)也非常的激烈。國(guó)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(huì)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(duì)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(jī)制以期降低其對(duì)環(huán)境的影響。希望在環(huán)境保護(hù)主義大行其道的今天,GORE能堅(jiān)挺的走下去。

2、TPU薄膜
TPU是熱塑型聚氨酯薄膜的簡(jiǎn)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(shí)也還使面料防風(fēng)保暖。透濕主要通過其的親水特性來實(shí)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(shí)現(xiàn)了透濕的功能。本人也長(zhǎng)期從事TPU復(fù)合面料的生產(chǎn),特作一些簡(jiǎn)單介紹。

產(chǎn)品待性:
A. 綠色環(huán)保
B. 極好的透氣透濕性
C. 絕對(duì)防水性、防血污、抗菌
D. 防風(fēng)且耐寒、防絨、滑爽
E. 耐久性、超潑水整理
F. 易去污整理,可正常水洗
適用范圍:
A. 野戰(zhàn)軍服、消防、軍隊(duì)特用服裝
B. 防護(hù)用品、軍隊(duì)用帳蓬、睡袋及郵政包
C. 登山、滑雪、高爾夫等運(yùn)動(dòng)用衣
D. 鞋帽用材、箱包、遮光窗簾、防紫外線傘布
E. 防雨、透氣的雨披、休閑風(fēng)衣
F. 醫(yī)保用品
產(chǎn)品規(guī)格:
1、門幅寬度:1500mm
2、產(chǎn)品厚度:0.012~0.025mm
3、低透透明膜、低透霧面膜、低透乳白膜
  透濕指標(biāo):大于1000g/m2*24hrs(ASTM E96 BW 2000版)
  耐靜水壓指標(biāo):大于10000mmH2O(AATCC 127)
4、中透透明膜、中透霧面膜、中透乳白膜
  透濕指標(biāo):大于3000g/m2*24hrs(ASTM E96 BW 2000版)
  耐靜水壓指標(biāo):大于10000mmH2O(AATCC 127)
5、高透透明膜、高透霧面膜、高透乳白膜
  透濕指標(biāo):大于5000g/m2*24hrs(ASTM E96 BW 2000版)
  耐靜水壓指標(biāo):大于10000mmH2O(AATCC 127)
6、適合針織、機(jī)織、無紡布等各種不同面料貼合

現(xiàn)在市場(chǎng)上做的最多的TPU復(fù)合面料主要為:
1,四面彈+TPU+搖粒絨,就是人們常叫的Soft Shell。四面彈主要為75D(做女裝)和100D(做男裝),搖粒絨主要為75D/72F和100D/144F兩種?梢杂衅郊y、斜紋、格子等很多風(fēng)格。由于其防水、透濕、防風(fēng)、保暖,使用范圍現(xiàn)在已經(jīng)不局限于普通的戶外運(yùn)動(dòng)服裝,很多國(guó)外大型公司將其作為員工的工作服。我的一個(gè)日本客戶竟然將其用做拉面館服務(wù)員的工作服!
2,化纖機(jī)織布+TPU+Tricot(滌綸經(jīng)編網(wǎng)眼布)。機(jī)織布主要春亞紡、塔絲隆、牛津布、桃皮絨、尼絲紡等。普通的如228T塔絲隆可以作為沖鋒衣的主要面料;而尼龍迷彩印花的面料就可以做軍隊(duì)服裝;熒光類的面料可以做警察服等工裝;

防水透濕面料的測(cè)試方法介紹

在上海的面料展會(huì)上,經(jīng)常會(huì)遇到這樣的客戶,需要防水透濕達(dá)到10000/10000的復(fù)合面料。一聽我就暈了,前面我已經(jīng)講過,美國(guó)Gore的面料能夠達(dá)到這個(gè)透濕量,一般的TPU高透薄膜做三合一(面布+膜+里布)也只能達(dá)到5000的透濕量。如果用英國(guó)的Porelle或荷蘭的Sypamtex薄膜透濕量會(huì)高一些,但也不能達(dá)到10000,而且這些進(jìn)口膜的價(jià)格也不菲。那怎么解釋客戶會(huì)要求這么高的指標(biāo)呢?一種可能就是客戶不懂這行,看到Gore的衣服上標(biāo)著10000/10000,就要做這么高的指標(biāo);還有一種可能,也就是外行人不懂而被一些常常利用的,那就是測(cè)試方法的不同。
現(xiàn)在的測(cè)試方法有多少?我列出來的方法希望大家不用堅(jiān)持不下去哦!
1、控制杯法
1.1 水蒸氣透過法
1.1.1正杯法
A,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T12704-91 B
B,美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn):ASTM E96 Produce B and D
C,日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn):JIS L-1099 A2
D,加拿大標(biāo)準(zhǔn):(CGSB)-4.2 No.49-99
E,英國(guó)標(biāo)準(zhǔn):BS 7209-1990
1.1.2倒杯法(也叫吸濕法)
A,美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn):ASTM E96 BW(1995版和2000版)
1.2 干燥劑法
1.2.1正杯法
A,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T 12704-91 A
B,日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn):JIS L-1099 A1
C,美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn):ASTM E-96 A、C、E
1.2.2倒杯法
A,日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn):JIS L-1099 B1、B2
B,美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn):ASTM E-96
C,比利時(shí)UCB公司標(biāo)準(zhǔn):UCB 法
D,英國(guó)標(biāo)準(zhǔn):B.T.T.G法
2、出汗熱盤法,也稱皮膚模型法
A,ISO標(biāo)準(zhǔn):ISO 11092
B,消防防護(hù)服測(cè)試:NFPA 1971
C,美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn):ASTM F 1868-98 B
D,德國(guó)標(biāo)準(zhǔn):DIN 54 010 T01-A
3、出汗假人法
出汗假人法的假人有點(diǎn)像熱盤,用來模擬典型人體的形狀和尺寸。假人測(cè)試比出汗熱盤測(cè)試更具有實(shí)際意義,因?yàn)樗梢钥紤]更多的變量,包括服裝覆蓋人體的表面積,紡織品的層數(shù)和人體表面空氣層的分布,松還是緊配合,人體不同部分的皮膚溫度差異,身體的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等。但是,還沒有一個(gè)出汗假人可以測(cè)試在諸如行走時(shí)動(dòng)態(tài)條件下的蒸發(fā)熱阻力。
當(dāng)前,還沒有出汗假人的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試步驟。而且由于出汗假人更加復(fù)雜和昂貴,使得假人測(cè)試費(fèi)用比熱盤法高。
4、其它方法
A,Watkins 法
B,Mernander法
C,F(xiàn)arnworth法
D,Van Beest法
E,Ruchman法
F,Gibson法
       
真的是太多了,我們還是來具體了解一下幾個(gè)相對(duì)比較有用的方法吧。

1,最常用的方法:ASTM E96 BW,美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn),水蒸氣倒杯法。
由于美國(guó)在這個(gè)行業(yè)一直處于領(lǐng)先地位,而且該國(guó)的市場(chǎng)也非常的大,該方法測(cè)試的數(shù)據(jù)也相對(duì)較高,ASTM標(biāo)準(zhǔn)自然而然成為最常用的方法,F(xiàn)在大部分客戶都采用該方法做檢測(cè)。
測(cè)試原理如下:將被測(cè)試的織物覆蓋在盛有蒸餾水的透濕杯上,固定后倒置,用精度為0.001g的頂加載天平稱其重量,并將其安置在風(fēng)洞排的位置上。在杯子進(jìn)入溫度為23℃、相對(duì)濕度50%、風(fēng)速2.5m/s的環(huán)

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