防水和透湿纺织品是新型高端织物的一个更重要的类别，这种新型织物近年来发展迅速，受到广泛欢迎。同时，由于其更高的附加值，所有织物制造商都重视新产品和新技术。防水透湿织物是指水在一定压力下不会渗透到织物中，但人体散发出的汗水可以以水蒸气的形式通过织物传递到外部，从而防止汗液在表面和织物之间积聚和凝结，从而保持服装的舒适性。

这是一种高科技，独特的功能性织物。随着纺织品加工技术的发展，防水透湿织物已成为一种新型的高端纺织品。它集防水，透湿，透气，防风和保暖于一体。这种衣服不仅可以防雨和防风，而且可以排汗，透气，穿着舒适，否则被称为“透气”。在日常生活中，人们需要接触水进行户外活动或工作。这就提出了对服装要防水并且能够经受雨水和风的要求，但是同时对透气性和透湿性也有一定要求。如果汗水不及时散布，湿度会增加，这不仅会产生潮湿的感觉，还会造成大量的热量散失。防水透湿织物就是这样一种织物，可以自动调节透湿性，使从体内排出的汗水及时地散布到外界，同时可以抵抗外界水分的渗透。

而冷风，从而起到了透湿和保暖的作用，使人体感到非常舒适。防水透湿织物最初是用于生产军服和防护服的，现在已经广泛用于运动服，旅行袋，帐篷等的制造。此外，防水透气的织物也可以用作创伤敷料可使伤口皮肤干燥并防止细菌入侵。它也可以在无尘工作室中用作外科医生的工作服和无尘工作服。防水透湿织物的生产方法和透湿机理（精细度小于：1dtex）紧密编织，使织物的经纱和纬纱之间的缝隙或织物复合材料的孔径介于水滴的最小直径（100µm）和水蒸气或空气的直径（0.0004）之间µm）以达到防水和透湿的目的。因此，其透湿性机制主要是水蒸气在纱线空隙之间的简单自然扩散，纤维束之间的毛细管转移以及单根纤维之间的扩散。水蒸气在纱线空隙之间的扩散和纤维束之间的毛细转移受织物从内到外的水蒸气压力梯度的控制。水蒸气在单根纤维之间的扩散主要涉及水蒸气在织物内表面上的纤维上的吸附，以及通过纤维扩散，在织物外表面上的解吸。当纱线与液态水接触时，孔或毛细管会提供毛细管吸水能力。毛细管上的附加压力P（pa）与界面张力a相关性如下：空气界面张力（N / m），在20°C时水的α值为0.0725，θ是材料与材料之间的接触角。液体，R是孔径。随着纤维细度降低，孔径R以相同比例降低。由此可见，代表孔隙或毛细管排水能力的附加压力随着孔径的减小而增加，因此超细纤维的液态水排放是非常有利的[1]。致密织物产品包括超高密度织物和超高密度织物。最早开发的是一种密度较高的棉高密度高密度织物，称为Ventile。

干燥时，人体产生的水分在纱线之间出汗。通过亲水性纤维的扩散和通过纤维束的毛细管传输，透湿性良好。当暴露于雨中时，棉纤维的亲水性会使纱线膨胀，从而将纱线之间的间隙从10μm减小到Bμm。它可以在短时间内防止水渗透，但感觉僵硬，不利于穿着。当前的紧凑型防水织物主要是超细聚酯或尼龙纤维织物。纤维和纱线紧密排列，耐水压达到104-105Pa。如果它们是防水的，它们可以获得长期的防水效果。高密度织物轻便耐用，具有良好的透湿性，柔软性，悬垂性和抗风性，但耐水性差且织物撕裂性能差。纺丝需要特殊处理（纱线和细度），高生产成本和难于加工。涂覆的整理织物用涂覆工艺涂覆，以密封织物表面上的孔以获得耐水性。涂层的透气性是通过涂层剂在织物表面上形成包含大量微孔的薄膜或薄膜。通过通道中亲水基团的转移获得。用于制备涂层剂的聚合物包括聚氯乙烯，聚乙烯，氯丁橡胶等。近年来，聚氨酯材料（聚氨酯（简称PU）：PU）具有良好的耐磨性，耐化学性，耐水解性，耐低温性，弹性和弹性使其在应用范围和自身性能的改善方面得到了极大的发展，并具有广阔的应用前景。微孔薄膜雨滴的直径通常为100μm-30000μm，水蒸气分子的直径为0.0004μm。微孔涂层的防水透湿织物基于以下事实：水蒸气分子的大小和雨滴相差很大。

设计的孔的大小通常为2-5µm。织物外部的水滴不会由于表面张力而渗透，并且水蒸气可以自由通过，因此具有防水和透湿的功能。在织物上形成微孔的主要方法是：湿凝结法，干涂法，泡沫涂法。湿附聚法湿附聚法最早是由美国杜邦公司开发的。水溶性有机溶剂不溶于水。将可溶于DMF的聚氨酯涂料溶液涂覆到织物上，然后将其放入水中。由于聚氨酯不溶于水，因此DMF和水可以互溶，使聚氨酯中的水和DMF发生置换。通过双向扩散，水将树脂溶液中的溶剂DMF连续萃取到水相中，水进入聚氨酯涂膜，从而使聚氨酯固化并形成膜。在膜中形成大量相互连接的蜂窝状多孔结构。 ，孔径在0.5-2μm之间。透湿性可达4000g / m2·24h，静水压力为200cm。代表性品牌包括日本Toray的“ Entent”，美国Burlington的“ Ultex”和英国Nylaperm的“ Tarka”。在干涂法中，将聚氨酯树脂的有机溶液（例如甲苯和甲乙酮）添加到水中以制备W / O乳液，然后涂在织物上，并在不同温度下蒸发。首先蒸发低沸点溶剂，然后将水加到上。层中的比例不断增加。

当达到临界值时，聚氨酯沉淀并形成大量的微孔。透湿性约为4000g / m2·24h，耐水性为2.45×105Pa（25000mmH2O）。该方法简单，但有机溶剂的挥发易造成环境污染。代表产品是比利时UCB Special Chemical的Ucecoat 2000。泡沫涂覆方法使用添加到聚氨酯中的阳离子或非离子表面活性剂。在涂覆过程中，添加发泡剂以形成泡沫并施加到织物上。当空气从薄膜中逸出时，薄膜会形成微孔。使其具有透湿性。由于微孔的存在，其耐水性差。代表产品是Ciba Geigy公司开发了Dicrylan（丙烯酸）系列。亲水膜这是一种具有良好的耐水性和透气性的加工方法。透气机理明显不同于微孔膜。在高分子物质的分子链中使用一定数量的亲水基团（-OH，-COOH，-NH2）。这些基团用作水分子的台阶石。由于氢键和其他分子间作用力，水分子处于高水平。水分子被吸附在湿气侧。通过大分子键的热运动，它们从亲水基团转移到低湿度侧以解吸，形成“吸附-扩散-解吸”过程以达到通风的目的。连续性和较大的表面张力是致密的固体层。无论是基于溶剂的涂布剂还是基于水的涂布剂，均采用直接涂布法，并且通过溶剂蒸发或水蒸发形成无孔膜。由于膜中没有微孔，因此防水性能良好，并且透气性稍差。通常，在织物表面上需要进行防水整理，否则会在表面上形成水膜，这会影响透气性。透气性可达4500g / m2·24h，耐水压可达数十万帕。代表产品包括英国Baxenden Chemical Company生产的Witcoflex Staycool和X-Liner，比利时UCB Special Chemicals的Ucecoat NPU产品，Impraperm德国拜耳公司，日本东方制造公司的BionⅡ公司和日本三菱化学公司的Excepor U公司负责。

膜层压防水织物（层压织物）此过程是一种具有防水和透气功能的膜（通常是微孔膜），它使用特殊的粘合剂层压或粘合到各种织物上以获得防水性。影响。 1976年，成功开发了具有PTFE（聚四氟乙烯）膜的防水透湿层压织物Gore-tex。功能膜分为微孔，致密亲水膜和微孔亲水结合膜。微孔膜的防水和透湿机理与微孔涂层相似。所述成膜方法包括水溶性聚合物分散体以形成泡沫，所述泡沫在干燥后被压缩成膜。相分离方法；和“干”固化拉伸膜。致密的亲水膜的防水和透湿机理与亲水涂层的类似。致密的固体膜由亲水性聚合物制成，然后粘贴到织物上。典型产品是Gore-tex织物，Sympatex薄膜织物（PET薄膜），Bion II薄膜织物（PU）。防水透湿织物的发展趋势防水透湿织物的加工方法已逐步形成。目前，它们正处于技术完善和产品快速开发阶段。由于机理的不同，用不同加工方法生产的防水透湿织物也各有优缺点。紧密的织物技术简单，织物具有良好的手感，悬垂性和透湿性，但耐水性差。微孔膜防水透湿织物具有不同的防水透湿载体。前者是膜，而后者是微孔膜。它可以平衡耐水性和透湿性，但微孔容易堵塞。致密膜防水透湿织物的防水透湿载体是相同的。尽管没有堵塞问题，但是难以同时保证优异的防水性和透湿性。随着人们消费观念的变化和科学技术的发展，防水透湿织物的加工已发展为绿色加工，增加了织物的多功能性并降低了成本。开发环保型聚氨酯涂料。

目前的聚氨酯涂料，无论是干的还是湿的，大多是溶剂型的。它们包含约70％的有机溶剂，例如DMF，甲基乙基酮和甲苯。环境污染，易燃易爆，溶剂回收困难，湿法加工设备中溶剂回收设备的价格它很昂贵，并且干法的直接排放会造成严重的环境污染。因此，开发水乳液型聚氨酯涂料胶粘剂，在生产过程中用水代替有机溶剂，对降低环境污染和成本具有重要的社会意义。美国Polytech公司的Urcatech从这方面开始，并被誉为“面向新世纪的高科技产品”。近年来，水性聚氨酯涂料的研究与开发也很活跃，但离国际先进水平还有一段距离。因此，该领域的科研人员也知道肩上的负担，并正在抓住时机追赶。调温功能性聚氨酯的应用聚乙二醇（PEG）在织物的聚氨酯涂料中具有透湿性和热调节性双重功能。在1980年代中后期，美国vigo和其他公司提出在织物的功能整理中使用PEG。在同一浴中使用PEG和2D树脂并使织物交联以使织物具有持久的热调节性的方法。酒精成分和合成PU聚合物（例如异氰酸酯单体）用于涂层处理。发现随着PEC含量的增加，透湿性和热调节性能同时提高，并且透湿性在温度调节作用的温度范围内突然变化。

 PEG是一种具有储能和保温功能的物质。当温度下降到PEG的结晶温度（TG）温度附近时，PEG链段开始结晶，亲水基团的活性变差，透湿性（气体）性能急剧下降。防风。当温度升高至接近PEG的熔融温度（Tm）时，聚合物体积膨胀，亲水基团的空间自由体积增加，并且微布朗运动增强。从亲水基团的“化学台阶石”中除去了大量水分子。高湿侧迁移到低湿侧解吸，透湿率大大提高，起到除湿除热的作用，充分发挥透湿性和热调节性。能量之间的协同效应[6]。在合成反应中：根据所需的热活性温度区域和热活性尺寸设计PU分子，以使聚合物的相变温度在正常人类活动范围内。当环境温度变化或人体出汗时，佩戴者会感到舒适。多功能防水透湿织物涂层织物已成为国际市场上增长最快的新型纺织品，并已广泛用于服装，装饰和工业织物。当前，有许多产品使织物具有防水，防紫外线，阻燃和抗气候变化的功能，但是产品是单一的，因此应开发多功能产品以满足市场需求。例如，在PU涂布剂中，诸如陶瓷粉末之类的金属粉末被渗透以形成金属层，该金属层反射人体的辐射热，同时向人体辐射远红外线，这改善了人体的辐射。织物的保暖性，可以促进人体的微循环，具有保健功能[7]。在PU涂层剂中添加几丁质不仅可以改善透气性和吸湿性，还可以赋予织物抗菌性能和出色的手感。具有记忆功能的聚氨酯智能薄膜是聚酯的硬链段和软链段的组合。它被设计为具有适当的玻璃化转变温度。

它具有在高于或低于玻璃化转变温度的小范围内调节透湿性的功能。 。将适当的氨基酸与多元醇组分混合，然后与异氰酸酯组分无规或嵌段聚合，以制备改性聚氨酯，这可以大大改善织物的透气性。据报道，如三菱化学Excepor-U，最大透气性可达7000g / m2·24h。尽管防水和透气织物的开发时间不长，但是它已成为各国纺织产品开发中的重要项目。防水透气面料是现代高端产品。根据其防水和透气机制的不同，它主要具有紧凑的织物和涂层。薄膜类型和薄膜层压类型分为三种类型，由于生产工艺的不同，每种类型都有其自身的特性。随着人类生活环境的不断改善随着变化，人们对织物多功能性的要求不断提高，防水透湿织物具有很大的发展潜力。在涂料中，聚氨酯因其独特的性能而受到青睐，并具有广阔的应用前景。

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