概念(理论表达 实际应用范围 透气性测量方法)

在纺织行业的应用知识(透气防水织物的发展历史 透气防水原理 防水透气织物的发展方向)

概念

理论表达

透气性是气体对薄膜、涂层、织物等高分子材料的渗透性。是聚合物重要的物理性能之一，与聚合物的结构、相态及分子运动情况有关。例如涤纶分子极性强、具有刚性链，因此其透气性小于极性小、具有柔性链的聚乙烯；丁基橡胶每个结构上含两个甲基，链段不能自由运动，故其透气性比天然橡胶低数十倍，是气密性最好的橡胶。聚合物透气性的研究有重要实用价值。目前已在水果、蔬菜、食品等的保鲜，农作物的保温、催熟，食品、药物的包装、贮存，医用材料、分离膜的制备等方面得到广泛应用。

实际应用范围

透气性是皮衣、皮鞋等供穿用的革制品的一项可贵的卫生性能，透气性与皮革纤维偏织形态及纤维束分散程度、革的孔率及加油、填充和涂饰层性能有关。绒面革及不涂饰的革透气性好，填充重的或涂层厚的革透气性差。透气性可用仪器测定，以在一定压力下和一定时间内，皮革试样单位面积所透过的空气量表示。

是指水蒸汽分子穿透服装层的速度。这种运动取决于皮肤表层与服装外空气之间水蒸汽浓度（或湿度）的差异，同时也受面料物理抵抗性的影响。湿气差异又取决于您的运动强度（运动强度越大，所出的汗也越多）和所处的气候环境。面料抵抗性是服装所用材料及其厚度的一种性能。衣服越厚，抵抗性越强，透气性越差。

透气性测量方法

纺织材料、纺织品透过空气的性能。一般以在一定压力差条件下，单位时间内通过试样单位面积的空气量表示。

在纺织行业的应用知识

透气防水的纺织品是人们一直努力追求的目标，现代社会生活更加需要，具有把人体排出的汗气透过织物，向周围环境散逸的能力，亦称透气性和防水性、服用性都优良的纺织材料。这类织物过去由于工艺复杂，成本昂贵，只能应用于特殊用途的地方，如飞行服、海难救生服、防护服等场合。但是注重了防水、耐水性的一面，透气舒适性的一面只能有所降低。随着现代技术的发展，人们的要求越来越高，各项体育运动广泛普及，希望有高性能的室外运动服、滑雪衫、钓鱼服，漂亮的雨衣和晴雨两用的外套，从而促进了透气防水的纺织物研制工作，推出各种各式新型透气防水织物。

透气防水织物的发展历史

很早以前为了防雨，人们用桐油、亚麻油之类天然产物，涂于布或纸上，制成不透气的油布、油纸，达到防水效果，但很硬，耐久性很差。橡胶发现后，做成橡胶涂层布，虽然柔软一些，仍不透气，穿着很不舒服。为了解决透气性问题，相继发明了许多疏水处理剂，如早期的铝皂防水剂，石蜡乳液等，现在普通的雨衣就是用疏水剂处理的，近期的有机硅、有机氟等疏水剂，性能较为优良，用途更为广泛。这种采用疏水剂对普通织物进行整理加工而成为防水织物，目前称为第一类型的防水织物

六十年代高分子工业合成材料的出现，产生许多聚合物涂料，如氯丁橡胶、乙烯基树脂、聚丙烯酸酪类树脂、聚氨基甲酸酪等等，与此同时发展的合成纤维工业，又提供强度高、重量轻的纯尼龙之类的织物作为基布，使涂层防水织物轻薄柔软，这种产品在十多年前的市场上很受欢迎。由于涂层配方随聚合物不同，可以添加各种助剂，因而品种众多可以赋予耐低温、防油、防霉等各种优异能，有的添加亲水性物质，透气性也有增加，进一步提高了实用性能。近年来，高分子论和合成技术进展很大，已能制造具有微孔的超薄高分子膜，采用粘结或层压技术使与织物结合，如聚四氟乙烯多微孔薄膜与尼龙织物层压成复合材料，保持织物柔软，轻薄特点，叉能透气防水，这些称为第二类防水织物。

八十年代初市场出现一种应用高密度织物制成的透气防水织物，它完全保持纤维织物自然的风貌，不用疏水剂整理加工，也没有涂层、薄膜覆盖，因此手感好，风格柔软服用性能优良。下面将详细介绍这种高密防水透气织物的原理及其性能，这被称为第三类型的防水织物。

透气防水原理

第一类型是织物经过各种疏水剂的乳液或溶液浸渍、干燥、焙烘后，在织物表面成一层疏水基因，达到防水目的，这是众周知的。透气性随不同的疏水剂略有不同，但防水性不理想，耐水压低，不耐洗涤。

第二类型主要利用涂层和薄膜的多微孔性质，过去在涂层中加入亲水性微粒，多孔填料，发泡剂等方法，使涂层中产生排出汗水气的通路，但是这些方法产生的小孔不均匀，不能完全阻挡水滴浸入。现在从高聚物微结构形态着手，发现某些高聚物在特定工艺条件下，能生成原纤维组成的行列薄片结构，经单轴拉伸而形变，在行列之间形成多微孔，经过热处理，该结构被固定下来，这些微孔直径0.2～10微米，孔隙率达80%以上，相当于一个平方厘米上有十多亿个微孔，由于微孔直径是水滴直径的1/5000～1/20000，是水蒸汽分子直径的700倍左右，因此可以阻止水滴通过，而让水蒸气分子自由通过，结构示意图如图1所示，汗水蒸汽利用衣料内温度与外界环境温度之间温差及湿度差而排向外界。

第三类型是超细纤维和超高收缩技术结合的产物，使用0.1旦尼尔或更细的超细旦纤维，织物的经向每英寸有1万多根纤维，纬向每英寸有5～6万根纤维，这种织物的密度是普通织物的20倍左右，织物经过收缩后是原坯布面积的60%，因此织地紧密，好似合成皮革，表面有微细绒毛丛立着，孔隙只有7微米左右，起到透气防水的作用，其结构示意图如图2所示，这种超细纤维可以是涤纶、锦纶等合成纤维，也可以是棉纤维

防水透气织物的发展方向

防水与透气是相互矛盾的一对指标，不能绝对地提出防水性极好而透气性又优良的苛刻要求，根据近年来，人们对客观的认识，测量了从事各种活动情况下，材料应有的透气能力。人们在各种活动中材料应有透气性。根据研究，人们提出一个透气能力最低值2500克/米2·24小时的概念。美国从流体力学观点出发，认为作为防水材料，最低抗静水压值应不低于1.76kg/cm2。有了参考指标，就容易比较各类透气防水织物的性能了。目前市场上见到的一系列透气防水织物，有的接近这些指标，个别的已经超过了。相信不久的未来，织物的透气性能会发展到一个新的高度。