防污劑,排汗吸水劑,紙張阻燃劑,抗菌整理劑,防霉劑概要

1、拒水拒油整理劑HS1100結構或組分：含氟有機化合物；用途及應用方法：適用于天然纖維、化學纖維，及混紡織物的防水、防油整理；1、浸軋工藝：1用量:1050g/I2工藝流程：浸軋（軋液率:6070吐 干燥（110C X23min TW烘（170 C Mmin包裝貯 存:60kg鐵桶包裝。0 c以上常溫貯藏，保質(zhì)期一年。韓笑防水透濕織物的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢劉雍馬敬安天津工業(yè)大學【摘要】闡述了防水透濕織物的研究現(xiàn)狀，重點介紹了防水透濕機理及其典型 織物，以及測試方法、評價、應用領域和發(fā)展趨勢，并指出了目前需要解決的問題?！娟P鍵詞】防水透濕織物機理測試方法評價發(fā)展趨勢【中圖分類號】TS195.文獻標識

2、碼：B文章編號：1002-3348（200403-0037-04防水透濕織物（Waterproof & Moisture Permeable Fabric通常也叫防水透氣織物 國外一般稱之為Waterproof and Breathable Fabric口呼吸織物。防水透濕織物是指 具有使水滴（或液滴不能滲入織物，而人體散發(fā)的汗氣能通過織物擴散傳遞到外界， 不致在衣服和皮膚間積累或冷凝,感覺不到發(fā)悶現(xiàn)象的功能性織物。它是人類為抵 御大自然的侵害，不斷提高自我保護 的情況下出現(xiàn)的，集防風、雨、雪，御寒保暖， 美觀舒適于一身的高技術紡織品。研究表明，只有當靠近皮膚的衣服內(nèi)"微氣候

3、區(qū)"的溫度在32 tC ,相對濕度在50%由0%時人才感到舒適，此時人體處于最佳的生 理狀態(tài)。人體出汗是熱平衡調(diào)節(jié)中的有效散熱手段，不同運動條件下人體散熱量和 排汗量如表1所示，其中人體散熱量的80%是經(jīng)過皮膚蒸發(fā)散熱的1。用這種織物 做成的服裝，不僅能滿足嚴寒雨雪、大風等惡劣天氣環(huán)境中人們活動時的穿著需要 (如冬季軍服等，也適用于人們?nèi)粘Ｉ顚τ暌隆⑦\動衣等的要求，且穿著舒適美觀，無濕冷感，防止凍傷，尤其是2003年肆虐我國的"非典"時期,防水透濕服裝發(fā)揮了 重要作用，因而具有廣闊的發(fā)展前景。表1不同運動條件下人體散熱量和發(fā)汗量運動狀態(tài)釋放熱量(kJ/m

4、3;+h)不同溫度條件F人體發(fā)7|=貨 (e/m2'24h)orio r：20X?坐210290320430爬407430520720水平步行5835806601010中勞動924101013301730上勞動12601030199028801人們很早就認識到，野獸毛皮是天然的防水透濕材料。但人類早期的防水透濕織物一般只有防水功能卻不透濕。據(jù)文獻記載，織物上涂漆是最早的涂層加工技術，用刮涂 和揉漆相結合 的方法，將織物加工成為漆布，作為御雨蔽目的用品或用作包裝材 料。在我國西周的墓葬中，就有漆布殘片，涂層黑色漆。油布也是一種很好的防水材 料，如東漢時期使用的"油提帳”。到明清

5、時期已可制成雨傘、雨冠雨衣和雨裳等多品種織物。橡膠涂層防雨布的最早記載是在 公元1600年以前，哥倫布在美洲大 陸發(fā)現(xiàn)當?shù)赝林孟鹉z漿液涂布生產(chǎn)防水織物。18世紀末19世紀初，英國出現(xiàn)了關于橡膠乳液制造防雨布的專利，使橡膠涂層構成了現(xiàn)代涂層工業(yè)的基礎20這些早期的防水織物，由于人體散發(fā)的汗蒸汽不能及時通過織物擴散或傳導到 外界而積聚在 體表和織物之間，由此產(chǎn)生濕冷感，促使人們著手研究能防水且透濕 的織物。最早的防水透 濕織物據(jù)說是20世紀40年代初由英國Shriley錫萊研究所 設計的著名文泰爾(Ventel防雨布,它的出現(xiàn)標志著防水透濕織物正式走向市場 3。今天，人們已成功地將矛盾的防水和

6、透濕性能集于一種織物之中，巧妙地將防水透濕織物的設計與紡織品轉移水蒸氣及液態(tài)水的機理密切結合起來根據(jù)不同的機 理，開發(fā)了許多防水透 濕織物，概括起來主要有以下3種類型：(1利用孔隙自然擴散的機理設計具有防水透濕功能的高密織物。利用精梳高 支棉紗或其他 超細合成纖維長絲織成高密織物，使紗線間隙變得非常小，經(jīng)過防水 處理具有一定的防水性。近年來，隨著超細纖維的飛速發(fā)展，各種超高密織物不斷涌現(xiàn)。這類織物的透汽性主要取決 于水蒸汽從紗線間空隙的自然擴散，由下式4 表示：R=T/B+0.71d(l/B-l/B1/2式中:R-氣體擴散阻力T-織物厚度B-開孔率d-孔徑這類高密織物的特點是透濕性、透氣性良好

7、，織物的柔軟性和懸垂性也較好，但耐水壓一般 都很低，若需要較高耐水壓尚需進一步涂層或?qū)訅?。而且在織造過程中需要調(diào)整織機對織造 高密織物的適應性，如改進傳動機構、打緯、卷取結構以及 減少織口移動等5。如日本鐘 紡公司Savinal DP超高收縮高密織物，其緯紗為30% 尼龍和70%滌綸的超細復合纖維，經(jīng)紗為70D/72根的普通滌綸絲。織成的高密織 物，緯向收縮40%,成為更密實的織物，纖維間孔徑可控制在7 m,單絲細度0.2D ,單絲密度達68580根/(2.54cm2,透濕量5000-7000g/m224h耐靜水壓 700mm、以上，兼具有保暖性和伸縮性。彳惠國 Hoechst公司Trevir

8、aFrnasse防水透 濕超細聚酯高密織物，經(jīng)紗長絲細度(1.4dtex,緯紗長絲細度0.7dtex，單絲經(jīng)密為 4800根/cm,單絲緯密為2680根/cm。經(jīng)氟化整理，最后成品的孔徑為雨滴的1/3000, 透濕達(20-40 l03g/m2 24h，耐靜水壓5Ocm水柱，淋雨實驗表明，人工雨淋5h ,織 物仍保持干燥。(2利用微孔機理設計的微孔膜防水透濕涂層織物。微孔透濕是利用能降落到地面的雨滴直徑通常在20-10000 m,而水蒸氣分子的大小為0.0004 ml;設計微孔直徑小于水滴而大于水蒸氣，織物外側的水不易穿透織 物滲透到織物內(nèi) 側，而人體本身散發(fā)的汗氣能夠通過微孔擴散到外界的原理

9、，在織物涂層部分形成貫通的零點幾微米到幾十微米孔徑的膜，表面孔徑一般小于2 m,從 而起到防水透濕作用，如圖1。水蒸汽分子和不同狀態(tài)下雨滴直徑如表 2。其透濕過 程實質(zhì)是一個擴散過程，也就是水蒸汽分子從一個孔移動至另一個孔，從高濃度區(qū)域 向低濃度區(qū)域流動，它包括3個過程:氣體或蒸汽在薄膜表面“溶解,在一定梯度下 薄膜內(nèi)擴散，最后在濃度低的另一面蒸發(fā)。水的形態(tài)水汽分子輕霧穿毛毛的|!役(Rm )0.00042020。400水的形態(tài)小雨中雨大雨暴雨直徑(pm )90020003000-4000600040000PU涂層及PTFE層壓織物等。其中以美國W.L.Gore公司的由PTFE微孔膜與 織物復

10、合Gore-Tex最為著名，具起主要防水透濕作用的是聚四氟乙烯微孔膜。每平 方英寸微孔膜具有90億個微孔,孔徑為0.2-5 m，比一般水滴小1.2萬倍，比水蒸氣分 子大700倍腴厚25 m,開孔率82%,透濕量5000g/m224h ,耐靜水壓100cm以上。聚四氟乙烯微孔膜電鏡照片和Gore-Tex織物示意圖如圖23。圖1微孔透濕示意圖 圖2聚四氟乙烯微孔膜電鏡圖3 Gore-Tex織物示意圖Gore-Tex織物具有優(yōu)良的性能，其防水效果顯著，粘結牢度高。但其二維拉伸 制膜工藝復雜，成本太高，價格不菲，且柔軟性、懸垂性不太令人滿意。(3利用高分子問"孔"和親水基團透濕機理

11、設計的無孔膜防水透濕織物。無孔 膜透濕原理是在大分子鏈上引入親水性鏈段，通過親水性鏈段上的親水基團，按"吸 附-擴散-解吸附”的方式將水汽分子由高濕度側傳遞到低濕度一側，從而達到透濕 的目的。其中的親水基團常 被稱為"化學階梯石"。吸附-擴散-解吸附示意圖和 水分子擴散的自由體積模型如圖 4、圖5。圖4吸附-擴散-解吸附，示意圖圖5水分子擴散自由體積模型主要典型織物如彳惠國Akgo公司sympatex為聚酯型無孔膜（15中厚與織物層 壓（2層或3層。透濕量為2500g/m2 24h，耐靜水壓達10米水柱（1bar。英國 Baxanden公司的 WilcoflexS

12、taycool為涂層的防水透濕織物，透濕量：2500-8000 g/m2 24h （基布為尼龍，3500-l0000 g/m2 24h （基布為T/C織物，耐靜水壓達150cm 水柱。根據(jù)這種機理制造的防水透濕織物具有良好的防水性和防風性，但織物懸垂性和柔軟性差，透濕性相對較低，附著牢度較差。顧名思義，防水透濕織物性能測試的主要內(nèi)容是防水性和透濕性。但如何評價這兩種性能目前有不同測試方法，當然各種測試方法所測得的結果也不盡相同。即使是采用相同的測試方 法,也往往由于條件略微改變而難以獲得相同的結果，因此何 種透濕性測試方法較為適當，日前為止尚無統(tǒng)一標準7。11防水透濕織物的防水性測試防水透濕織

13、物的防水性測試，大體分為實地測試、模擬測試和實驗室測試3 類。關于實地測 試，具花費較大，時間較長，一般需花費半年到一年或更長的時間。 實驗期間，定期測試防水透濕織物的防水性，從而得出其實用性，數(shù)據(jù)一般比較準確。 就模擬測試而 言，環(huán)境控制室則成為必不可少的條件，用來模擬各種天氣環(huán)境和人體運動狀態(tài)，測 試舒適性。環(huán)境控制 室中裝有人工雨塔，可把水從lOm高處以45OL/m h的流量如 暴雨般地泄向人體模型，直徑約為5mm的水滴從頂部2000個孔中噴出，其速度約為 40km/h,這種測試手段與前者相比一般時間較短，但花費很高。實驗室測試主要包 括靜水壓測試和噴淋試驗等，如在一側維 持一定的水壓，

14、測定單位時間內(nèi)透過織物 的水量；或從一定的高度和角度向待測織物連續(xù)噴 水,測定浸透時間或吸收的水量 或觀察試樣的水漬形態(tài)等。如美國標準測試 ASTM D-751和美國聯(lián)邦標準測試法 FED-STD-191A5512以及我國國家標準 GB4744-84等都屬于該類測試。1 2防水透 濕織物的透濕性測試織物透濕性的測試方法主要包括蒸發(fā)法和干燥劑法等。蒸發(fā)法又包括正相杯法 和反相杯法。它們是測定在一定溫度、一定濕度和一定的風速下單位時間內(nèi)透過 織物單位面積的水汽量，一般用g/m2 24h來表示。美國標準測試條件規(guī)定溫度為 23C,相對濕度為50%,風速為2.5m/s測試的條件允許改變。測試標準有美國

15、標準測 試 ASTM E-96,procedure B、B W，我國 國家標準 GB/T12704-91，日本 JISL-1099法 和英國的B.T .T .G法等。所謂干燥劑法，是指在一定溫度、濕度下，通過測定一定 時間內(nèi)干燥劑所吸收的水蒸汽量，從而獲得此條件下單位時 間內(nèi)透過試樣單位面積 的水汽量以評價織物透濕性的方法，一般測試時間較長。 隨著研究的 深入，人們發(fā) 現(xiàn)在實際穿著中防水透濕織物往往僅為服裝系統(tǒng)中的一部分，而單層和多層對 防水透濕織物性能有著很大的差異。但是以往的測試工作大多把重點放在了單層織物 上，忽略了組成服裝系統(tǒng)整體中其它層織物對整個織物性能的影響。因而有人指出服裝系統(tǒng)應

16、作為不可分割的整體去評估，必須找到新的測試方法，于是模擬實際穿 著系統(tǒng)來研究織物防水透濕性能應運而生，目前仍有很長的路要走。13防水透濕織物的評價就其綜合評價而言，以往由于人們主要關注其防水性能或透濕性能，對這方面的 研究較少。但隨著人們消費觀念的轉變、消費水平的提高以及其應用領域的不斷 擴大，如何在其主要性 能不斷提高的同時，滿足人們對防風、保暖、抗菌防病毒、美 觀（包括手感、舒適感、懸垂 性等、降低成本，甚至個性化等多方面的需要已成為 設計者重點考慮的問題。對普通面料的風格評價可能并不適合于防水透濕織物。 而且，由于功能性的需要，也不可能單獨對織物 進行評價，必須綜合考慮其加工過 程、面料

17、、服裝、使用過程、棄后處理等各個方面。比如，防水透濕織物作為服 裝面料必須具有一定的耐久性，耐水洗性相剝離強度是表明耐久性的兩個最重要指 標，特別是耐水洗性。國外資料稱,Gore-Tex織物大約經(jīng)過七八次水洗之后，耐水壓 才開始大幅度下降，而國內(nèi)同類防水透濕織物有的洗滌一、兩次性能就顯著下降6。另外，加工工程中的污染和使用后的織物回收、降解環(huán)保等問題，已經(jīng)成為擺在研究者面前 的重要問題。22防水透濕織物的應用領域及發(fā)展趨勢經(jīng)過近幾十年的快速發(fā)展，防水透濕織物已成為國內(nèi)外紡織界競相開發(fā)具有特 殊功能的高檔 面料，應用前景十分廣闊。目前，根據(jù)以上3種機理制造的防水透濕 織物己廣泛應用于軍用 服裝、

18、工作服裝、運動服裝、鞋類等多個領域。尤其是非 典防護服，不僅保護無數(shù)醫(yī)務工作者免受侵害，而且使他們在緊張的環(huán)境中保持高效 的工作。表3為防水透濕織物的主要應用領域。但三者各有長短，在不同的使用條 件下各有市場。表3防水透濕織物的主要應用領域4軍用服冬季軍服、作戰(zhàn)服、船員服.E什員、特種兵服等瞥通服休閑服、羽緘服、襪子，手套、帽子等工作服警服.消防服、戶術服、11或防護服、無全工作服、化T 服、極地考察服,海難救生員等滑雪服.4服、水！幼;% 登山服等鞋類晴雨兩用鞋”休閑鞋、皮鞋、軍靴，作鞋等其它睡袋、帳篷、醫(yī)用床單等正在產(chǎn)品的功能開發(fā)上吸收和移植現(xiàn)代新技術，以提升現(xiàn)有防水透濕織物的產(chǎn) 品檔次。如防水透濕 織物的聚氨酯微孔中分布一些顆粒、薄片，通過反射原理阻 止輻射熱的擴散，從而增加織物 的保暖性，同時又具備了高彈性；有記憶功能的聚氨酯智能膜是利用聚氨酯樹脂軟鏈段與硬鏈段組合的結構特征，使其具有適當?shù)牟ＡЩ瘻囟龋诟哂诨虻陀谠摬ＡЩ瘻囟容^小范圍時，具有調(diào)節(jié)透濕性的功能；