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LEARNING 一直在路上   想法不同，选择就不同，生活也会因此而不同。服装发展也是如此，在不同的穿衣需求下，适应不同的作业环境，以形成特定的外在功能。防水透湿织物的发展过程就是一个突出的例子，它是人们追求服装防水功能和透湿舒适性的产物，其最初的产生想法只是为了满足人们对服装的防雨要求。 上篇公号文章讲到防水透湿织物的基本分类方法，其中我们了解到，从世界工业技术的发展历程来看防水透湿织物可以分为高密度织物、涂层织物和层压织物三种类型。然而这看似简单的分类方法却蕴含了防水透湿织物的发展史。 防水透湿织物发展的主线是涂层和层压织物，辅线是高密织物。 涂层和层压织物由于其可以达到很高的防水透湿性，又可按需要提供不同档次和不同要求的织物，前者如高防水、低透湿型织物；低防水、高透湿型织物；中防水、中透湿型织物；后者如迷彩、阻燃、防核生化织物等占据了市场的主导地位。 高密织物虽无法达到很高的防水性，但其优越的手感、良好的透湿性，使其在市场上仍占有一席之地。 防水透湿织物的发展可以粗略地分为三个阶段： 第一阶段（起步阶段）：古代到1970年代中期； 第二阶段（突破性阶段）：1970年代中期到1980年代后期； 第三阶段（全面发展阶段）：1980年代后期至今。 01 起步阶段 历史和考古学家告诉我们兽毛皮是人类最早采用的服装材料。按照我国国家标准对羊皮板进行测试，其测试结果如下： 透湿量：5490g/m²*24h; 耐静水压：14.90kPa; 透气量：1.08*10-2m³/m²*s。 因此可以认为兽毛皮是最早的服用防水透湿材料，其使用年代距今至少已有5万年。 在我国，防水透湿织物的历史可以追溯到我国劳动人民早在周代就开始使用的“雨衣”——蓑衣。蓑衣具有很好的透湿性，比蓑衣防水性好的雨衣是在丝绢一类的纺织品上涂上桐油做成的不透气的雨衣。这种雨衣不透气，质感硬，耐久性差。直到20世纪中期，我国多雨的南方农村仍在使用蓑衣或油衣等作为雨衣。 国外最早的防水织物是十五世纪末美洲印第安人用橡胶树流出的浆液涂在布料上制成的雨具。1841年戈德伊（Charles Goodyear）发明硫化橡胶方法之后，橡胶不再发粘变硬，扩大了使用温度范围，且显著改善了雨布的断裂强力和弹性。直到20世纪中期，仍被世界各国广泛用于制作雨衣、雨鞋等。 最早的防水透湿织物是著名的文泰尔（Ventel）防雨布，它的出现标志着防水透湿织物正式走向市场。但其最初主要用于第二次世界大战期间英国空军飞行员的防寒抗浸服，是一款选用埃及长绒棉的低特（高支）低捻度纯棉纱高密重平组织织物。 第二次世界大战后，随着合成高分子的出现，产生了许多聚合物涂层剂。主要有氯丁橡胶（乳液型）、聚氯乙烯（PVC)、聚丙烯酸酯（溶剂型、乳液型）、聚氨酯（PU溶剂型、乳液型）、硅橡胶（溶剂型），其中聚氯乙烯使用最为广泛。 1950年代，杜邦化学公司研制出具有一定防水透湿性能的多孔材料，商品名为“Corfam"，其合成工艺是通过湿法涂层制成，作为皮革的代替品，主要用于制鞋工业。 随着工业技术的不断成熟，在1980年代后期，超细纤维迅速发展，使得大量的超高密织物涌现市场，从而为防水透湿织物的技术突破创造了先决条件。 02 突破阶段 聚四氟乙烯（PTFE）防水透湿微孔薄膜的发明，标志着防水透湿技术取得了突破性的进展。它的出现是基于人造纤维的发明启示，由美国杜邦公司前职员R.W.Gore于1969年研制成功。 1976年，美国高尔公司用PTFE薄膜与织物进行层压复合试制，研制出第一代商品名为Gore-Tex的防水透湿布，产品具有良好的防水透湿性能，且经汽油、四氯乙烯、三氯三氟乙烷在20℃以下洗涤5次后，织物各项性能变化不大。 但用第一代Gore-Tex膜制成的服装不耐磨，且耐久性较差，随着使用时间的增长甚至会出现面料渗水现象。为此，1979年日本润工社与高尔公司合作，推出了第二代PTFE膜。 它是由PTFE膜和拒油亲水组分聚氨酯构成的复合膜，经此工艺处理后，虽然透湿性会稍微有下降，但因聚氨酯组分具有高选择透过性，仅允许水蒸气通过，其他的液体均无法通过，从而克服了第一代产品的缺点。
到1980年代中期，国外相关产品已有几十个品牌，其中具有代表性的包括日本东丽（Toray）公司湿法凝固工艺生产的微孔PU涂层织物Entrant；德国拜耳（Bayer）公司生产的亲水PU涂层织物Impraerm；英国Baxenden/GB公司生产的亲水PU涂层织物Witcoflex/staycool。 03 发展阶段 1980年代后期开始，采用聚氨酯材料，或不同类型的聚氨酯复合、聚醚聚酯共聚物等制成的非微孔膜型材料（亲水性薄膜）的研究异常活跃，新工艺、新品种不断面世。其中采用这些材料生产的防水透湿典型产品有：荷兰AKZO公司的Sympatex层压织物，美国宝立泰国际股份有限公司的优泰克（Qualitex)多功能防水透湿织物等。 随着防水透湿织物研究技术的日益发展，人们已开始着手研究具有新一代功能的防水透湿织物，并且取得了令人鼓舞的研究成果。 除此之外，磁控溅射法制备防水透湿织物和纳米技术处理织物以增加织物防水性研究也日渐成熟。 04 国内概况 随着人们对织物功能的要求越来越高，同时因为人类生存环境的不断变化，使得这一类织物更具有远大的开发潜力。 在膜研究方面，我国一些科研机构对聚四氟乙烯防水透湿膜微孔薄膜进行了跟踪研究，但目前多用于军工方面的使用。因为种种原因，目前仍存在较多问题：薄膜幅宽较窄（0.5-1.2m左右）、生产速度慢、产品质量不稳定等缺陷。 在层压织物方面，总后勤军需装备研究所自1995年以来，运用现代分析手段，探寻了聚四氟乙烯微孔薄膜防水透湿的机理，建立了聚四氟乙烯层压织物的理论模型，摸索出了一系列生产相关的工艺条件与设备参数。实验室试验结果表明，我国自行研制的聚四氟乙烯层压织物在某些性能上已超出Gore-Tex织物，达到国际领先水平。 05 展望未来 展望未来，防水透湿织物性能提高与产品开发的研究将主要从三个方面展开： 一是随着高分子材料的发展，研究采用新型的互穿网络聚合物、离子型聚合物、高度支化聚合物、枝状聚合物等材料研制各种类型的含有化学微孔的防水透湿薄膜。 二是随着加工设备的不断更新，研究从物理形态方面提高防水透湿织物的性能。如开孔率更高、孔隙更均匀、厚度更薄等防水透湿膜，以及这些薄膜复合组成的各种功能的双组分、多组分薄膜；各种不同结构、细度、性能的纱线织成的不同组织、表面形态的高密防水透湿织物。 三是结合防水透湿织物的特性，研制各类特种防水透湿织物。如防水透湿阻燃、防生化和防毒等符合织物的开发。 |
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