不同类型防水透湿织物的液态水分管理能力

第32卷第1期 纺织学报 V01．32，No．1
201 1年1月 Journal of Textile Research Jan．，201 1
文章编号：0253—9721(2011)Ol-0034—07
不同类型防水透湿织物的液态水分管理能力
吴海燕，张 云，谢红
(上海工程技术大学服装学院，上海201620)
摘 要用液态水分管理测试仪MMT测试CoolMax织物及经TPU涂层处理、层压TPu透湿薄膜处理织物的内外
表层的浸湿时间、吸收速度、最大浸湿半径、水分传递速度、单向传递能力和整体液态水分管理能力等指标，以研究
它们的防水透湿行为。结果表明：经过透湿和TPU涂层处理的锦纶机织物的透湿性能和水分扩散性能较差，但其
内表面均具有较强的防水性能；经TPU涂层处理的斜纹锦纶机织物相对于平纹织物具有较好的湿传递能力；不同
的织物表面处理方法对织物动态水分传递能力的影响较为明显。此外，还探讨了CoolMax织物及经过高分子TPU
涂层、层压TPU薄膜处理的功能性防水透湿织物的应用以及改进方式。
关键词 热塑型聚氨酯薄膜；涂层处理；湿传递；防水透湿织物；液态水分管理测试仪
中图分类号：TS 101．923 文献标志码：A
Moisture management ability of waterproof breathable fabrics
WU Haiyan，ZHANG Yun。XIE Hong
(Fashion Institute，Shanghai University of Engineering Science，Shanghai 201620，China)
Abstraet The moisture transfer principles of CoolMax fabric，TPU coated fabric，and TPU film laminated
fabric were tested using the moisture management tester(MMT)in terms of wetting time of inside and
outside surfaces of the fabrics，absorption rate，maximum wetted radius，moisture transfer speed，one way
moisture transfer ability．and overall moisture management ability etc．The results indicated that TPU
coated woven polyamide fabric showed relatively lower moisture permeability and moisture spreading
ability，but its inside surface exhibited better water-proofing power．TPU coated twill woven polyamide
fabric had better moisture permeability than its plain fabric．In addition，the impact of different surface
treatments Oil the moisture management ability of fabrics is obvious．Applications and modified way of the
above fabties were discussed as well．
Key words TPU film；coated treatment；moisture transfer；waterproof breathable fabric；moisture
management tester
防水透湿织物在一定的水压下不会被水渗透，
但人体散发的汗液蒸气却能通过织物扩散或传递到
外界，不在体表和织物之间积聚冷凝使人感觉黏湿
和闷热，从而实现织物防水性能和透湿性能的统
一…，以保持服装的舒适性，它是一种高技术、独具
特色的功能性织物。
市场上的防水透湿织物主要有利用孔隙自然扩
散机制设计的具有防水透湿功能的高密织物、利用
微孔透湿机制设计的微孔膜防水透湿织物、利用高
分子间“孔”和亲水基团透湿机制设计的无孔膜防
水透湿织物和利用形状记忆高分子材料的温敏性导
致的透湿性变化设计的防水透湿织物旧。。防水透
湿织物按生产技术可分为高密(超高密)织物、层压
复合织物和涂层织物3类p-。
具有四凹槽截面的聚酯纤维CoolMax是一种具
有导汗、快干、凉爽舒适功能的纤维H1。以热塑型
收稿日期：2010—02—05 修回日期：2010—10—04
基金项目：博士科研启动基金资助项目(校启08一lO)
作者简介：昊海燕(1977一)。女，博士。主要研究方向为功能服装及服装舒适性。张云，通信作者。E-mail：zhangyun．．jecmy@
126．como
万方数据第1期 吴海燕等：不同类型防水透湿织物的液态水分管理能力 ·35·
聚氨酯(TPU)为原料的透湿薄膜及涂层也可兼具防
水和透湿功能。TPU薄膜除具有极好的透气透湿、
防风、耐寒保暖性外，还具有比较优异的弹性、韧性、
高拉伸强度和伸长率，其良好的柔顺性使织出的织
物手感柔软，这种材料既具有良好的阻隔性，又有较
好的呼吸能力¨J。
目前对防水透湿织物的研究多集中在防水透湿
薄膜及涂层的设计机制、生产技术和防水透湿织物
的测试方法与评价及其应用领域与发展趋势上，但
利用液态水分管理测试仪(MMT)对特定的防水透
湿处理和后整理的织物进行实验研究的相对比较
少。许多学者对影响织物导湿性能的因素也做了相
应的研究，例如纤维的成分、纤维表面结构、纤维之
间及纱线之间的孔隙大小和形状、纱线结构(捻
度)、织物厚度和组织结构等旧1。王耀武等H1对
CoolMax平纹织物的吸湿性、透湿性能进行了测试，
从而得出CoolMax纤维含量为30％时平纹织物的
吸湿性和透湿性能较好的结论。
本文运用液态水分管理测试仪(MMT)分别对
经不同表面处理的机织和针织面料进行测试，根据
测得的数据量化织物的三维水分扩散及转移特性，
对透湿处理机织物与TPU涂层机织物，CoolMax针
织物与层压TPU薄膜针织物以及TPu涂层机织物
与底部层压TPU透明膜针织物进行比较研究。
1 实 验
1．1试样准备
实验中所用的7种面料包括机织面料3种，针
织面料4种，规格如表1所示。根据ASTMD 1776，
环境温度控制在(20 4-1)℃，相对湿度为(65 4-
2)％。用蒸馏水在超声波清洁器中将试样清洗
5 min，用微调电容器除去试样上的水分，再用蒸汽
熨斗除去样品上的皱痕，在测试前将试样水平放置
在恒温恒湿实验室内24 h。
1．2实验仪器
液态水分管理测试仪(MMT)是用来测试织物
液态水分动态管理能力的仪器。该仪器由2个上下
同心的传感器组成。测试中通过输送标准测试溶液
到织物的表面以模拟人体排汗的过程。样品上的溶
液经过由织物表层向外扩散和向底层转移，然后再
在织物底层向外扩散3个过程。传感器测试并记录
表、底层不同位置之间的电阻变化，测得试样在各个
环形内(直径分别为5、lO、15、20、25、30 mm)的导
表1 实验面料的基本性能
Tab．1 Basic properties of fabrics
水性能，得到溶液的浸湿、转移和扩散等数据，从而
量化表征织物的单向导湿性能，综合评估织物对液
态水分的动态管理能力¨-。
1．3实验方法
每种试样准备10块，尺寸为80 mm×80 mm。
可测量并计算出10个指标来确定每个试样的液态
水分管理性能，如浸湿时间(表层／底层)、吸水速度
(表层／底层)、最大浸湿半径(表层／底层)、液态水
分扩散速度(表层／底层)、累积单向传递能力及整
体液态水分管理能力等旧1。
浸湿时间是指测试开始后织物的表层与底层分
别开始湿润的时间，以s为单位记录湿润曲线。吸
水速度是指织物表层和底层的平均吸收水分的能
力，即注水时间内含水率变化曲线的平均斜率值。
最大浸湿半径是指织物表层与底层的最大浸湿半
径。液态水分扩散速度是指织物表面浸湿后扩散到
最大浸湿半径时沿半径方向液态水的累积传递速
度。累积单向传递能力是指织物表、底层累积水含
量的差值。整体液态水分管理能力是反映织物整体
液态水分管理能力的指标。
实验过程中将预处理的试样放在液态水分测试
仪的2个上下同心的感应器之间，每种面料测试
lO个子样，每次测试在2 rain内完成。对每组样品
的异常值进行数据剔除，然后分别求平均值，数值按
GB／T 8170--2008(数值修约规则与极限数值的标
万方数据·36· 纺织学报 第32卷
示和判定》约到0．01。1607