第３２卷第１期 纺织学报 Ｖｏ１．３２．Ｎｏ．１ ２０１１年１月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｊａｎ．．２０１１ 文章编号：０２５３—９７２１（２０１１）Ｏｌ一００３４－０７ 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 ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１６２０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ 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 ｓｕｒｆａｅｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｆａｂｒｉｃｓ ｉｓ ｏｂｖｉｏｕｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗａｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｆａｂｒｉｃｓ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ａｓ ｗｅｌ１． 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， 微孔透湿机制设计的微孑Ｌ膜防水透湿织物、利用高 但人体散发的汗液蒸气却能通过织物扩散或传递到 分子间“孔”和亲水基团透湿机制设计的无孔膜防 外界，不在体表和织物之间积聚冷凝使人感觉黏湿 水透湿织物和利用形状记忆高分子材料的温敏性导 和闷热，从而实现织物防水性能和透湿性能的统 致的透湿性变化设计的防水透湿织物 。防水透 …一，以保持服装的舒适性，它是一种高技术、独具 湿织物按生产技术可分为高密（超高密）织物、层压 特色的功能性织物。 复合织物和涂层织物３类 。 市场上的防水透湿织物主要有利用孔隙自然扩 具有四凹槽截面的聚酯纤维ＣｏｏｌＭａｘ是一种具 散机制设计的具有防水透湿功能的高密织物、利用 有导汗、快干、凉爽舒适功能的纤维 。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Ｏ８—１Ｏ） 作者简介：吴海燕（１９７７～），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．ｃｏｎ。 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 。 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 。王耀武等 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±１）℃，相对湿度为（６５± 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、１０、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 。 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 １０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 ・３６・ 纺织学报 第３２卷 表４示出３种机织物的累积单向传递能力和整 示和判定》约到０．ｏｌ。 体液态水分管理能力。其累积单向传递能力都很弱 ２结果和讨论 ２．１实验数据分析 ２．１．１ 防水透湿机织物 （＜一５０％为差），斜纹织物ＷＦ３相对于平纹织物 ＷＦ２具有较好的水分单向传递能力，由此可见，虽 然织物的成分和处理方法相同，但由于组织结构不 同，织物的湿传递性能也存在差异。另外，织物 ＷＦ２和ＷＦ３相较于透湿处理的ＷＦ１具有较差的水 表２示出３种机织物表层／底层的浸湿时间和 吸水速度。机织物表层的浸湿时间均较短（５～１９ ｓ 分单向传递能力和管理能力。这主要是因为由锦纶 为中速），吸水速度都比较快（５０～１００％／ｓ为快 速），底层浸湿时间远远长于上表面，吸水速度也较 慢（０～９％／ｓ为非常慢）。可见织物表层浸湿后，汗 液不能很快地传递到底层，说明经过透湿和ＴＰＵ涂 层处理的锦纶机织物的透湿性能较差，而底层均具 有较强的防水性能。ＴＰＵ涂层处理的织物ＷＦ２和 ＷＦ３表、底层的吸水能力相当。比较而言，织物 ＷＦ１表层的吸水速度较快，说明表层具有较强的水 分吸收能力。这主要是因为织物ＷＦ１经过透湿整 理后表面能增大 ，使得织物与水分接触时表面能 够快速地浸湿。 表２机织物的浸湿时间和吸水速度 Ｔａｂ．２ Ｗｅｔｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｎｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｗｏｖｅｎ ｆａｂｒｉｃｓ 表３示出３种机织物的最大浸湿半径和液态水 分扩散速度。３种机织物底层最大浸湿半径和水分 扩散速度均为０，表层都相对较小（０～７ ｍｍ为非湿 润，０．０～０．９ ｍｍ／ｓ为非常慢），其中经过透湿处理 的斜纹织物ＷＦ１表层水分扩散速度快于织物ＷＦ２， 织物ＷＦ２又快于ＷＦ３。这主要是因为织物ＷＦ２面 密度较小，使得液态水分在织物表面扩散的阻力小， 较易进行扩散。以上结果表明，３种机织物吸湿后， 水分不能迅速地在其表、底层扩散，液体（汗液）不 易从织物贴近皮肤的一侧传递到外侧并迅速蒸发干 燥，可见经过透湿和ＴＰＵ涂层处理的锦纶机织物表 现出较差的水分扩散性能。 表３机织物最大浸湿半径和液态水分扩散速度 Ｔａｂ．３ Ｍａｘｉｍｕｍ ｗｅｔｔｅｄ ｒａｄｉｕｓ ａｎｄ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｗｏｖｅｎ ｆａｂｒｉｃｓ 纤维织成的织物ＷＦ２和ＷＦ３，表层的ＴＰＵ涂层在 织物的表面施加了１层连续的微孔膜，使得织物表 面的空隙被涂层剂封闭或减少，水分子不易穿透涂 层进入到织物的另一侧，从而说明织物表面处理方 法对织物动态水分传递能力的影响较为明显。 表４ 机织物累积单向传递能力和整体液态水分管理能力 Ｔａｂ．４ Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｏｎｅ－ｗａｙ ｌｉｑｕｉｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ａｎｄ ｏｖｅｒａｌｌ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｗｏｖｅｎ ｆａｂｒｉｃｓ ２．１．２防水透湿针织物 表５示出针织物的浸湿时问和吸水速度。织物 ＫＦ１、ＫＦ２和ＫＦ３表层的浸湿时间相对于底层较长， 说明这３种针织物表层浸湿能力皆强于织物贴近皮 肤的一侧，尤其以织物ＫＦ１表现最为突出。织物 ＫＦ１内表面吸水速度较慢，而外表面非常迅速，说明 水分在其外表面能很快地转移。这主要是由于ＫＦ１ 为ＣｏｏｌＭａｘ纤维和涤纶纤维混纺织物，ＣｏｏｌＭａｘ纤维 扁平型的四凹槽截面使相邻纤维易于靠拢，形成毛 细管效应强的细小芯吸管道多，加上较大的比表面 积－－ ，使得汗水排到织物外表面的同时，能够快速 地蒸发到周围的空气中。织物ＫＦ２表、底层的吸水 速度都比较快，说明经过吸排助剂处理的涤纶纤维 织物表、底层均具有较强的透湿性能。这主要是因 为ＫＦ２相对于其他织物，其面密度较低，使得液态 水能较快地通过织物纱线间的孔隙和纤维间的孔隙 从分压高的织物表面向分压低的另一侧渗透。当人 体显著蒸发出汗时，织物ＫＦ２能较快地将人体与织 物接触表面的汗液吸收并传递到外侧。织物ＫＦ３ 外表面吸水速度远低于ＫＦ２，但其织物内表面吸水 能力却非常强，说明层压ＴＰＵ薄膜比吸排助剂处理 更易达到吸湿排汗的效果。织物ＫＦ４表层吸湿能 力较强且吸水速度也较快，相反其底层吸水速度很 慢且很难浸湿。 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 ・３７・ 表５针织物浸湿时间和吸水速度 Ｔａｂ．５ Ｗｅｔｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｎｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｋｎｉｔｔｅｄ ｆａｂｒｉｃｓ 表６示出针织物的最大浸湿半径和液态水分扩 散速度。织物表、底层最大浸湿半径从大到小排序 为ＫＦ２＞ＫＦ１＞ＫＦ３＞ＫＦ４，前３种织物底层的最大 浸湿半径和液态水分扩散速度均大于表层，而织物 ＫＦ４反之，由此说明织物ＫＦ１、ＫＦ２和ＫＦ３底层的水 分扩散能力均强于织物的表层，织物ＫＦ４底部层压 的透明膜阻碍了水分向织物内部和表层的扩散。水 分在织物ＫＦ３表层的扩散速度慢于ＫＦ２，但底层却 比ＫＦ２稍快，为６．９７ ｍｍ／ｓ。表明当液态水分子进 入到织物表、底层时，水分子能够在织物表面迅速扩 散并干燥，以减少贴近肌肤一侧水分的积压，缓释衣 物穿着时的不舒适感。这主要是因为织物ＫＦ３是 将普通涤纶织物与ＴＰＵ薄膜通过层压工艺复合在 一起的织物，不仅保留了涤纶织物原有的功能，更增 加了ＴＰＵ薄膜透湿亲水的特性。 表６ 针织物最大浸湿半径和液态水分扩散速度 Ｔａｂ．６ Ｍａｘｉｍｕｍ ｗｅｔｔｅｄ ｒａｄｉｕｓ ａｎｄ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｋｎｉｔｔｅｄ ｆａｂｒｉｃｓ 表７示出针织物的累积单向传递能力和整体液 态水分管理能力。３种织物ＫＦ１、ＫＦ２和ＫＦ３都具 有很强的液态水分累积单向传递能力（＞４００％为 极好）和整体液态水分管理能力（０．６０～０．８０为非 常好），其中织物ＫＦ１和ＫＦ２的能力相当，说明罗纹 组织结构的ＣｏｏｌＭａｘ纤维织物与经过吸排助剂处理 的涤纶纤维织物同样能够达到织物所要求的动态水 分传递性能；织物ＫＦ４的累积单向传递能力和液态 水分管理能力都较差，这主要是因为由锦纶纤维织 成的针织物ＫＦ４，底部层压１层ＴＰＵ透明膜，导致 水分滞留于织物贴近皮肤的一侧，不能较迅速地扩 散并传递到织物外表面。 表７ 针织物累积单向传递能力和整体液态水分管理能力 Ｔａｂ．７ Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｏｎｅ－ｗａｙ ｌｉｑｕｉｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ａｎｄ ｏｖｅｒａｌｌ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｋｎｉｔｔｅｄ ｆａｂｒｉｃｓ ２．２结果与讨论 ２．２．１ 透湿处理与ＴＰＵ涂层处理机织物 图１示出织物ＷＦ１和ＷＦ３的水含量随时间变 化的情况。由图可知，２种织物表层均于１２ ｓ左右开 始浸湿，２５、３０ ｓ时２种织物水含量分别达到最大值 １ １１７．６％和１ ０８４．６％。经过透湿处理的织物ＷＦ１ 单向传导水分的能力和动态传递性能都非常差，贴 近皮肤的一侧具有良好的吸湿性，但外表面却很难 ／Ｄｏ，稠如＊ 浸湿，水含量仅为５０％。这主要是因为ＷＦ１是斜 加０ ∞Ｏ 舳０ 加Ｏ 加Ｏ 加 Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ Ｏ 纹锦纶机织物，经过透湿整理后，其内表面能增大， 织物与水接触时，织物表面上的水分能迅速地向四 周扩散，形成一定的散湿面积，但是经过处理的织物 纱线间的空隙减小，机织物的毛细效应较差，使得水 分从表层向底层传递的速度较慢，较难散湿。 ６０．０ ８０．０ １Ｏ０．０ １２Ｏ ０ 时间／ｓ ｆａ】织物ＷＦ１ 删 缸 篙 图１ 织物ＷＦ１和ＷＦ３水含量随时间变化的情况 Ｆｉｇ．１ Ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ＶＳ ｔｉｍｅ ｏｆ ｆａｂｒｉｃ ＷＦ１（ａ） ａｎｄ ｆａｂｒｉｃ ＷＦ３（ｂ） ＷＦ１和ＷＦ３虽然同为锦纶织物且都是斜纹组 织结构，但由于织物表面性能不同，织物的性能也存 ・３８・ 纺织学报 第３２卷 在着差异。ｗＦ３是经过ＴＰＵ涂层处理的织物，其各 项指标都比ＷＦ１小，实验完成后底层仍处于干燥的 状态。这主要是因为连续的涂层材料及无孔薄膜表 面及本体为均匀致密结构 ，通过在涂层上经过 特殊方法形成的微孔结构或涂层剂中的亲水基团与 水分子作用。人体穿着该面料制成的衣物运动出汗 后，皮肤表面的汗水开始蒸发，蒸发的水气扩散并聚 集在服装与人体之问的衣下微气候中，使衣下微气 候的气浓度升高¨ ，织物却不能及时地将汗液传递 到外表面并蒸发到周围空气中，导致衣内湿度增加， 造成穿着时的热感和黏湿感。 ２．２．２ ＣｏｏｌＭａｘ纤维与层压ＴＰＵ薄膜针织物 织物ＫＦ１和ＫＦ３表层／底层水含量随时间变化 的情况如图２所示。织物ＫＦ１表层和底层分别在 ４０ ｓ和５ Ｓ时开始浸湿，表层６５ Ｓ时水含量达到最大 值，接近２００．Ｏ％，底层５５ Ｓ时水含量为１ ８９２．０％。 织物ＫＦ１底层浸湿时间较长，吸水速度和水分扩散 速度较慢，而表层具有较强的浸湿能力、较快的吸水 速度和水分扩散速度，且织物具有较强的单向传递 能力和液态水分管理能力。这主要是因为ＣｏｏｌＭａｘ 纤维织成的织物ＫＦ１是一种新型异截面聚脂纤维， 它的截面呈扁平型的凹凸槽结构，并有４条排汗管 道形成许多毛细效应较强的细小芯吸管 ，能够改 善水分疏导。与普通圆形纤维的横截面不同，ＫＦ。 纤维比表面积较大，当织物底层被汗水浸湿，汗水扩 ２ ０００ １ ８００ ｌ ６００ １ ４００ １ ２００ １ ０００ ８００ ６００ ４００ ２００ １ ８００ ０ 】６ｏ００ ＼口１ ４００ ０ ： 竺棠 ６０８００ ０ ４００ ０ ２００ ０ ０ ０ 图２织物ＫＦ１和ＫＦ３水含量随时间变化情况 Ｆｉｇ，２ Ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｖｓ ｔｉｍｅ ｏｆ ｆａｂｒｉｃ ＫＦ１（ａ）ａｎｄ ｆａｂｒｉｃ ＫＦ３（ｂ） 散至该织物表层后，能快速蒸发到周围大气中去，具 述＝吾如 有优良的导湿快干性能。 与ＫＦ１一样，层压ＴＰＵ薄膜织物ＫＦ３也是罗纹 组织结构，二者表、底层的液态水分扩散速度相当， 其单向传递能力和液态水分管理能力均较强，尽管 其底层吸水速度远不及织物ＫＦ１，水含量最大，为 １ ７４２．８％，但表层吸湿能力明显优于织物ＫＦ１，１２ Ｓ 时开始浸湿，到２５ Ｓ时水含量达到最大，为 １ ４００．０％。说明水分子在织物底层能够迅速地浸 湿并传递到表层。这主要是因为ＴＰＵ薄膜的透湿 主要通过其亲水特性来实现，按吸附一扩散一解吸 的方式将水气分子由高湿度侧传递到低湿度侧 。 人体穿着该面料制成的服装，在运动时产生的汗液 能够通过面料迅速地向外传递，并加速液态水分的 蒸发，从而保持身体的干爽和舒适。 ２．２．３ ＴＰＵ涂层机织物与层压ＴＰＵ透明膜针织物 图３示出织物ＷＦ３和ＫＦ４表、底层水含量随时 间变化的情况。织物ＷＦ３在１２ ｓ时开始浸湿，水含 量达到最大值１ ０８４．６％时仅为３０ Ｓ，但其底层却处 于干燥状态，属于快速吸收缓慢干燥的织物。ＷＦ３ 是ＴＰＵ涂层工艺处理的锦纶纤维机织物，其组织结 构比较紧密，表层具有较强的吸收水分的能力，虽然 吸收速度很快，但是水分扩散的面积比较小，扩散速 度也非常慢，织物底层不易浸湿，水分也不易扩散。 ＴＰＵ涂层处理的机织物了人体汗液的蒸发，并 使水气凝结在织物的底层，如贴身穿着易导致穿着 １０ Ｏ０ ９０ ８０ ７０ ６０ ５０ ４０ ３０ ２０ １０ 图３织物ＷＦ３和ＫＦ４水含量随时间变化情况 Ｆｉｇ．３ Ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｖｓ ｔｉｍｅ ｏｆ ｆａｂｒｉｃ ＷＦ３（ａ） ａｎｄ ｆａｂｒｉｃ ＫＦ４（ｂ） 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 ・３９・ 时的不适感。 ＫＦ４是底部层压ＴＰＵ透明膜的锦纶针织物，织 物质地松软，其累积单向传导能力和液态水分管理 能力与织物ＷＦ３相似，织物的透湿性能和动态水分 传递能力均较差。尽管织物ＫＦ４在８ ｓ时表层就开 始浸湿，但到２ ｍｉｎ结束时水含量才达到最大值 １ ０７７．２％。因为织物ＫＦ４的底部薄膜表面无孔，其 防水性来自薄膜本身的连续性和较大的膜面张 力¨ ，液态水分子不易进人到纤维内部，同样外界 的雨水也很难进入到织物的内部，防水效果很好。 人体穿着此类织物制成的服装时，皮肤表面的汗水 一部分蒸发扩散，另一部分水分子则凝结在服装面 料中的纱线表面，不易从贴近皮肤的一侧传导至服 装外表面。 ｒＬ ｒＬ ｒＬ ３ 结 论 １ ２ ３ ］Ｊ １●Ｊ １Ｊ 织物ＷＦ１、ＷＦ２、ＷＦ３和ＫＦ４表层浸湿时间比 较短，吸水速度都较快，而底层却很难浸湿，且水分 在织物表、底层的扩散速度和半径均较小。织物 ＫＦ１底层浸湿能力远远强于其表层；织物ＫＦ２表、 底层吸湿能力较强且吸水速度也较快；织物ＫＦ３底 层吸水速度较慢，但其表层吸水能力却非常强；织物 ＫＦ１、ＫＦ２和ＫＦ３底层的水分扩散能力均强于织物 的表层。 实验表明，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，而底层均具 有较强的防水性能。罗纹组织结构底部层压ＴＰＵ 透明膜的锦纶针织物和ＴＰＵ涂层锦纶斜纹机织物 的透湿性能和动态水分传递能力均较差。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；另外织物表面处理方法不同对织物动 态水分传递能力的影响较为明显。 机织物经透湿处理比ＴＰＵ涂层处理更易达到 透湿的效果，而实际生产过程中，ＴＰＵ涂层织物外表 面具有较好的防水功能。实验结果表明，层压ＴＰＵ 薄膜与ＣｏｏｌＭａｘ纤维织物整体液态水分管理能力均 较好，同样能够达到织物所要求的水分传递性能，而 层压ＴＰＵ薄膜织物表层的水分吸收能力比ＣｏｏｌＭａｘ 纤维织物优越。为达到透气透湿效果，ＣｏｏｌＭａｘ织 物作为底层，外表面层压ＴＰＵ薄膜，二者可组合成 ２层或者３层，或者可将这２类面料制成的服装搭 配穿着，内层穿ＣｏｏｌＭａｘ织成的服装，外层穿层压 ＴＰＵ薄膜的服装来达到防水透湿的效果。 参考文献： 段亚峰，权衡，胡玲玲．温度感应型织物防水透湿功 能整理用聚氨酯的研究：１［Ｊ］．丝绸，２００７（１２）： ３４—３６． ＤＵＡＮ Ｙａｆｅｎｇ，ＱＵＡＮ Ｈｅｎｇ，ＨＵ Ｌｉｎｇｌｉｎｇ．Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ—ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ａｎｄ ｂｒｅａｔｈａｂｌｅ ｆａｂｒｉｃ：１［Ｊ］．Ｓｉｌｋ Ｍｏｎｔｈｌｙ，２００７（１２）： ３４—３６． 周晓东，朱平，王炳．防水透湿织物的设计机理与应 用［Ｊ］．染整技术，２００６，２８（９）：１—４． ＺＨＯＵ Ｘｉａｏｄｏｎｇ，ＺＨＵ Ｐｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｂｉｎｇ．Ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ａｎｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｆａｂｒｉｃ［Ｊ］．Ｄｙｅｉｎｇ ａｎｄ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２００６，２８（９）：１—４． 李颖．防水透湿织物及其设计机理［Ｊ］．中国纤检， ２００８（１１）：４２—４４． ｒ【ＬＩ Ｙｉｎｇ．Ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ａｎｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｆａｂｒｉ６ ｃ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｓｐｅｃｔ］ ｉｏｎ， ２００８（１１）：４２—４４． ［４］ 王耀武，杨建忠，田秀风．ＣｏｏｌＭａｘ织物热湿传递性能 的测试分析［Ｊ］．棉纺织技术，２００４，３２（３）： １５４—１５６． ＷＡＮＧ Ｙａｏｗｕ，ＹＡＮＧ Ｊｉａｎｚｈｏｎｇ，ＴＩＡＮ Ｘｉｕｆｅｎｇ．Ｔｅｓｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍｏｉｓｔｕｒｅ—ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ＣｏｏｌＭａｘ ｆａｂｒｉｃ［Ｊ］．Ｃｏｔｔｏｎ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４， ３２（３）：１５４—１５６． ［５］ 王北海．高透湿性防水ＴＰＵ薄膜［Ｊ］．聚氨酯， ２００５（５）：７６—７９． ＷＡＮＧ Ｂｅｉｈａｉ．Ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ａｎｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｅａｔｈａｂｌｅ ＴＰＵ ｆｉｌｍ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ，２００５（５）： ７６—７９． 王耀武，杨建忠，张建春．ＣｏｏｌＭａｘ织物导湿性能研 究［Ｊ］．西安工程科技学院学报，２００３，１７（４）： ３０４—３０７． ＷＡＮＧ Ｙａｏｗｕ，ＹＡＮＧ Ｊｉａｎｚｈｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎｃｈｕｎ． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｖａｐｏｒ ａｎｄ ｌｉｑｕｉｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ＣｏｏｌＭａｘ ｆａｂｒｉｃ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉ ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００３，１７（４）：３０４—３０７． ＨＵ Ｊｕｎｙａｎ，ＬＩ Ｙｉ．Ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｔｅｓｔｅｒ：ａ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ ｆａｂｒｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｊｏｕｒｎａｌ， ２００５（７）：５７—６２． ＨＵ Ｊｕｎｙａｎ，ＬＩ Ｙｉ，ＡＮＴＨＯＮＹ Ｗｏｎｇ．Ａ ｎｅｗ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｌｉｑｕｉｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｅｘｔｉｌｅｓ［Ｊ］．Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｊｏｕｒｎａｌ，２００３（２）：１—２． 刘丽英，张渭源．表面改性对织物湿传递性能影 响［Ｊ］．东华大学学报：自然科学版，２００２，２８（１）： ８７—９０． ＬＩＵ Ｌｉｙｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉｙｕａｎ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｎ ｈｅａｔ ａｎｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ・４０・ 纺织学报 第３２卷 ｆａｂｒｉｃｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄｏｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２００２，２８（１）：８７—９０． ［１０］ 赵艳志，张燕，张建春．ＣｏｏｌＭａｘ织物液态水传递性能 研究［Ｊ］．山东纺织科技，２００３（１）：５—８． ＺＨＡＯ Ｙａｎｚｈｉ，ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎｃｈｕｎ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｗａｔｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＣｏｏｌＭａｘ ｆａｂｒｉｃｓ［Ｊ］． Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００３（１）： ５—８． ［１１］ ＬＯＭＡＸ Ｇ Ｒ．Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏａｔｅｄ Ｆａｂｒｉｃｓ，１９９０，２０（１０）：８８—１０７． ［１２］ ＳＣＨＬＥＤＪＥＷＳＫＩ Ｒ，ＳＣＨＵＬＴＡＥ Ｄ，ＩＭＢＡＣＨ Ｋ Ｐ，ｅｔ ａ１．Ｂｒｅａｔｈａｂｌｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｃｌｏｔｈｉｎｇ ｗｉｔｈ ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｉｌｍ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏａｔｅｄ Ｆａｂｒｉｃｓ，１９９７，２７（１０）：１０５—１１５． ［１３］ 张渭源．服装舒适性与功能［Ｍ］．北京：中国纺织出 版社，２００５：６５． ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉｙｕａｎ．Ｃｌｏｔｈｉｎｇ Ｃｏｍｆｏｒｔ ａｎｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ［Ｍ］． Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ Ｔｅｘｔｉｌｅ＆Ａｐｐａｒｅｌ Ｐｒｅｓｓ，２００５：６５． ［１４］ 赵博．ＣｏｏｌＭａｘ吸湿排汗纤维混纺产品的研制开 发［Ｊ］．广西纺织科技，２００５，３４（１）：１１—１３． ＺＨＡＯ Ｂｏ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｏｉｓｔｕｒｅ—ａｂｓｏｒｂｅｎｔ ａｎｄ ｓｗｅａｔ—ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｆｉｂｅｒ ｂｌｅｎｄｅｄ ｆａｂｒｉｃ［Ｊ］．Ｇｕａｎｇｘｉ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，３４（１）：１１—１３． ［１５］ 徐旭凡，周小红，王善元．防水透湿织物的透湿机理 探析［Ｊ］．上海纺织科技，２００５，３３（１）：５８—６０． ＸＵ Ｘｕｆａｎ，ＺＨＯＵ Ｘｉａｏｈｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｓｈａｎｙｕａｎ．Ａ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｐｅｒｍｅａｂｌｉｔｙ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ａｎｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｆａｂｒｉｃ［Ｊ］．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，３３（１）：５８—６Ｏ． ［１６］ ＨＵＡＮＧ Ｊｉｚｈｉ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎｃｈｕｎ，ＧＡＯ Ｗｅｉｄｏｎｇ． Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐ０１ｙｔｅｔｒａｆ１ｕ０ｒｅｔｈｙＩｅｎｅ ａｎｄ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｌａｙｅｒｅｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｃｌｏｔｈｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄｏｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００６， ２３（１）：４９—５２．
