防水透湿/透气面料

防水透湿/透气面料

氟系防水剂（碳八防水剂/碳六防水剂）具有都不同程度上具备防水效果和防油效果，而无氟防水剂就是单单具备防水功能，功能性比较单一。根据多年的研究数据和实际生产来说了，碳八防水剂的效果要优于碳六防水剂和无氟防水剂。而且一般情况下，同等条件下，碳六防水剂的效果也优于无氟防水剂，防水性能即：碳八防水剂>碳六防水剂>无氟防水剂。

防水剂能否在织物上发挥最佳的防水效果，除了防水剂本身的性能，也与处理织物和工艺有着密切的关系。防水整理，属于功能性整理，甚至可以说是精细化学品整理。织物做防水整理，往往要求被处理织物表面光洁，甚至必须除去预整理织物上所有的残留助剂，如：润湿剂、染色助剂、浆料残留物、柔软剂及其它表面活性剂。这其实与防水剂的碳链结构有一定的关系。从字面上来说，碳八防水剂有8个碳链，碳六防水剂只有6个碳链，而无氟防水剂是没有碳分子的防水剂。当然，碳链越多，分子间的结构越稳定，当然对于织物残留杂质的适应性也就越强。在这三者里面，碳八防水剂最为稳定，碳六防水剂次之，影响最大的就是无氟防水剂。这也是为什么当碳八防水剂被禁用之后，大部分的功能性整理的品牌厂商都选择了碳六防水剂作为替代品。

如果针对同一种面料同等条件下，用这三种防水剂需要达到相同的效果，那么在用量方面碳八＜碳六＜无氟防水剂；也就是无氟防水剂用量最大，而且一般来说，无氟防水剂单价也较高。这样一看，未来几年，碳六防水剂更是炙手可热了。

通过以上几个方面的分析，碳八防水的效果是显著的，但是由于环保问题，它只能被碳六和无氟防水剂取代，因此，纺织面料企业必须根据公司实际需求去选择最合适的产品。

防水原理及整理工艺

拒水整理是利用具有低表面能的整理剂沉积于纤维表面，使织物不会被水润湿，但织物中仍保持者大量的孔隙，使织物既具有较好的拒水性，又具有透气和润湿性，而且织物的手感和分割不受影响，只有在水压相当大的情况下织物才会发生透水现象。

防水整理是在织物表面涂一层不透气的连续薄膜，如橡胶、聚氨酯等，填塞织物上的孔隙，借助物理方法阻挡水的透过，即使在外界水压作用下也有高的抗水渗透能力，但往往不透气和不透湿，穿着也不舒服，是属于涂层整理范畴。虽然近年来随着涂层技术的进步，透气、透湿而不透水的涂层织物早已问世，但如果未经拒水剂处理或在涂层浆中未加入拒水剂组份，其表面仍会被水润湿。所以一般涂层面料都会加拒水整理。

拒水原理：液体对固体的润湿过程实际上是液体取代固体表面气体的过程，水在清洁平整的玻璃上可以顺利铺展开来，但在荷叶上的水则呈水滴状，说明在不同情况下液体对固体表面的润湿程度是不一样的，而液体在固体表面的形状可以说明液体对固体表面的润湿程度。如下图中的（a）表示完全不润湿的情况（我们防水需要做到此状态才可以），（b）表示润湿程度较高的情况，（c）表示润湿程度更高的情况。θ为液体与固体表面的接触角。其中防水整理就是是织物表面具有不被水润湿的性能，也就是增大其与水的接触角θ，降低他们之间的黏附功。即固体的表面张力γsg必须小于液体的表面张力γlg。

从下图可以看出，雨水的表面张力为53mN/m，一般油类的表面张力为20~30mN/m，所以要使织物拒水，表面张力必须小于53mN/m，要使织物拒油，表面张力必须小于20~30mN/m，一般的纤维或纺织品即不拒油也不拒水（其表面张力远远大于水或油的表面张力）。

拒水剂和拒油剂是一种拒油剂是一种拒油低表面能基团的化合物，用它整理织物，可在织物的纤维表面均匀覆盖一层拒水剂或拒油剂分子，并由它们的低表面能原子团组成新的表面，使水和油均不能润湿。水具有高的表面张力（72.8mN/m），因此，以临界表面张力γc为30mN/m左右的疏水性脂肪烃类化合物，或用γc为24mN/m左右的有机硅整理剂可获得足够的拒水性。油类的表面张力为20~30mN/m，必须用含氟烃类整理剂才能使纤维的临界表面张力降到15mN/m以下。所以拒水剂一般选用烷基（--CnH2n+1，n＞16）为拒水基团，拒油剂必须选用全氟烷基（--CnF2n+1，n＞7）为拒油基团。

影响织物拒水拒油性的因素：

织物表面粗糙程度：如果液滴在光滑表面上的接触角小于90°，则其在粗糙表面上的接触角将更小些；在光滑表面上的接触角大于90°，则在其粗糙表面上的接触角将更大些。即：一个水不能润湿的光滑表面，如其表面粗糙则水更不能润湿；一个水能润湿的光滑表面，如其表面粗糙则水更易润湿。这就是经拒水整理的绒面织物，其拒水效果格外优良的原因所在。

织物毛细管间隙大小：在接触角大于90°（即拒油拒水或拒油）的情况下，减少纱线的间隙即提高织物的紧密度和体积密度，可以提高织物的抗渗水性能，有利于织物的拒水或拒油性。

常用拒水拒油剂的结构、性能和整理工艺：

目前常用的拒水剂主要是有机硅树脂和氟碳聚合物，拒油剂则是氟碳聚合物。

石蜡拒水剂

硬脂酸—三聚氰胺拒水剂

有机硅树脂拒水剂

氟碳聚合物拒水拒油剂

防水整理工艺：

从生产来说，碳八、碳六、无氟防水剂在工艺方面并无明显区别，基本都需要经过焙烘才能产生交联效果。简单来说就是：防水剂赋予织物防水效果，就是在织物上发生交联，要求温度、焙烘时间、防水剂、预处理织物这几方面充分配合，达到最优化。

防水整理一般采用浸轧法，一般不用浸渍工艺，举例其整理如下：浸轧→烘干→焙烘。

拒水拒油整理可以和其他整理结合进行，在涂层整理中，为防止涂层浆渗透到织物背面，可以先对基布进行拒水拒油预处理，涂层后再经拒水或拒油整理，可以增加织物的功能性。拒水拒油整理也可以与轧光结合。轧光整理是织物通过弹性软辊与金属热辊组成的轧点时，在施压区中因软辊变形，辊径变化使织物角速度产生微小差异造成微滑动，通过表面剪切和压搓作用，使纤维在压区中受热而达到玻璃化温度从而产生塑化并“流动”，受到缓和搓动，从而使织物表面的紧度趋于一致，并使与金属辊接触的织物表面平滑，减小交织点间的空隙，达到理想的织物气密性和织物表面光洁度。轧光整理对织物透气性能虽有较大程度减少，抗钻绒性有明显的提高，且减少了化学涂层助剂的使用。采用轧光整理后，有些高密度面料无需再进行涂层处理，即可达到优良的防钻绒性。

防水透湿面料

涂层织物分类及工艺

纺织品涂层整理剂又称涂层胶，是一种均匀涂布于织物表面的高分子类化合物。它通过粘合作用在织物表面形成一层或多层薄膜，不仅能改善织物的外观和风格，而且能增加织物的功能，使织物具有防水，耐水压，通气透湿，阻燃防污以及遮光反射等特殊功能。

纺织品涂层整理剂又称涂层胶，是一种均匀涂布于织物表面的高分子类化合物。它通过粘合作用在织物表面形成一层或多层薄膜，不仅能改善织物的外观和风格，而且能增加织物的功能，使织物具有防水，耐水压，通气透湿，阻燃防污以及遮光反射等特殊功能。

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