面料干货知识!市面上常见的几种复合膜面料

随着户外运动的兴起,运动户外服装市场火爆,许多曾经与户外不沾边的品牌都争相推出带有防风防雨、透气透湿功能的服饰;有的品牌则在服饰的剪裁设计上更倾向于户外运动风,像今年大火的户外机能风、山系露营风等。

最近这段时间,小编就发现市面上出现了很多三合一复合面料制成的衣物,并且都带有一定功能,有的主打防水透湿、有的宣传防风透气,奥秘就在这三合一面料的夹层中——膜材料。市面上形形色色的膜材料,到底有什么不同,今天小编就带大家一一揭晓。

膜材料按照阻止液态水渗透和水蒸气传输的机理,可分为微孔型薄膜、无孔型薄膜、双组分型薄膜三种。

一、微孔型薄膜

微孔型防水透湿薄膜是由高分子聚合物经过特殊加工制备而来。其表面含有大量细小的通孔,微孔直径一般小于 2 μm。因此,大气中直径为20 μm左右的雾滴、直径为400 μm左右的小雨滴、甚至直径大到数千微米的暴雨滴都不能透过薄膜;而直径为0.000 4 μm左右的水汽和空气,在薄膜的内、外表面存在适当的浓度梯度时,则会通过气体的扩散和对流方式自由地通过孔道,微孔型防水透湿薄膜就具备了防水透湿的功能。目前微孔型防水透湿薄膜一般是由聚四氟乙烯(PTFE)、聚烯烃及其卤素衍生物、聚氨酯(PU)等聚合物制备而成。

1、PTFE微孔膜

1962年,美国人GORE率先研制出一种具有微孔结构的PTFE微孔薄膜,并在1976年采用层压复合技术成功将该薄膜应用于纺织领域,赋予产品防水、透湿、防风、保暖等功能。但由于该薄膜孔隙率高,易吸收人体汗液中的盐分和油脂,同时在洗涤时,部分洗涤剂会残留在膜孔内,导致膜自身防水性能下降,因此随着穿着时间的延长,第一代PTFE微孔膜覆膜面料的防水性能降低,严重时可能会出现面料渗水的现象。目前市面上的微孔型PTFE防水透湿薄膜主要应用于羽绒服和羽绒被面料。

2、静电纺丝纳米纤维型微孔膜

随着静电纺丝技术的发展,通过静电纺丝技术制备的PU及其共混物微孔薄膜也在纺织领域崭露头角。静电纺丝法制备的纤维膜中纤维随机交叉堆积排列,产品不仅具有传统PU膜的柔软手感,又克服了其在克重、厚度、透气等方面的缺点。随着材料、工艺和设备的突破,目前静电纺丝纳米纤维型微孔膜已经进入实际应用。2022年两部委提出:“2025年突破纳米纤维宏量生产技术”的指导意见,并且在《中国制造业重点领域技术创新绿皮书》中指出“纳米纤维宏量生产这项新技术的发展路线”。联润翔经过多年技术积累,攻克了纳米纤维量产的关键技术,实现了纳米纤维膜的连续化制备。从生产机器的设计,到量产技术的研究,再到复合工艺的开发,全部由联润翔技术团队独立自主完成,设备自主可控,能够实现纳米纤维膜大规模量产。Surforce 纳米膜材料应用在服装品类,能够满足消费者对更薄、更轻、更防风保暖的功能需求,突破市面现有膜产品的应用局限,真正实现“强防风、高回弹、真透气”的强大功能,是理想的服用膜产品。

二、无孔型防水透湿薄膜

无孔型防水透湿薄膜虽名为无孔膜,但实际上并非绝对无孔隙,它是一种亲水性高聚物薄膜,所用聚合物是由硬链段和软链段组成的共聚物。其中硬链段部分是由疏水性基团组成,能够阻挡水滴通过,起到防水作用。软链段部分由亲水性基团组成,能吸收人体散发的湿气,将水汽由内部通过“吸附-扩散-解析”迅速向外传递。即利用亲水性基团将水汽传递出去,达到高透湿的目的。

目前市场的无孔膜多为热塑性聚氨酯(TPU)膜,TPU弹性体材料的分子链呈AB型。其主链结构由较长的柔性链段构成,柔性链段与刚性链段以共价键尾尾连接。TPU不仅具有弹性体的性质,而且还具有热塑体的性质,它可以用低成本和对环境更友好的加工方法生产复合织物。

目前,防水透湿的热塑性弹性体主要有以下 3 类:TPU、热塑性嵌段共聚醚-酯(PEE或COPE)、热塑性嵌段共聚醚-酰胺(PEBA)。透湿量较低的TPU薄膜主要应用于运动服中的暴汗服产品,而透湿量相对较高的PEE、COPE和PEBA在医疗防护领域应用较多,如防护服等。

三、双组分型防水透湿薄膜

双组分型防水透湿薄膜一般由纯微孔型防水透湿薄膜和亲水性无孔薄膜复合而成。为解决第一代PTFE层压覆膜面料易渗水问题,产品是在PTFE薄膜上涂覆一层拒油亲水型PU。该PU层可有效阻挡水滴,唯一不足是薄膜的透湿性能有所下降。PTEF双组分薄膜的优缺点并存:PU与PTFE的紧密结合,减少了薄膜的渗水现象,同时增加了薄膜的强度、硬度,降低了薄膜的伸长率,薄膜的PU层具有“防风性”,溶剂和轻矿物油不易渗透,水蒸气更多地以“机械”方式通过小孔,而不是以“化学吸收”的方式。