一、前言

防水透濕涂層織物，國外又稱“防水和可呼吸織物”(Water proof and breathable fabrics)。這種織物既能防雨防風，又能將人體產生的汗液蒸發排出，避免在衣服內形成高濕度空間而在夏季時產生悶熱感，在冬季時則可避免水蒸氣凝結而受凍，使穿著者保持干爽、溫暖的感覺。

可呼吸涂層織物的開發和應用，國外作為高科技、高附加值產品，在大量研究的基礎上，已進入批量商業化生產階段。國內外市場特別是發達國家的需求逐年增加。據歐洲市場調查統計[1]，1986年市場銷售量為735萬平方米，到1996年銷量已達6700萬平方米，十年間增加9倍以上。國內市場也于近年開始啟動。

防紫外線織物也是近年研究開發的熱門課題之一。尤其近年地球兩極臭氧層空洞的出現，使到達地面的紫外線的比例相應增加。據報道[2]，二十世紀九十年代初照射到地球的上述短波段紫外線量與八十年代前期相比，已增大了1.5倍。過度照射紫外線會引起人體色素沉積、皮膚老化干燥、增加皺紋、產生褐斑甚至導致細胞核中的脫氧核糖核酸(DNA)損傷，影響和失去修復功能而使皮膚發生癌變。

將防水透濕功能和防紫外線功能結合而開發一只多功能、高技術涂層織物，既符合織物涂層最新發展趨勢，也順應國內外市場需求的方向，具有廣闊的經濟和社會效益前景。

二、技術方案設計

為制得防水可呼吸及防紫外線輻射性能的涂層織物，其技術關鍵是要制得可賦予織物上述功能的涂層材料。為此設計了以下技術路線：

1、在防水透濕機理上，選擇親水性PU透濕和干法微孔透濕(雙溶劑法)相結合的技術路線。

2、采用聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯共混改性技術分別制得防水性與透濕性高度統一的底涂膠和面涂膠。

用于織物涂層的PU涂層劑，按所用的低聚物二醇不同可分為聚酯型和聚醚型。前者有較高的強度和硬度，這歸因于酯基(-cooc-)的極性大，內聚能(12.2kj/mol)比醚基(-c-o-c-)的內聚能(4.2kj/mol)高，因而聚酯型PU的機械強度高，尤其與極性基材的粘附力比聚醚型PU優良。而聚醚型PU尤其含較多聚乙二醇醚的PU不但有較好的柔順性、耐水解性，而且由于其強親水性而具有較強的“傳導”水蒸汽的能力。

如將二者按一定比例進行共混改性，得“PU高分子合金”，分別制成底涂膠和面涂膠，則可以綜合二者的優點，涂層得到既有優良防水性能，又具有優良透濕性的可呼吸涂層織物。

3、無機一有機材料嫁接技術，制成既具有紫外線屏蔽功能又可提高透濕功能的涂層材料。

某些無機材料粉末具有很強的反射和吸收紫外線的功能。—般粉末越細，此種性能越好。據文獻報道[3]，顆粒直徑在50-120nm，有最佳的屏蔽效果。因此，要選擇納米級或亞微米級材料，并細心勻化。有些有機化合物，具有吸收紫外線而將其轉化為無害的熱能之功能。將這兩類紫外線屏蔽劑通過偶聯劑、分散劑等與高分子PU材料進行嫁接改性，制成防水可呼吸及防紫外線功能的涂層材料。

同時，由于這種涂層材料中含有無機材料的微小顆粒，在焙烘成形過程中PU高分子的體積收縮效應，會引起微相分離，而在無機微粒界面周圍產生分子級的微小孔隙，成為傳遞水蒸汽分子的通道，從而進一步有利于提高涂層織物的透濕能力。

三、工藝試驗結果與討論

1、聚醚型PU與聚酯型PU共混比對涂層織物性能的影響

為制得具有優良防水和透濕功能的織物涂層劑，研究了不同共混比對織物性能的影響，得到如圖1所示的結果。

由圖1可知，隨著聚醚PU、聚酯PU比例的提高，涂層織物的耐靜水壓值呈緩緩減少趨勢，而透濕量則呈增大趨勢。

2、防紫外劑用量的影響

將防紫外劑、分散劑、偶聯劑經球磨機三次研磨成均勻細糊，然后按不同比例混入PU涂層劑中，研究了防紫外線劑的添加量對涂層織物防紫外線性能的影響，其結果見表１。

表1防紫外線劑用量對屏蔽率的影響