一文读懂防水透湿薄膜的种类及应用

防水透湿薄膜是一种兼具耐水渗透性和湿气透过性的功能性膜材料，其与面料复合，可制备兼具独特防护性和舒适性的功能纺织品。目前，防水透湿薄膜是人－服装－环境交互领域的重要湿热传输材料，其透湿机理、种类和性能特征在一定程度上决定了户外运动产品的部分重要指标。

按照防水透湿原理或阻止液态水渗透和水蒸气传输的机理，防水透湿薄膜主要可分为无孔透湿薄膜和微多孔薄膜两大类。

微多孔防水透湿薄膜表面含有大量细小的孔洞，其孔径非常细微，约为0.2 ～ 2 μm，只能透过粒径约为0.0004 μm的水蒸气分子，而任何雾滴、雨滴或水滴均无法通过。在此情况下，人体内散发出的水蒸气能够有效地通过孔径向外扩散，而水滴则无法向内渗透，从而达到防水透湿的效果。微多孔性质薄膜的平均孔径大小及分布、数量、厚度、亲疏水性等决定了防水透湿整理的效果。

目前，采用无孔透湿机理的薄膜种类主要为热塑性弹性体（TPE），其具有良好的柔韧性能、优异的弹性和拉伸性能以及优异的耐静水压等特性，同时具备规模和成本优势，因此占据了较大的防水透湿薄膜市场份额。然而，在透湿性方面，TPE的透湿性与薄膜的厚度、亲水链段含量直接相关，一般而言，薄膜越薄，透湿性越好；薄膜中亲水性链段或基团含量越高，透湿性越好。

采用微多孔透湿机理的薄膜种类包括聚四氟乙烯（PTFE）、膨化聚乙烯薄膜（e-PE）、微多孔聚氨酯（PU）和静电纺丝纳米薄膜。由于PTFE薄膜在生产过程中需要用到对环境影响较大的全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS），已经逐渐被不同的国家与地区禁用，同属微多孔薄膜的e-PE薄膜、PU薄膜和静电纺丝纳米薄膜得到了市场的关注，特别是静电纺丝纳米薄膜成为近年来的焦点。

The North Face品牌于2019年推出了基于静电纳米纺丝薄膜层压复合的面料品牌FUTURELIGHT^TM，与传统防水透湿薄膜相比，静电纺丝纳米薄膜的结构允许空气通过，具有较好的透气性，且独特的层与层“焊接”技术，保证了其在应用中的耐久性。

国内方面，苏州中科纳威新材料有限公司与中国科学院过程工程研究所合作，现已实现了年产200万m高性能静电纺丝纳米纤维防水透湿薄膜，并与李宁开展系列产品合作；面料企业江苏三丰特种材料科技有限公司开发的Airshift^®纳米透气科技产品的面料采用静电纺丝纳米纤维透气薄膜复合而成，质感非常轻盈，仅有 7 ～ 8 g/m²，同时具有优异的透气性、较好的透湿率。

更多内容，请关注本刊2024年第4期《防水透湿户外运动产品及未来发展趋势》。