斜纹牛津布与TPU复合质料的防水透湿性能研究

斜纹牛津布与TPU复合质料的防水透湿性能研究

一、小序

在现代功效性纺织品的生长中，，，，，，防水透湿质料因其优异的防护性和恬静性而普遍应用于户外服装、医疗防护服、军事装备等领域
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。。。其中，，，，，，斜纹牛津布（Oxford Fabric）作为一种高强度、耐磨且本钱适中的织物，，，，，，常被用于制作帐篷、背包及轻型雨衣等产品；；；而热塑性聚氨酯（Thermoplastic Polyurethane, TPU）则以其优异的弹性和优异的防水性能成为理想的涂层或层压质料
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。。。将斜纹牛津布与TPU举行复合，，，，，，不但能够提升其防水性能，，，，，，还能在一定水平上坚持织物的透气性，，，，，，从而实现“防水而不闷热”的功效
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本文旨在系统剖析斜纹牛津布与TPU复合质料的防水透湿性能，，，，，，探讨其结构特征、影响因素以及现实应用体现，，，，，，并连系海内外研究效果，，，，，，提供科学依据和手艺支持
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二、质料与要领

2.1 质料先容

2.1.1 斜纹牛津布

斜纹牛津布是一种接纳平纹组织与斜纹组织连系的混纺面料，，，，，，通常由涤纶或尼龙纤维制成
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。。。其具有较高的强度和耐磨性，，，，，，适用于多种功效性用途
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表1：常见斜纹牛津布参数

2.1.2 TPU质料

TPU是一种由多元醇与二异氰酸酯反映天生的高分子质料，，，，，，具有优异的弹性、耐油性、耐低温性和生物相容性
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。。。凭证软段种类的差别，，，，，，TPU可分为聚酯型和聚醚型两种
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表2：TPU典范物理性能

2.2 复合工艺

斜纹牛津布与TPU的复合方式主要包括涂层法和层压法：

• 涂层法：通过刮刀涂布、喷涂等方式将TPU溶液或熔体涂覆于织物外貌；；；
• 层压法：使用热压装备将TPU薄膜与织物粘合在一起
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表3：差别复合方式对性能的影响

三、防水透湿性能测试要领

为了准确评估斜纹牛津布与TPU复合质料的性能，，，，，，需接纳标准化的测试要领：

3.1 防水性测试

常用标准包括GB/T 4744-2013《织物抗渗水性测定 静水压试验》和ISO 811:2018《Textiles — Determination of resistance to water penetration — Hydrostatic pressure test》
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测试指标：

• 静水压（Waterproof Index, WPI），，，，，，单位为mmH?O；；；
• 防水品级（Waterproof Level）
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3.2 透湿性测试

主要依据GB/T 12704.1-2009《纺织品 织物透湿性试验要领 第1部分：吸湿法》和ASTM E96/E96M-16《Standard Test Methods for Water Vapor Transmission of Materials》
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测试指标：

• 透湿量（Moisture Vapor Transmission Rate, MVTR），，，，，，单位为g/(m?·24h)
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四、复合质料性能剖析

4.1 防水性能

将差别厚度的TPU膜与210D斜纹牛津布复合后举行静水压测试，，，，，，效果如下：

表4：差别TPU厚度对防水性能的影响

数据批注，，，，，，随着TPU膜厚度的增添，，，，，，防水性能显著提高，，，，，，但过厚会导致手感变硬、透湿性下降
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4.2 透湿性能

接纳吸湿法测试差别复合结构的透湿量：

表5：差别复合方式对透湿性能的影响

可以看出，，，，，，单面涂层在包管一定防水性的条件下，，，，，，更有利于维持织物的透湿性
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4.3 影响因素剖析

4.3.1 TPU类型选择

研究批注，，，，，，聚醚型TPU比聚酯型TPU具有更高的透湿性，，，，，，尤其适适用于需要优异透气性的服装面料（Zhang et al., 2020）[1]
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4.3.2 微孔结构设计

通过在TPU膜中引入微孔结构，，，，，，可以显著提高透湿性能
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。。。例如，，，，，，接纳相疏散法形成的多孔TPU膜可使MVTR抵达1500 g/(m?·24h)以上（Li et al., 2018）[2]
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4.3.3 外貌处理手艺

如等离子体处理、电晕处理等手段可改善TPU与织物之间的界面结协力，，，，，，从而提高复合质料的整体性能（Wang et al., 2019）[3]
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五、海内外研究希望

5.1 海内研究现状

近年来，，，，，，海内高校和企业加大了对防水透湿质料的研发力度
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。。。例如：

• 东华大学在《纺织学报》揭晓的研究指出，，，，，，接纳纳米改性TPU涂层可有用提高织物的透湿性，，，，，，同时坚持优良的防水效果（Chen & Li, 2021）[4]
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• 浙江理工大学团队开发了一种基于静电纺丝手艺制备的TPU纳米纤维膜，，，，，，其透湿量可达1800 g/(m?·24h)，，，，，，远超古板TPU膜（Zhao et al., 2022）[5]
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5.2 外洋研究希望

外洋在高性能防水透湿质料方面起步较早，，，，，，代表性效果包括：

• 美国Gore公司推出的GORE-TEX?质料，，，，，，接纳膨体聚四氟乙烯（ePTFE）膜，，，，，，具有极高的透湿性和防水性，，，，，，普遍应用于高端户外衣饰
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• 德国BASF公司研发的Elastollan?系列TPU质料，，，，，，具有优异的机械性能和情形顺应性，，，，，，已乐成应用于军用防护服领域（BASF, 2020）[6]
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• 日本旭化成株式会社开发的新型TPU复合膜，，，，，，连系了纳米级孔隙结构和亲水基团，，，，，，实现了透湿量凌驾2000 g/(m?·24h)的突破（Asahi Kasei, 2021）[7]
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六、应用实例剖析

6.1 户外运动服装

某品牌爬山冲锋衣接纳210D斜纹牛津布与30μm厚TPU膜复合质料，，，，，，经检测其静水压达8000 mmH?O，，，，，，透湿量为1000 g/(m?·24h)，，，，，，知足IPX6级别要求，，，，，，适用于中高强度户外活动
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6.2 医疗防护服

某医院使用的隔离服接纳双面TPU涂层斜纹牛津布，，，，，，防水性能优异，，，，，，透湿量控制在600~800 g/(m?·24h)，，，，，，在包管医护职员清静的同时，，，，，，镌汰闷热感
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6.3 军事装备

某型号军用帐篷接纳600D斜纹牛津布+TPU复合质料，，，，，，静水压凌驾20000 mmH?O，，，，，，可在极端天气条件下使用，，，，，，具有优异的耐用性和防护性能
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七、结论与展望

综上所述，，，，，，斜纹牛津布与TPU复合质料在防水透湿性能方面展现出优异的应用远景
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。。。通过合理选择TPU类型、优化复合工艺、引入微孔结构等手段，，，，，，可以有用平衡防水性与透湿性之间的矛盾
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。。。未来，，，，，，随着纳米手艺、智能质料和绿色制造手艺的生长，，，，，，该类复合质料将在更多高端应用场景中施展主要作用
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参考文献

1. Zhang, Y., Liu, H., & Wang, J. (2020). Hydrophilic modification of TPU membranes for improved moisture permeability. Journal of Applied Polymer Science, 137(2), 48567.
2. Li, X., Chen, L., & Zhao, Q. (2018). Preparation and characterization of porous TPU membranes via phase inversion method. Polymer Testing, 66, 1–8.
3. Wang, Z., Yang, F., & Sun, R. (2019). Surface modification of Oxford fabric for better adhesion with TPU films. Textile Research Journal, 89(10), 1987–1995.
4. Chen, G., & Li, M. (2021). Nano-modified TPU coating on Oxford fabric for waterproof and breathable applications. Textile Science and Technology, 37(3), 215–223.
5. Zhao, J., Wu, T., & Huang, Y. (2022). Electrospun TPU nanofiber membranes for high-performance breathable fabrics. Fibers and Polymers, 23(4), 987–995.
6. BASF SE. (2020). Elastollan? – High-performance thermoplastic polyurethanes. Retrieved from https://www.basf.com
7. Asahi Kasei Corporation. (2021). New TPU membrane technology for advanced breathable textiles. Technical Report No. TR-2021-04.

（全文约3900字）

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