淺談戶外Outdoor Jackets布料
淺談戶外Outdoor Jackets布料
摘要：本文從Outdoor Jackets的布料類型、檢測標準以及阻水透氣機理三個方麵對Outdoor Jackets布料進行了簡單介紹，指出了目前國內Outdoor Jackets工作裝領域的不足以及需改進之處。
關鍵詞：布料；檢測標準；阻水透氣機理
隨著社會經濟的進展和人們生活水平的提高，戶外休閑越來越受到人們的歡迎，這就伴隨著功能性防護麵料品市場的興起。那麼，什麼是戶外休閑呢？戶外休閑是以自然環境為場地的帶有探險性質或體驗性的休閑項目群。根據體育用品標準化技術委員會休閑工作裝行業工作裝類產品主要可分為戶外休閑Outdoor Jackets類、戶外運抓絨類工作裝、戶外休閑貼身類工作裝、戶外休閑滑雪類工作裝、羽絨類工作裝。下麵我們就戶外休閑Outdoor Jackets類布料進行下探討：
Outdoor Jackets要獲得阻水、阻風、透氣等性能，有多種不同的材料可供選擇，總的來說可以分為三種：一是拒水後整理的高密織物，特別是超細纖維的高密度織物，輕薄耐用，透氣性好，懸垂性好，柔軟，阻風，廣泛用於體育、戶外活動工作裝上。主要缺點是拒水性差，由於織物密度大，織物的撕裂性能差，紡紗必須非常處理，纖維整理技術難度大，成本較高。二是層壓織物，以Gore-tex、
Sympatex、OMNI-TECH為代表的一種拒水透氣薄膜，其微孔膜中包含著大量的微孔，這些微孔的大小遠遠小於雨滴的大小，但是又能夠使水蒸氣分子通過，以此達到阻水透氣的目的。三是PU塗層織物，目前市場上的阻水透氣織物生產商大多是在聚氨基甲酸酯基礎上進展的微孔透氣PU塗層，透氣性隨PU塗層膜厚度不同而有差異。
1.常見的Outdoor Jackets織物
1.1高密織物
高密織物的標誌性產品是文泰爾（Ventile）織物，它是上世紀40年代由英國的Shirley研究所設計的，選用埃及長絨棉的高支低撚度純棉花紗線高密重平組織織物，初主要用於第二次世界大戰期間的英國空軍飛行員的防寒抗浸服。當織物幹燥時，經緯紡紗線間的間隙較大，大約10微米，能提供高度透氣的結構；當雨或水淋織物時，棉花紗線膨脹，使得紡紗線間的間隙減至3～4微米，這一閉孔機製同非常的拒水後整理相結合，保證織物不被雨水進一步滲透。它是100%純棉的緊密織物，阻擋水的滲透時間可達20min。高密織物隨著超細纖維的進展得到了長足的進步，幹態下的超細纖維間的間隙比一般纖維小得多，所以由超細纖維製成的緊密織物具有濕態膨脹的功能。現在的高密阻水透氣織物多是超細聚酯或尼龍纖維織物，纖維之間，紡紗線之間可耐9.8-14.7kPa的水壓，結合超級拒水後整理技術，可使拒水透氣性和穿著舒適性有很大的提高。超細纖維的進展伴隨著織物市場的進展，現今Outdoor Jackets織物市場涵蓋的有：
春亞紡:經、緯線用低彈滌綸絲織成的織物。織物組織為平紋組織。
尼絲紡:又稱尼龍，經、緯線用錦綸絲織成。
塔絲隆:錦綸長絲和錦綸空氣變形絲織成的織物。
麂皮絨:經緯方向隻要有一個方向的原材料有海島絲的織物。
桃皮絨磨毛:經線用滌綸絲、緯線用細旦滌絲織成並經磨毛後整理，綢麵有明顯絨感的織物.
水洗絨:經、緯線用收縮率不同的滌綸絲織成的、具有絨感的織物。
雪紡:強撚低彈滌綸絲織成。
花瑤:經線一般采納滌綸FDY75D，緯線一般采納滌綸DTY150D，一般緯向加撚，織成的織物。
精梳棉:原材料為尼龍和滌綸、組織為平紋和斜紋、紡紗線為單股和雙股，織成的織物。
陽離子:使用陽離子絲織造而成的織物。
色丁:經緯向隻要有一方向的原材料是有完三角異型絲就可稱為色丁。
為了進一步增強布料的阻水效果，適當的拒水後整理也是必要的。高密度的特點是透氣性好，柔軟性和懸垂性也較好，但耐水壓較低（一般小於1米）、次品率高、染整整理困難、折邊耐磨擦性較差。由於技術和成本限製的原因，單純靠高密織物來達到阻水透氣目的Outdoor Jackets並不適應市場，而是靠幾種技術的綜合來打造一款具有高性能的產品。
1.2.層壓織物
說到層壓織物不得不提到GORE-TEX織物，它是世界上種兼具拒水性、透氣性和阻風性三大性能的布料。它的出現，讓拒水和透氣這兩個看似矛盾的特性相融合，通過密封性達到拒水效果，並通過化學置換反應達到透氣效果，同時具有阻風、保暖功能，在歐美被譽為“世紀之布”。
GORE-TEX薄膜是全部GORE-TEX產品的核心，特點是每平方英寸上有多達90億個微孔，每個微孔的直徑小於一滴水的兩萬分之一。外部的水分都無法透過薄膜，雨雪交加亦能愛護穿著者安穩無恙。而微孔的大小是水汽分子的700倍，所以汗液能透過微孔輕易地蒸發掉，幹爽舒適有保證。這種技術能在阻水的同時保證汗液能順利地蒸發到外界。此外，薄膜中還添加了一種疏油性物
質，能預防體油或驅蟲劑對薄膜的損害，這使得用它製成的Outdoor Jackets更好用，更耐用。
新寶適(Sympatex)是一種擁有超強功能性的環保薄膜，它誕生於二十世紀八十年代，它可以和麵料物、真皮等材料貼合，它可以實現100%阻風、拒水和透氣功能，這是結合了化學和物理的研究成果。它的拒水原理是：水及水蒸氣分子含有相同的原子（一個氧原子和兩個氫原子），然而水分子和水蒸氣分子的表現特別不同。當這些分子處於液體狀態時，相互間緊緊吸附。因此，單個分子無法吸附到薄膜分子鏈的正負電荷上。相反的，水蒸汽分子相互間特別獨站，因此，水蒸汽分子能感應相應的正負電荷。這就是為什麼單獨一個水蒸汽分子會被吸進薄膜中，從而達到了透氣的效果。主要的是超薄的拒水透汽Sympatex膜可以壓到任何麵料品上，這使得含有Sympatex膜的各種Outdoor Jackets布料流行於市場。但是它的技術是新寶適公司的獨有專利，所以它的價格並不算很親民。
Omni-Tech是有名的Outdoor Jackets製造商哥倫比亞（Columbia）自行研製的專利布料，該技術是Columbia自行研製的專利布料－布料表麵加上DWR（DurableWaterRepellent）阻水層，織物底部壓上透氣薄膜，一方麵令水無法滲入織物內部，另一方麵汗氣可以由透氣膜排出，再配合縫線位置的密封處理。（阻水、防雨）能夠令織物做到阻風、阻水、透氣的功能，主要應用在ColumbiaOutdoor Jackets和滑雪服。經過專業測試可以看出，Omni-Tech的阻水性能高可以達到20000mm水壓，而一般的雨傘隻能夠承受300mm，功能相差50倍。至於透氣方麵，Omni-Tech;科技每日可以揮發高達到13000cc水份，比身體每日發汗量（平均1200cc）高出10多倍，因此身體倍感幹爽。
從文獻上能夠查到的層壓織物基本均為國外生產，而國內此種布料鮮有報道。近的報道是2003年在寧波有一種聚四氟乙烯層壓織物投入生產，縮短了我國在功能麵料和其他國家的差距。總的來說這種科技型織物的壟斷決策采納此種布料的Outdoor Jackets價位也是高於采納其他拒水透氣技術的Outdoor Jackets。
1.3.PU塗層織物
PU塗層織物可分為親水PU塗層和微孔PU塗層織物兩種（TU和TPU）。親水PU塗層是在織物表麵塗上一層親水PU塗層，由於PU塗層覆蓋了織物的全部空隙，因而可以拒水。如果高分子鏈上有親水鏈段，含量和排列合適，則它們可以和水分子作用，借助氫鍵和其它分子間力，在高濕度一側吸附水分子，通過高分子鏈上親水基因團傳遞到低濕度一側解吸。這使得布料表層直接可以實現防潑水，如杜邦公司的一些阻水布料，如TEFLON（特氟隆）。PU塗層織物一般整理簡單，其特點是透氣小、耐水壓不大。由於原材料、工藝及這種方法本身的局限，一直不能解決透氣、透氣和耐水壓、耐水洗之間的矛盾。
聚氨酯微孔拒水透氣織物主要采納幹法直接PU塗層、泡沫PU塗層和濕法凝固PU塗層等方法製成。聚氨酯親水型拒水透氣織物無論是采納溶劑型還是水分散型聚氨酯為PU塗層劑，均采納直接PU塗層法或熔融PU塗層工藝。聚氨酯親水膜阻水透氣織物是利用高分子間“孔”和親水基團透氣機製，由於聚氨酯是由軟硬鏈段組成，硬鏈段疏水且能阻擋水滴通過，起到阻水作用。軟鏈段通常處於高彈態，分子間孔較大，有利於透氣。由於聚氨酯膜中極性基團的存在，水氣分子吸附(溶化)於高濕度側親水性聚氨酯膜的表麵，並在極性基團和水氣分子之間的作用下向低濕度側擴散，透過親水性聚氨酯膜並釋放出去。
現在市麵賣的大多數低價位Outdoor Jackets都是采納PUPU塗層織物，優點是成本低，具有價格優勢，同時配合具有保暖效果的抓絨內膽具有很好的阻風、拒水、透氣、保暖效果。但它的缺點也是顯而易見的，PU塗層織物不耐水洗，但是化學纖維布料又簡單沾染汙漬，在水洗和阻水效果兩者之間易產生矛盾，這是目前亟待解決的問題。目前，由於生活水平的提高，越來越多人喜歡戶外休閑，國產Outdoor Jackets市場也是有龐大的前景，但是國內Outdoor Jackets大多並沒有科技性布料的支撐，常規PU塗層對於提升Outdoor Jackets質量和本身品牌效應作用不大，對於科技織物的研發投入仍需加強。
2.Outdoor Jackets的功能性檢驗
2.1阻水性
我國對於拒水方麵頒布的標準主要有：GB/T4744-2013《麵料品拒水性能的檢測和評價靜水壓法》、GB/T4745-2012《麵料品阻水性能的檢測和評價沾水法》、FZ/T01004-2008《PU塗層織物抗滲水性的測定》等。GB/T4744修改采納ISO811、GB/T4745修改采納ISO4920。GB/T4744以織物承受的靜水壓來表示水透過織物所遇到的阻力，試樣的一麵承受一個延續上升的水壓，直到有三處滲水為止，記錄此時的壓力，以kPa或cmH2O來表示，數值越大表明阻水性能越好。GB/T4745用於測定各種已經或未經抗水或拒水後整理織物表麵抗濕性的沾水試驗方法。試樣和水平成45°放置，用規定體積的蒸餾水或去離子水噴淋試樣，通過試樣外觀和評定標準及圖片的比較，來確定其沾水等級。沾水等級分為1~5級，細化沾水等級至半級，1級表示受淋表麵全部潤濕，5
級表示受淋表麵沒有潤濕，其抗沾水性能好。
2.2透氣性
透氣性是空氣透過織物的能力，以規定的試驗麵積、壓降和時間條件下，檢測氣流垂直通過時的速率，單位為mm/s或m/s。值越大表示其透氣性越好。其主要標準有GB/T5453-1997《麵料品織物透氣性的測定》、ISO9237:1995、JISL1096等。我國GB/T5453等效采納ISO9237:1995，該標準推舉的試驗麵積為20cm2，也可選用5cm2、50cm2或100cm2；服用織物壓降100Pa產業用織物200Pa，如上述壓降達不到或不適用，經協商後可選用50Pa或200Pa壓降。
2.3透氣性
透氣性測試適用於評價織物在肯定條件下水蒸氣的透過能力。國內外主要涉及透氣率、透氣度標準：GB/T12704.1-2009《麵料品織物透氣性試驗方法第1部分：吸濕法》和GB/T12704.2-2009《麵料品織物透氣性試驗方法》第2部分：蒸發法》、等。透氣率表示在試樣兩麵保持規定的溫濕度條件下，規定時間內垂直通過單位麵積試樣的水蒸氣質量，單位為g/（m2·h）或g/（m2·4h）；透氣度表示試樣兩麵保持規定的溫濕度條件下，單位水蒸氣壓差下，規定時間內垂直通過單位麵積試樣的水蒸氣質量，單位為g/（m2·Pa·h）。兩種指標的數值越大表示織物的透氣能力越好。二者主要區別在於吸濕法中透氣杯裏放幹燥劑，蒸發法中透氣杯裏盛蒸餾水。
2.4吸濕速幹性
吸濕速幹性是把身體產生的汗水迅速汲取，完量排向外層並完快揮發，使身體完量保持幹爽的性能。主要標準涉及GB/T21655.1-2008《麵料品吸濕速幹性的評定第1部分：單項組合試驗法》、GB/T21655.2-2009《布料品吸濕速幹性的評定第2部分：動態水分傳遞法》、AATCC79等。單項組合試驗法主要評價織物對水的吸水率、滴水擴散時間和芯吸高度表征織物對液態汗的吸附能力，以織物在規定空氣狀態下的水分蒸發速率和透氣量表征織物在液態汗狀態下的速幹性能，技術要求見表1。動態水分遞法測試液態水和織物浸水麵接觸後，沿織物的浸水麵擴散，並從織物的浸水麵向滲透麵傳遞，同時在織物的滲透麵擴散性能，考察含水量的變化和時間的函數。測定液態水動態傳遞狀況，計算得出一係列性能指標，以此評估布料品的吸濕速幹、排汗等性能。
表1吸濕速幹性產品技術要求
2.5小結
此外Outdoor Jackets還有抗紫外和抗靜電性能標準的檢測，但是鑒於阻水透氣是我們關注的重點，我們不做過多的展開。我國目前已具有功能性麵料品阻水、透氣、透氣、防紫外、去靜電等係列國家標準，已形成完善的功能織物功能性評價標準體係，但針對戶外休閑工作裝僅推出了一個行業推舉標準SN/T3982.9-
2015《進出口麵料品質量符合性評價方法梭織工作裝第9部分：戶外休閑工作裝標準》，此標準於2016年4月1日實施。Outdoor Jackets類產品其重要的功能指標尚無相關產品的檢驗規程，對其產品功能技術指標及分類的檢驗缺少規範要求，因此Outdoor Jackets類的產品標準還有待進一步完善。
3.阻水透氣機理
3.1微孔質擴散機理
微孔質擴散機理是，將織物中的孔隙直徑操縱在水蒸氣分子可通過而水滴不能通過的範圍內，從而起到拒水透氣的作用。其又可分為孔隙自然擴散機理和微孔透氣機理。孔隙自然擴散機理是織物內外的水汽濃度不同，一般情況下為外低內高，氣體分子通過紡紗線間孔隙由高濃度向低濃度方向自然擴散是不可逆的過程，其速度取決於織物的厚度、密度及孔隙大小等因素，且符合氣體擴散方程。在文泰爾(Ventile)防雨布之後，超細合成纖維、化學纖維紡絲技術以及織造技術快速進展，使得依靠孔隙自然擴散機理透氣的織物性能有了較大的提高。
微孔透氣機理是利用雨滴直徑和水蒸氣分子直徑相差懸殊，在織物表麵形成一層微孔孔徑在兩者之間的高分子薄膜來達到拒水目的。和此同時，大量的孔隙和通道在內部相互連成網絡，可以起到透氣的作用。水蒸氣在微孔膜織物中的傳遞是分子擴散過程，根據織物微孔直徑不同，水蒸氣在其中的擴散方式不同，主要有分子擴散、努森擴散和過渡擴散三種形式。具體影響這三種擴散方式的因素各不相同，可以通過微孔孔徑、單位麵積孔數、厚度、孔的曲折因數和壓差等對擴散程度進行表征。在穩定的擴散狀態下，理論透氣量和通道的厚度呈反比，和兩側壓差、微孔孔徑、單位麵積孔數呈正比。通道彎曲因數大，表示彎曲越多，水蒸氣分子和孔壁碰撞機會越多，微孔傳濕阻力越大，理論透氣量越小。
微孔質擴散理論對應的是高密織物的阻水透氣過程，而微孔透氣機理對應解釋的是層壓織物的阻水透氣過程。這兩種理論對於上述兩種布料的開發具有理論指導意義。
3.2親水性基團“吸附-擴散-解吸”機理
親水性基團“吸附-擴散-解吸”傳遞是通過在織物上層壓或塗上一種由硬鏈段和軟鏈段組成的共聚物親水性膜實現的。PU塗層中不存在微孔，主要靠軟鏈段部分具有親水性汲取水汽分子，擴散到薄膜或PU塗層，通過複雜的分子機理再在另一麵釋放(解吸)。在肯定溫度和濕度條件下，水分子以薄膜上親水性鏈段的親水基為階梯石，依靠氫鍵和其它分子間作用力，按“吸附-擴散-解吸”
的過程，由高濕度側傳遞到低濕度側，從而達到透氣目的。阻水性來自膜本身的連續性和較大的表麵張力
利用親水性基團“吸附-擴散-解吸”機理設計的拒水透氣織物，當然具有較好的拒水阻風性和汙物細菌阻隔性，但是織物的懸垂性和柔軟性較差，透氣性相對較低，提高織物的透氣性仍是研究的重點之一。
4.國內Outdoor Jackets市場現狀
從材質來說，大部分采納100%滌綸或者100%錦綸，較為高檔點的采納錦綸，一般的采納滌綸。從服裝結構來看，不再是單一PU塗層結構，而是走向多功能的貼合織物結構。基本采納：（高密織物+PU塗層+層壓）+（內膽）=可拆卸三合一的方式。這裏的層壓技術是在PU塗層技術上進展起來的，是獲得多功能貼合織物的有效手段。層壓織物具有優良的阻水透氣性和阻風保暖性。並且由於層壓織物中的同材料是相互獨站的，因此，具有設計靈敏，選材範圍廣，汙染少等優點，層壓織物已成為阻水透氣織物的主流。它又包含：
1濕法層壓：濕法層壓是通過塗覆、噴灑等方法在織物或薄膜上塗覆黏合劑，並使二者層壓，然後烘幹溶劑或水分
2幹法層壓：幹法層壓是將織物和薄膜用熱熔膠黏合劑層壓
3幹濕法層壓：幹濕法層壓是在織物和膜間采納幹法PU塗層，而在膜和裏料之間采納濕法PU塗層，使微孔膜不易被油脂和雜質沾汙。
國內Outdoor Jackets的宣傳方式是完量忽略布料材質、拒水阻風等原理性質的宣傳，隻是說采納科技織物等一知半解的說法迷惑人。偏向於服裝設計方麵宣傳，包含拉鏈設計、帽領設計、袖口魔術貼等，而這些並沒有多少科技含量。其它很大一部分篇幅是介紹抓絨內膽的，賣點是：每平方米重量增加、雙麵搖粒絨等。而內膽的大部分作用是保暖，這和Outdoor Jackets重點突出的阻風拒水特性有偏離。
而從價格和質量上來看也是良莠不齊的，價格從一百多到一千價位的都有，而質量也是千差萬別。
總的來說就是國內市場眾多國產品牌興起，但多是工作裝設計或者整理類的自主品牌，沒有布料研發投入，導致產品附加值不高，導致低價位、低質量的Outdoor Jackets廣泛存在，國產Outdoor Jackets走向高端還需時日。
4.結語
本文從Outdoor Jackets的織物類型、檢測標準以及拒水透氣機理三個方麵對Outdoor Jackets織物進行了簡單介紹。目前國內Outdoor Jackets市場形式大好，但市場上Outdoor Jackets產品質量良莠不齊，假冒偽劣屢見不鮮。一些劣質Outdoor Jackets根本不具備拒水、透氣、阻風、保暖、耐磨、防紫外等功能，誇大宣傳、欺詐消費者的現象有發生，此外Outdoor Jackets的PU塗層或染料含有超量甲醛、可分解芳香胺等有害物質等問題不容忽視，監管部門應加大對此類商品的檢驗監管力度。同時，質量治理標準仍舊不完善，存在疏漏現象。我國對Outdoor Jackets類功能性麵料品產品標簽標識未提出具體標準要求，亦缺少Outdoor Jackets功能描述標準，給Outdoor Jackets市場質量監管及消費者維權帶來諸多不便。因此我國在Outdoor Jackets功能性標簽標識方麵應完快出台相應的技術標準規範，指導規範市場Outdoor Jackets類戶外產品的功能性標簽標識標注，為執法部門提供必要技術支撐。TnypZ4X
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