防水透湿生地を理解する

抽象的な。 本稿では、防水透湿技術の発展と防水透湿布の加工方法について考察します。防水透湿技術の技術原理をtel説明し、インテリジェント化、多機能性、グリーン生産という3つの視点から防水透湿布の開発動向を紹介します。さらに、様々な防水透湿プロセスと防水布の試験方法についても解説します。BEGOODTEXは、 高品質の防水性と難燃性を備えた生地 高度なテクノロジーを通じて、日常生活や産業の現場で広く利用されています。.

1. 概要

耐水性と透湿性を兼ね備えた生地は、防水性と通気性、防風性を兼ね備え、さらに断熱性も備えています。これらの繊維は、一定の圧力下では水をはじきながらも、体から出る汗は生地と肌の間に溜まったり結露したりすることなく、生地を透過するように設計されています。水分を透過する生地は、極寒や雨天などの環境で働く人々にとって有用であるだけでなく、レインコートなどの防水服や日常生活における高級衣料の需要にも応えています。これは、成長と発展のための幅広い機会をもたらします。.

E異なる活性状態における蒸発速度
アクティビティステータス	作業強度（W）	蒸発速度（g/24時間）
寝る	60	2280
座る	100	3800
歩く	200	7600
急いで	300	11500
軽い負荷で速歩	400	15200
重い荷物を速く歩く	500	19000
過負荷状態で高速歩行	600~800	22800~38400
超強度労働	1000~1200	38000~45600

防水・透湿技術の開発

防水性と通気性を備えた生地の技術の進化は、主にコーティングとラミネート生地、次に高密度素材を中心とした 3 つの段階を経て進んできました。.

最初の段階は 1940 年代に始まり、防水性と通気性を備えた生地は主にポリ塩化ビニルやポリウレタンなどのポリマー物質で処理され、防水性と通気性を実現しました。.

次の段階は 1970 年代に始まり、極薄の疎水性ポリエステルまたはナイロン繊維を使用して、従来の防水性と通気性のある素材に比べて防水性と防風性が向上した高密度の生地が作られるようになりました。.

1980年代から現在に至るまでは、この研究分野における第三段階の発展段階にあたります。1976年、米国は画期的な防水性と通気性を備えた布地の開発に成功しました。この布地は、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）フィルムを組み合わせることで開発されました。.

繊維の絶え間ない進化により、優れた防水性と通気性を備えた様々な高密度織物が誕生しました。これらの織物は主に織り方に特徴付けられ、極細繊維技術の継続的な進歩により、様々な用途で利用され続けています。.

防水・通気性生地の加工方法

通気性のある生地を作る技術は、時間の経過とともに進化し、次のような方法が含まれるようになりました。.

高密度生地

綿糸や極細合成繊維を高密度に織り上げることで、糸と糸の隙間を最小限に抑え、水滴が素材表面のバリア層を透過しにくい織物を実現。この製法は、その特性から機能性は必ずしも優れているとは言えませんが、優れた透湿性とドレープ性を備え、肌に触れたり着用したりした際に心地よい触感を体感できます。.

コーティング生地

繊維製造においてウェットコーティング法を用いることで、コーティング剤は生地表面の気孔を部分的に塞ぐか、あるいは減少させ、防水性をもたらします。この方法は費用対効果が高いものの、固有の限界により、透湿性と防水性、そして耐洗濯性のバランスをとるという課題に対処するには不十分です。.

ラミネート生地

接着剤と高度なラミネート技術を駆使することで、微多孔性フィルムや親水性フィルムを通常の生地に重ね合わせ、通気性と防水性を兼ね備え、洗濯可能な特性も維持する生地を実現します。このラミネート生地は、透湿性と防水性、そしてメンテナンスの容易さを両立させるという課題に見事に取り組んでいます。.

2. 防水透湿布の技術的原理

超高密度構造工法

BEGOODTEXの純綿生地は、織りが密で繊維の撚りが細かく、糸の間に微細な孔があるため通気性に優れています。生地が濡れると、綿繊維が糸の間の孔が急速に閉じ、水の浸入を防ぎます。生地の独立気泡構造と独自の防水加工により、雨水の浸入を防ぎます。手術着やアウトドアウェアなど、様々な用途に適しています。防衛庁はtel年にこの技術を採用し、耐久性と防水性に優れた救命胴衣を開発しました。.

マイクロポーラステクノロジー法

マイクロポーラス防水透湿素材は、水滴と水蒸気分子の大きさの違いを設計段階で考慮することで作られています。生地のマイクロポーラスは、側面からの水分は透過せず、内側からの湿気は逃がすようにサイズ調整されています。一方、体から出る汗蒸気はこれらのマイクロポーラスを通過するため、防水性と透湿性を両立しています。.

この生地は、耐水圧に優れ、透湿性と保温性を維持しながら防風性も備えていることで知られています。しかし、加工が必要で生産コストが高く、経年変化によるメリットの裏返しとしてデメリットも存在します。また、長期間使用すると生地の微細な孔が目詰まりを起こし、最終的には透湿性が低下する可能性があることにも留意が必要です。.

高密度親水性膜技術法

telの研究分野では、防水性と通気性を両立した親水性メンブレンファブリックへの関心が高まっています。これらのファブリックは、水蒸気分子が通過する経路となる十分な親水基を提供することで、ポリマーメンブレンの特性を活用しています。温度と湿度のレベルがファブリックの低湿度側と低湿度側の間に勾配を形成すると、水分子は水素結合などの力により高湿度側に引き寄せられ、その後、ファブリックを横切って低湿度側に移動し、ポリマー鎖の親水基を通して蒸発します。このプロセスでは、湿度側での吸着とそれに続く低湿度側での脱着が連続的に起こり、「吸着拡散脱着」メカニズムによって通気性が実現されます。.

3. 防水透湿布の開発動向

防水性と通気性を備えた生地のtel化

形状記憶ポリウレタンの革新は、様々な製品の防水性と通気性に優れたコーティング仕上げの進歩を牽引するでしょう。BEGOODTEXポリウレタンコーティング生地は、196～392kPa（20,000～40,000mmH2O）の防水性能と、8,000～12,000g/平方メートル/日の透湿性を備え、優れた防結露性も備えています。この素材の通気性は着用者の体温に合わせて調整されるため、様々な環境や状況に対応できます。.

防水性と通気性に優れた生地の多機能性

今日の生地の開発を進める上で、それぞれの特徴に合わせた防水性と通気性を備えた生地を作り出すことが重要な焦点となっています。.

ポリウレタンコーティング溶液に成分を配合することで、PUフィルムの通気性が向上するだけでなく、生地に特殊な機能を付与できます。キチンやセルロースパウダーなどの成分をポリウレタンコーティングに組み込むことで、PUフィルムの透湿性を向上させることができます。生地に心地よい風合いに加え、防虫性や殺菌効果も付与できます。さらに、ナノスケールの機能性粒子を膜に導入することで、防水性と通気性を兼ね備えた生地に加え、抗菌性や紫外線耐性などの特性も付加できます。.

防水性と通気性を備えた繊維のグリーン加工

使用されるPU溶液のほとんどは、乾式法か湿式法かを問わず溶剤ベースであり、通常、ジメチルホルムアミド（DMF）、トルエン、メチルエチルケトンなどの有機溶剤を約70%含んでいます。これらの溶剤は可燃性、爆発性があり、作業者にとって有害で​​あり、汚染の原因にもなります。.

BEGOODTEXファブリックは、布地に通気性のあるバリアを形成します。極薄のシリコン樹脂フィルムを素材内部に封入し、繊維間の隙間を埋めることで、空気の通過を可能にしながら、水や風の侵入を防ぐ強固な層を形成し、環境に悪影響を与えることなく、通気性を確保します。.

4. 防水透湿加工剤と加工工程

ポリウレタン（PU）防水・透湿仕上げ剤

ポリウレタン分子は極性基と分子間の強い相互作用を持ち、布地などの表面に膜を形成するのに優れています。この膜は耐久性と強靭性を備え、防水性と通気性も備えています。この現象の背後には2つの理由があります。第一に、ポリウレタンに含まれる親水基は、はしご状の構造を通して湿度の高い領域から低い領域へと水蒸気分子の移動を容易にします。第二に、ポリウレタンは、その組成中に非晶質領域と結晶質領域を生み出す硬質セグメントで構成されています。非晶質領域は分子鎖セグメントを有し、高い活性レベルを有するため、水分子の侵入、移動、拡散を容易にし、結果として透湿性が向上します。.

ポリアクリレート（PA）防水・透湿仕上げ剤

日本では1980年代から、カルボキシル基や水酸基といった親水性を持つ共重合体を水溶性有機溶剤に溶解し、コーティング接着剤を作製することで、ポリアクリル酸エステルコーティング処理を施した布地の通気性と吸湿性を向上させる研究が進められてきました。コーティング後に溶剤を除去し、共重合体を温水処理で硬化させた後、乾燥・脱水することで、布地上に微多孔膜を形成します。この接着コーティングは、優れた通気性と透湿性を実現するコーティング法を用いて布地に塗布されます。しかし、ドライコーティング法を用いると、その効果は著しく低下します。.

防水・透湿加工

官能基を含む物質でコーティングされた生地は、通常、防水保護機能を備えた緻密な固体バリア層を形成します。透湿性を高めるために、コーティングポリマーに含まれる特定の官能基は、水蒸気を吸収・放出し、効果的に拡散させる能力を有しており、これにより透湿性の向上が促進されます。.

ポリウレタンコーティングは、ガラス転移温度や、特定のニーズに合わせて簡単に調整できる機能などの利点があり、低温でも優れた強度と柔軟性を提供し、さまざまな用途で防水性と通気性を備えたコーティングとして広く使用されています。.

5. 防水透湿性生地の性能試験

透湿性試験

布地がどの程度水分を透過するかを評価するために、湿潤吸収法、蒸発法、シミュレーション法という 3 つの主な手法が使用されます。.

吸湿法

水分を吸収する方法には、倒立法と直立法があります。.

蒸発法

蒸発技術には、温度や風速などの特定の条件下で一定期間内に布地の領域を通過する水蒸気の量を測定するための正カップ位相法と負カップ位相法が含まれます。.

シミュレーション方法

telの空間における様々な温度・湿度環境下において、人間の発汗時に繊維がどの程度水分を吸収するかを評価するために、繊維の透湿特性を試験するシミュレーション手法が用いられます。シミュレーション研究において、快適性基準を効果的に評価するために気象条件や人間の活動レベルを再現するために不可欠とされているシナリオの一つが、精密な気候制御のために設計された環境チャンバーです。.

防水性能試験

防水・透湿加工を施した生地の撥水性の評価は、3 つのグループに分類できます。.

一つの方法は水圧試験です。この試験では、布地の片面に水圧を連続的に加え、反対側に規定数の水滴が現れるまでの静水圧を測定します。布地の性能評価には、YG312水圧計が用いられます。.

次の方法は、スプレー試験です。試験対象の生地に、一定の高さと角度から水を連続的に滴下または噴霧します。この試験は、水が生地を通過するのにかかる時間、時間の経過とともにサンプルが吸収する水分量、そして表面に水染みがどのように形成されるかを測定するのに役立ちます。この試験方法は、ISO 4920:2012に準拠した性能評価に使用されます。

3 番目のカテゴリでは、生地を一定時間水に浸して透湿処理した後、吸水テストを行って生地の重量増加を評価するというものです。このアプローチは簡単でユーザーフレンドリーです。.

6. BEGOODTEX 防水難燃性生地

BEGOODTEX 防水難燃性 テクノロジー 安全性と機能性を兼ね備えた生地は、様々な用途で非常に有利です。これらの生地には、難燃性と耐水性を兼ね備えた特殊な加工が施されています。.

BEGOODTEX 防水難燃性生地の利点は次のとおりです。

• 二重保護:この生地は、炎の広がりを防ぐと同時に水をはじくように設計されており、危険な状況での安全性を高める二重の保護を提供します。.
• 耐久性:防水性と難燃性を備え、複数回の洗濯にも耐えられるよう設​​計されており、長期間使用しても保護性能が維持されます。.
• 快適： これらの生地は高いレベルの保護を提供するだけでなく、着用者にとって快適であるようにも設計されており、これは防護服にとって特に重要です。.
• 生態学的安全性:BEGOODTEX は、当社の製品が生態学的および環境保護基準を満たし、ユーザーと環境の両方にとって安全で無毒であることを保証します。.

BEGOODTEX 防水難燃性生地の用途は多岐にわたり、次のようなものがあります。

• 防護服: 冶金、林業、化学、石油、防火など、作業員が火災の危険と湿気の両方にさらされる業界に最適です。.
• 室内装飾:家庭やtelで使用 カーテン布地の保護特性により、建物全体の安全性が向上します。.

BEGOODTEX生地は難燃性と防水性を兼ね備えており、 多用途難燃剤溶液 安全性、耐久性、快適性を確保し、さまざまな分野のニーズに応えます。.