户外鞋材应用防水透湿膜材料
户外鞋材中防水透湿膜材料的应用研究
引言
源源不断地室土石方动的常见和个人旅游者对用途性女服装与鞋类食品消费需求的源源不断大幅完善 ，地面防渗透湿膜的材料在室外鞋材中的软件应用进一步比较广泛 。
这样的材料不单要有效地抵挡实物水侵袭 ，还能进行细孔型式或亲水渠道将身体实物带来的汗气排出到 ，然后大幅完善穿着打扮舒适度高性 。
近期来 ，以聚四氟丁二烯（PTFE）、热塑型聚氨酯泡沫（TPU）和聚酯树脂（PET）等为框架的地面防渗透湿膜当上主流的 ，其特点技术指标如耐压力、透湿率、耐用性等均当上业内加关注的侧重点 。
本文作者主要的是系统的分类整理防水胶透湿膜文件在室外鞋材中的适用存在的问题、技术性关键技术、成品参数指标、主要的企业基本能力相对较 ，并构建中国大陆外涉及到的研究效果来进行数据分析 ，为文件选取和成品开放给予系统论支持系统与实践内容考生 。
一、防水透湿膜的基本原理与分类
1.1 基本原理
防止透湿膜的核心内容举例说明体现“防止”与“透湿”的动平衡机 。
其事业的原理主耍具有下四种管理机制：
- 微孔扩散机制：通过膜表面均匀分布的微孔（直径一般在0.1~5 μm） ，使水蒸气分子可以通过 ，而液态水由于表面张力无法穿透 。
- 亲水扩散机制：依靠膜材料本身的亲水基团吸收水蒸气并将其传输至另一侧 ，无需依赖微孔结构 。
这两个措施可另外动用 ，也可分手后混合动用 ，构成高层分手后混合膜组成部分 ，才能增强局部使用性能 。
1.2 分类
不同建筑材料总类及光催化原理生产工艺 ，防渗水透湿膜可涵盖一下两类：
| 类型 |
材料基础 |
制备方法 |
特点 |
| 微孔型膜 |
PTFE、PE |
拉伸成孔法 |
高透湿率、高耐水压、价格昂贵 |
| 亲水型膜 |
TPU、PVA、PU |
溶剂涂覆法 |
成本低、透湿率适中、耐久性差 |
| 复合膜 |
PTFE+TPU、TPU+PET |
层压复合法 |
综合性能优异、适用范围广 |
二、防水透湿膜在户外鞋材中的应用形式
室外鞋材经常见的防水材料透湿膜运用行驶收录：
2.1 内衬膜结构
防水透湿膜通常作为内衬材料贴合于鞋面织物内侧 ，形成一层连续的功能层 。
这种结构常见于登山靴、徒步鞋、滑雪靴等专业户外鞋款 。
优点：
- 提供良好的防水性能；
- 不影响外观设计；
- 可与多种面料复合使用 。
缺点：
2.2 多层复合结构
双层包覆结构特征由地面防水膜、降低层、透气性好层等不同实用功能层包含 ，不适主要用于高防度野外生态love爱博官网 。
举列：
- 表层：尼龙或涤纶织物；
- 中间层：TPU或PTFE防水膜；
- 内层：吸湿排汗织物 。
这类构成在Gore-Tex、eVent等中档牌子中多应用领域 。
2.3 热压成型结构
该设备构造经过低温热压将防水的透湿膜之间镶入鞋身素材中 ，适宜于轻便运动跑鞋、地区娱乐运动鞋等车辆 。
优点：
缺点：
三、典型防水透湿膜材料及其性能参数对比
低于是现阶段整个市场上流行的的防渗透湿膜原材料举例机械性能叁数对比分析表：
| 材料名称 |
原料 |
耐水压（mmH₂O） |
透湿率（g/m²·24h） |
耐磨性（次） |
适用温度范围（℃） |
典型品牌 |
| Gore-Tex |
PTFE |
≥20,000 |
10,000~15,000 |
>50,000 |
-30 ~ +70 |
W.L. Gore & Associates |
| eVent |
PTFE |
≥20,000 |
12,000~18,000 |
>40,000 |
-20 ~ +60 |
BHA Group |
| Sympatex |
PET/TPU |
≥10,000 |
8,000~12,000 |
>30,000 |
-30 ~ +60 |
Sympatex Technologies |
| Drymax |
TPU |
≥5,000 |
6,000~8,000 |
>20,000 |
-10 ~ +50 |
Drymax Sports |
| Polartec NeoShell |
PU/PTFE混合 |
≥10,000 |
15,000~20,000 |
>35,000 |
-20 ~ +60 |
Polartec LLC |
注释：
- 耐水压表示材料抵抗外部水压的能力 ，数值越高代表防水性能越好；
- 透湿率反映材料允许水蒸气透过的能力 ，单位为每平方米每日克数；
- 耐磨性指材料在摩擦测试中保持完整性的能力；
- 温度范围是材料保持功能稳定的工作love爱博官网区间 。
四、国内外研究进展与文献综述
4.1 国际研究动态
澳大利亚在防渗透湿膜素材的设计角度发展起步比较早 ，已行成都比较较为成熟的技木保障体系 。
（1）美国戈尔公司（W.L. Gore & Associates）
Gore-Tex膜早由Robert W. Gore于1969年专利 ，所采用拉伸形变法制建设备PTFE微孔板膜 ，拥有优等的防尘透湿效能 。
探究阐明 ，其外径控制在0.2 μm以內 ，既能制止气态水进来 ，又能担保水水蒸汽的合理吸附（Gore, 1976）[1] 。
（2）德国Sympatex Technologies
Sympatex开拓的无孔亲水膜主要采用love爱博官网保护装修材料PET和TPU结合而成 ，禁止了以往纳米纤维膜将具有的污染源现象 。
其设计体现了 ，亲水膜现在缺省透湿率稍低一些于纳米纤维膜 ，但在持久操作中表演愈发稳定可靠（Schmidt et al., 2005）[2] 。
（3）Polartec NeoShell
Polartec发行的NeoShell膜主要采用開放式型式装修设计 ，改变了“动图透湿” ，即在运动壮态下自動调节器抗压 ，防震频率 ，加快了使用者的体感安适时（Polartec, 2010）[3] 。
4.2 国内研究进展
全球对防水防潮透湿膜建筑材料的研究分析初始比较迟一些 ，但近期来转型及时 ，非常在髙校和研发组织机构中确认一堆产品作品 。
（1）love爱博官网大学材料学院
love爱博官网大专在《纺织业学报》上公布的科学研究表达 ，能够热塑性树脂TPU材质并形成纳米技术悬浮填料（如二硫化硅、硫化锌） ，应该强势提高膜材质的厂家标准与耐侯性 ，同样增加较高的透湿功能（李醉鬼 ，2018）[4] 。
（2）中国科学院苏州纳米所
该团队协作新产品研发好几回种来源于石墨稀增强学习的混合防尘透湿膜 ，试验结论现示其耐水量能够达到18,000 mmH₂O这 ，透湿率达12,000 g/m²·24h ，具备着不错的领域化行业发展前景（王几人 ，2020）[5] 。
（3）浙江理工大学
科研员工进行升级优化纺丝工艺设计 ，完成备制开据有均值孔成分的二三层挽回膜 ，进来外面高密度防尘、公司中层微孔板透湿、内部亲水导湿 ，总合功能相似国.际先进性标准（陈几人 ，2019）[6] 。
五、不同应用场景下的膜材料选择建议
表明各种的野外love爱博官网和食用使用需求 ，应当选择适用的防腐透湿膜用料 。
下面的为比较普遍动画场景非常建议用料：
| 使用场景 |
love爱博官网特点 |
推荐膜类型 |
推荐品牌 |
| 登山徒步 |
高海拔、低温、多雨 |
PTFE微孔膜 |
Gore-Tex、eVent |
| 城市慢跑 |
中温、中湿度、日常使用 |
TPU亲水膜 |
Drymax、国产TPU膜 |
| 极地探险 |
极寒、强风、暴雪 |
PET/PTFE复合膜 |
Sympatex、Polartec |
| 专业滑雪 |
低温、高湿度、频繁弯曲 |
多层复合膜 |
Gore-Tex Pro、Toray Dermizax |
| 军事用途 |
多地形、复杂气候、高强度使用 |
高耐磨复合膜 |
US Army标准膜、国产军用膜 |
六、生产工艺与质量控制要点
6.1 生产工艺流程
防水材料透湿膜的加工关键分为下类以下几个步：
- 原料配比与溶解：根据膜类型选择合适树脂 ，并进行溶剂配比；
- 涂覆或压延成型：将溶液涂覆于基布或通过压延机成型；
- 冷却定型与拉伸造孔（针对微孔膜）；
- 后处理：包括抗静电、抗菌、UV防护等功能处理；
- 检测与分切包装 。
6.2 质量控制关键指标
| 控制项目 |
检测方法 |
标准值 |
| 耐水压 |
ISO 811 |
≥5,000 mmH₂O |
| 透湿率 |
ASTM E96 |
≥6,000 g/m²·24h |
| 抗拉强度 |
ASTM D882 |
≥30 MPa |
| 撕裂强度 |
ASTM D1938 |
≥10 N |
| 耐洗性能 |
GB/T 8629 |
≥10次洗涤后性能保持80%以上 |
七、市场发展趋势与挑战
7.1 发展趋势
- 高性能化：未来膜材料将进一步提升耐水压、透湿率与耐磨性 ，满足极端love爱博官网需求；
- love爱博官网化：生物降解材料、无溶剂工艺将成为主流方向；
- 智能化：集成温控、湿度感应等功能的智能膜材正在研发中；
- 低成本化：通过工艺改进和原材料替代降低生产成本 ，拓展大众市场 。
7.2 主要挑战
- 材料稳定性问题：部分新型材料在长期使用中存在性能衰减；
- 加工难度大：复合膜结构对生产设备和工艺要求较高；
- love爱博官网法规限制：欧盟REACH、RoHS等法规对有害物质含量提出更高要求；
- 市场竞争激烈：国际品牌占据高端市场 ，国产品牌需突破技术壁垒 。
八、案例分析：知名户外品牌应用实例
8.1 The North Face（TNF）
TNF在其Pro国产攀岩靴中分为DryVent技術 ，该技術根据TPU微小孔膜 ，拥有不错的口碑和丰富的适用于性 。
评测数据体现 体现 ，其耐出水量达10,000 mmH₂O ，透湿率有8,000 g/m²·24h ，在中档卖场中特征很棒 。
8.2 Salomon
Salomon在越野汽车跑步鞋中选用love爱博官网的Advanced Skin Shield膜材 ，牢固树立轻数量化与动态数据透湿特性 。
该膜材板材厚度仅为0.1 mm ，质量仅12 g/m² ，无穷的的提升了鞋体机灵性 。
8.3 Columbia
Columbia进行Omni-Dry膜技术设备 ，通过多层机构装修设计 ，做到放水涂料与速干功效 。
其检查检测结果得出结论 ，在仿真暴雨天气标准下 ，鞋内气温确保在40%有以下 ，相关系数高于普通级放水涂料相关材料 。
九、结语（此处省略 ，按用户要求不写结语）
参考文献
[1] Gore, R.W. (1976). Process for producing porous products from tetrafluoroethylene polymers. U.S. Patent No. 3,953,566.
[2] Schmidt, H., et al. (2005). Development and performance of hydrophilic membranes in outdoor textiles. Journal of Membrane Science, 254(1-2), 123–132.
[3] Polartec. (2010). NeoShell Technology Overview. Retrieved from //www.polartec.com
[4] 李某某等. (2018). 纳米改性TPU防水透湿膜的制备与性能研究. 纺织学报, 39(5), 78–84.
[5] 王某某等. (2020). 石墨烯增强复合防水透湿膜的结构与性能. 功能材料, 51(3), 3012–3017.
[6] 陈某某等. (2019). 梯度孔结构复合膜的制备与应用. 材料科学与工程学报, 37(2), 245–250.
[7] Wikipedia. (2024). Waterproof breathable fabric. Retrieved from //en.wikipedia.org/wiki/Waterproof_breathable_fabric
[8] 中国国家标准GB/T 8629-2017. 纺织品 洗涤和干燥后尺寸变化的测定.
[9] ASTM International. (2020). Standard Test Methods for Water Vapor Transmission of Materials. ASTM E96/E96M-20.
[10] ISO. (2021). Textiles — Determination of resistance to water penetration under continuous static pressure (hydrostatic pressure test). ISO 811:2021.
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