衣物是我們日常生活的必需品，滿足我們在各種場合的穿搭需求，並透過衣物的款式與設計來突顯身份地位、生活方式及社會表現。隨著文化潮流孕育的流行走向，美感不再是追求衣著時尚的唯一選擇，兼具功能、舒適及設計感的機能服飾已成為主流，也促使紡織布料朝向科技化發展，研發具有涼感、發熱、快乾、抗菌消臭、防水透濕等功能，透過新科技來擴充傳統紡織業的發展空間，進而提升紡織品的附加價值。
 

(圖片來源：pexels)
 

為了確保穿著時的舒適性，紡織品使用塗層技術，在面料塗佈一層或多層高分子聚合物膠水，讓織物表面形成薄膜，這層薄膜不僅提升織物的親水性、讓汗水快速排除，更能使身體保持乾爽舒適。聚氨酯分子組成中有很多的氫鍵，使得分子間的作用力大，具有較強的附著力，且化學性質穩定，容易成膜，因此被廣泛應用在紡織塗層技術，塗層後的織物表面有薄膜感、手感豐厚、彈性、良好的抗滲透性及耐磨等特性，打破傳統紡織品在花色樣式、風格特徵、使用功能的加工限制，並增加織物的功能性，如防水、抗汙、防風保暖、阻燃及防輻射等機能，提高紡織產品的獨特性及附加價值。

因應全世界人們環保意識的不斷提高和各國環保法規的日趨完善，產業相繼投入應用材料或製程的改良，尤其水性聚氨酯的應用更成為發展的焦點，且被廣泛應用，如建築塗料、接著劑、紡織塗層、乾式水性PU皮、纖維處理劑等。水性聚氨酯備受關注，其主要原因是傳統溶劑型聚氨酯在加工應用時，有機溶劑會大量揮發到大氣中，這些有毒物質對於人體健康的影響可長達數十年之久，對自然環境與生態的破壞更是不容小覷。因此在人體與環境安全的考慮下，大多數的民生工業產品已逐漸改用水性聚氨酯，並大量使用在紡織加工行業當中，取代傳統以溶劑為基礎的紡織塗層工藝，不但保留溶劑型聚氨酯優良性能，如良好的柔韌性、耐低溫性和耐疲勞性等，還具有環保、節能、安全及使用方便等優點，大幅降低對環境的污染，讓紡織品生產過程更加環保且易於處理。

隨著各大成衣品牌對材料的要求提高，塗層織物的加工技術不斷推陳出新，目前常用的加工技術，可區分為以下：

塗佈法

依加工方式可分為三種，分別為直接塗佈、泡沫塗佈與濕式塗佈。

• 直接塗佈(又稱一般塗佈)：常用於紡織加工廠，直接將調製好的乳液以刮刀或輪塗塗佈於織物表面

• 泡沫塗佈：將乳液經過物理發泡為泡沫狀，再以刮刀塗佈於織物表面，因膠層中含有氣孔，故手感較佳具有豐厚感，但加工前處理較不易，工廠需有大型發泡攪拌機且水壓須低於1000 mm H2O才能進行大量生產

• 濕式塗佈：將陰離子乳液濕塗於織物，再含浸到加入酸的水槽產生破乳現象而凝固成膜，此製程與溶劑型濕式製程類似，皆會產生廢水處理問題。

貼合法

常用於服裝圖案或商標，可分為離型紙貼合及離型布貼合，通常以乳液塗佈於離型紙或離型布後，再轉貼於織物上。

噴霧法

直接將乳液以噴霧方式噴塗於織物，上膠量極少，若為數位噴塗可客製化不同圖案，用以取代一般傳統印刷製程，節約製版成本。


水性聚氨酯在紡織塗層技術的應用範圍相當廣泛，如運動服、羽絨衣、外套、帳篷、鞋襪、箱包及高級防水透濕功能的登山服、風衣等，以下舉例帳篷布及衝鋒衣的性能要求：

帳篷布

登山露營時常遇到下雨或潮濕氣候，因此帳篷的防水性相當重要，將帳篷布經過防水的塗層處理可有效阻擋雨水。防水塗層加工技術是利用溶劑或水將膠粒調配成流涎狀，使用圓網、刮刀或滾筒等機台將膠料均勻的塗在織物表面，透過烘箱內的溫度進行固化，即形成一層均勻的防水塗層。凡經聚氨酯塗層加工後的織物，皆具有手感豐厚與彈性，且形成的薄膜防水效果較好，即使遇到嚴寒天氣，手感也不會變硬。帳篷的防水功能主要以防水指數作為衡量的標準，乃面料經過塗層上膠後單位面積可承受的最大靜水壓強度，且不會發生滲漏現象。市售帳篷的防水指數可區分為以下：

• 防水指數達到800-1200mm H2O的帳篷，可防小到中雨，例如公園使用的休閒帳篷。

• 防水指數達到1500-3000 mm H2O的帳篷，可以防中到大雨，如家庭露營帳篷。

• 防水指數達到3000 mm H2O以上的帳篷，一般是採取耐高溫/ 耐寒冷等技術處理，可使用在各種環境。

• 高山帳篷防水指數則在5000 mm H2O以上，為極端氣候專用。

衝鋒衣

衝鋒衣主要用於戶外，須具備遮風擋雨功能，故採用防水透濕的紡織面料製成，在面料中有一層聚氨酯薄膜，能夠阻擋水珠及冷風滲入內層，同時又能讓內層的水氣排除，也讓衝鋒衣具有防刮耐磨損的特性。近年來，人們對於戶外運動及旅遊越來越熱衷，同時也提高對戶外服裝的性能要求。衝鋒衣根據戶外場景需求可區分為Ⅰ級和Ⅱ級：Ⅰ級用於專業戶外活動；Ⅱ級功能性低於Ⅰ級，可滿足日常休閒活動使用；而衡量的指標有三項，分別為靜水壓、表面抗沾溼性和透濕率，各項指標如下表：

測試項目		Ⅰ級	Ⅱ級
抗沾濕性/級	洗前	≥4	≥4
	洗後	≥3	不考核
靜水壓/kPa	洗前	面料≥50， 面料接縫處≥40	面料≥30， 面料接縫處≥25
	洗後	面料≥40， 面料接縫處≥30	面料≥20， 面料接縫處≥15
透濕率/ [g/(m2.24h)]	洗前	≥5000	≥3000
	洗後	≥4000	≥2000
資料來源：2016/11/11中國制定《戶外運動服裝-衝鋒衣》新標準GB/T 32614-2016

水性聚氨酯經過多年的發展，在技術與製程已逐漸穩定且無汙染問題，為滿足紡織品功能性及流行性的需求，開發多樣化、多功能與高品質的織物塗層產品無疑是今後的研究重點。若要使水性聚氨酯塗層布具有足夠之耐水壓強度，織物表面的膠層成膜性是關鍵，可依以下建議方式進行探討與處理：

• 上機黏度控制在10000 cps/25℃以上：若塗層黏度不足，塗佈時乳液容易被吸收至織物纖維中，使得表面膠料無法成膜，導致耐水壓強度降低，甚至連織物的手感也會因為吸附過多膠料而變硬。

• 配膠後必須確實過濾：若盛裝容器中有未溶解雜質或塗料過濾不佳，則容易導致膠層不完整。

• 減少塗佈時產生的氣泡：氣泡是降低耐水壓強度的元兇，因此配膠時可添加適量的消泡劑，並經過真空脫泡，則可減少氣泡的產生。

• 減少氣體的產生：聚氨酯在烘箱乾燥時容易產生CO2氣體，因此必須避免一次性大量塗佈，且在烘箱中以低溫進行階段性升溫，減少塗佈與乾燥過程中產生的氣孔痕跡。

• 織物表面的處理劑或助劑也可能影響塗佈品質，須依實際生產情況加以探討。

(圖片來源：高鼎精密材料)
 

隨著永續環保議題的重視，各大品牌開始將環境永續理念帶入服裝設計，不論製程或產品都要符合生態環保、健康及安全要求。以軟質織物的塗層需求來說，各廠家紛紛改以無氟潑水劑取代有害的全氟化合物(PFCs)，卻也造成塗層的密著度大幅下降，高鼎技術領先同業創新開發WD-5009F水性聚氨酯產品，解決無氟潑水劑造成塗層接著不佳的問題，具備高水壓特性，對布種的密著性優異，搓揉不易白化且手感柔軟，更可滿足環境永續的產品製造理念。

科技創新深刻改變了人們的生活方式，當今民眾健康意識的崛起及生活型態的多元化，也帶動了機能性運動服飾的市場需求，其中的防水透濕塗層應用已成為紡織行業熱門發展的議題，為提高水性聚氨酯的塗層技術，高鼎推出親水型無孔薄膜專用之防水透濕底面料產品(WD-5038底料、WD-5038F面料)，具備高水壓性能、質地軟韌等特性，材料適用現有溶劑型加工設備，可無縫接軌轉換為水性聚氨酯塗層技術，有效降低VOCs排放，朝向綠色環保產品邁進，實現可持續發展的未來。欲瞭解更多的產品訊息，歡迎【聯繫我們】。