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，并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、快干、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，紡織品使用涂層工藝，在面料涂布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，更能使身體保持干爽舒適。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涂層工藝，涂層后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、風格特征、使用功能的加工限制，并增加織物的功能性，如防水、抗污、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制程的改良，尤其水性聚氨酯的應用更成為發展的焦點，且被廣泛應用，如建筑涂料、接著劑、紡織涂層、干式水性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，這些有毒物質對于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，并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涂層工藝，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于處理。

隨著各大成衣品牌對材料的要求提高，涂層織物的工藝不斷推陳出新，目前常用的工藝技術，可區分為以下：

涂布法

依加工方式可分為三種，分別為直接涂布、泡沫涂布與濕式涂布。

• 直接涂布(又稱一般涂布)：常用于紡織加工廠，直接將調制好的乳液以刮刀或輪涂涂布于織物表面

• 泡沫涂布：將乳液經過物理發泡為泡沫狀，再以刮刀涂布于織物表面，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于1000 mm H2O才能進行大量生產

• 濕式涂布：將陰離子乳液濕涂于織物，再含浸到加入酸的水槽產生破乳現象而凝固成膜，此制程與溶劑型濕式制程類似，皆會產生廢水處理問題。

貼合法

常用于服裝圖案或商標，可分為離型紙貼合及離型布貼合，通常以乳液涂布于離型紙或離型布后，再轉貼于織物上。

噴霧法

直接將乳液以噴霧方式噴涂于織物，上膠量極少，若為數字噴涂可客制化不同圖案，用以取代一般傳統印刷制程，節約制版成本。

水性聚氨酯在紡織涂層工藝的應用范圍相當廣泛，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，以下舉例帳篷布及沖鋒衣的性能要求：

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涂層處理可有效阻擋雨水。防水涂層工藝是利用溶劑或水將膠粒調配成流涎狀，使用圓網、刮刀或輥筒等機臺將膠料均勻的涂在織物表面，透過烘箱內的溫度進行固化，即形成一層均勻的防水涂層。凡經聚氨酯涂層加工后的織物，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，乃面料經過涂層上膠后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，例如公園使用的休閑帳篷。

• 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，一般是采取耐高溫/ 耐寒冷等工藝處理，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。

沖鋒衣

沖鋒衣主要用于戶外，須具備遮風擋雨功能，故采用防水透濕的紡織面料制成，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，也讓沖鋒衣具有防刮耐磨損的特性。近年來，人們對于戶外運動及旅游越來越熱衷，同時也提高對戶外服裝的性能要求。沖鋒衣根據戶外場景需求可區分為Ⅰ級和Ⅱ級：Ⅰ級用于專業戶外活動；Ⅱ級功能性低于Ⅰ級，可滿足日常休閑活動使用；而衡量的指標有三項，分別為靜水壓、表面抗沾濕性和透濕率，各項指標如下表：

測試項目		Ⅰ級	Ⅱ級
抗沾濕性/級	洗前	≥4	≥4
	洗后	≥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
	洗后	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
	洗后	≥4000	≥2000
數據源：2016/11/11中國制定《戶外運動服裝-沖鋒衣》新標準GB/T 32614-2016

水性聚氨酯經過多年的發展，在工藝與制程已逐漸穩定且無污染問題，為滿足紡織品功能性及流行性的需求，開發多樣化、多功能與高質量的織物涂層產品無疑是今后的研究重點。若要使水性聚氨酯涂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：若涂層黏度不足，涂布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。

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

• 減少涂布時產生的氣泡：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，并經過真空脫泡，則可減少氣泡的產生。

• 減少氣體的產生：聚氨酯在烘箱干燥時容易產生CO₂氣體，因此必須避免一次性大量涂布，且在烘箱中以低溫進行階段性升溫，減少涂布與干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涂布質量，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，不論制程或產品都要符合生態環保、健康及安全要求。以軟質織物的涂層需求來說，各廠家紛紛改以無氟潑水劑取代有害的全氟化合物(PFCs)，卻也造成涂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涂層接著不佳的問題，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制造理念。

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，其中的防水透濕涂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涂層工藝，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涂層工藝，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。欲了解更多的產品訊息，歡迎【聯系我們】。