服装的舒适性是近年来人们越来越关注的，特别是对工作服、运动服、消防服等舒适性的改进更为重视。防水透湿织物是集防水、透湿、防风和保暖性能为一体的功能面料。防水是指织物具有阻止外界环境中的液态水等透过织物的功能；透湿是指织物一侧的水蒸气，如人体皮肤蒸发的汗液蒸汽，能通过织物扩散到另一侧的外界环境中，不会引起汗液蒸汽在织物内部凝结而使人感到闷热不适。防水透湿织物实际上是将防护性与舒适性有机结合的功能性面料。其原理主要是利用外界水滴的最小直径（20～100μm）与人体湿气分子直径（0.0003～0.0004μm）之间的差异，使设计织物的结构孔隙既可以阻止外界最小水滴的进入，又可以使人体汗气通过织物散发。根据织物防水透湿的机理，防水透湿织物从高密度编织（用微细纤维将织物制造成高密织物，使纱线间几乎无间隙，但它对水蒸气的透过性是高的）产品、聚四氟乙烯微孔薄膜的层压产品、聚氨酯湿法涂层产品，一直到当今的超细特纤维的超高密织物，都可以作为发展过程的里程碑。上述几种代表性的产品既能阻止水的渗透，又能使人体散发的湿气逸出。可是，在长期使用过程中，由于经受摩擦尤其是洗涤等作用，高分子膜破裂，影响防水透湿功能，雨滴在织物表面的滚落速度变慢，甚至在织物表面形成水膜，结果使织物失去透湿性，导致影响穿着舒适性。

最近对自然界中荷叶上水滴滚动现象的研究表明，荷叶表面呈微细的凹凸结构，而其表面的最外层又覆盖薄薄一层蜡质，使水滴在其上仅与凸出部分接触，凹陷处由空气封闭，即水滴实际接触部分大为减小，类似荷叶结构的模型如图7－4所示，非光滑表面如图7－5所示。

文册尔（Wenzel）提出具有凹凸表面的接触角θ'的解释，如图7－5所示。即：

图7－4　类似荷叶结构的模型

图7－5　非光滑表面的接触角

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式中：γ——相对光滑表面（图中虚线）的面积；

θ——光滑表面的接触角；

θ'——凹凸表面的接触角。

表面越粗糙，则γ值（Wenzel系数）越大。由上述关系可知，对于亲水性材料的表面，其水滴在光滑表面上的接触角小于90°，而在粗糙表面上的接触角将更小。相反，对于拒水材料，其水滴在光滑表面上的接触角大于90°，在粗糙表面上的接触角会更大些，而且物质表面上贮存的空气越多，表观的接触角就越大，拒水性越强。

根据以上对自然界中荷叶为代表的拒水作用的解析，利用超细特纤维的微细卷曲和高度收缩性，其高密度织物染色后进行超级拒水整理，就可以使织物表面形成类似荷叶的均匀而有微细凹凸结构，如图7－6所示，成为新一代的防水透湿织物。

试验结果表明，新一代类似荷叶结构的织物，经10次洗涤后，其水滴开始滚动的角度仍在10°以下。而传统的高密织物洗涤5次后为30°，即拒水性降低较多。

图7－6　新型拒水性织物具有的均匀而微细凹凸结构