对抗极端条件，运动员需要“多方位保护罩”

覆盖全身表面的皮肤是人体最大的器官。皮肤系统可以通过分泌汗液和产生水蒸气来调节体温，但在严寒、酷热等极端环境下难以维持人体舒适。此时就需要借助服装来阻挡外界刺激并维持皮肤表面“微环境”的稳定。

冬季奥运会的极端气候与极端运动对运动服的设计提出了双重考验：

• 高山滑雪项目的比赛每秒风速可达32m，运动员比赛时的最高时速可达248km/h，还可能伴随降雪天气。

• 冬奥各项目都属于极端运动，运动员在训练比赛时很容易摔倒，由于倒地的加速度大，瞬间的压力会使积雪融化，浸湿衣服。

• 运动员剧烈运动之后必然会出汗，在寒冷环境下如果不能保证汗水迅速透过衣物蒸发出去，当减速或者停止运动时，汗水在体表积累会导致人体热量流失，严重时甚至会出现失温症状。

如此一来，在运动服的设计上既要考虑保暖防水，又要兼顾透气和耐冲击性。

到底什么样的材料可以同时满足以上诸多需求呢？

防水透湿织物被人们亲切地称为“可呼吸织物”，能保护人体免受风、水以及其他有害物质的侵入，对人体提供很好的防护作用。

• 突破性阶段：

二十世纪中期，随着高分子聚合物的发展，防水透湿织物大多采用聚氨酯类涂层剂，但透湿性无法满足要求。后续问世的细旦纤维制得的高密织物虽然柔软，但防水性能较差。拜耳（Bayer）实验室于1962年自主研制出透湿性优良的亲水性聚氨酯，初步实现防水透湿双重功能。

• 全面发展：

1969年，美国人Gore开发出了具有微孔结构的聚四氟乙烯（PTFE）防水透湿膜，并用层压复合方法将其与纺织面料结合，首次制备了具有良好防水透湿功能的复合服装面料，命名为Gore-Tex，开启了防护服装面料设计的新时代。相比PTFE，聚氨酯材料弹性优良易复合，在1980年代后期，以聚氨酯材料为代表的亲水性薄膜得到迅猛发展。

“亲疏有别”：两种防水透湿功能层

防水透湿织物兼具耐水渗透性和湿气透过性两种功能，看似相互矛盾，实际上却可以通过改变材料表面润湿性和孔径来实现二者的协同调控。

层压防水透湿织物的核心功能层是功能性防水透湿膜，按不同机理可分为两大类：亲水型无孔膜和疏水型微孔膜。

• “铜墙铁壁，天衣无缝”——亲水型无孔膜

亲水型无孔膜以亲水性高分子聚合物为原料，以熔融挤出法为主要制备方法，膜表面和内部不存在孔道结构，液态水完全无法渗透。由于无孔结构不存在孔道堵塞的情况，可长久透湿。

但亲水基团所能捕获的水分子较少且无法快速传导，制成面料后需要紧贴在皮肤上与汗液直接接触，才能达到良好的透湿效果，所以舒适性大打折扣。同时，与水长时间接触后，薄膜会被彻底浸润导致严重变形，从而影响薄膜的耐水渗透性，也影响服装的平整性和美观性。