棉织物本身吸湿能力较强为使织物具有防水性能就必须使织物与水相分离，一般会采用涂层剂使水与织物相隔离或采用整理剂在不改变其透湿性能的同时使织物对水的亲和性能降低，对于涂层剂从宏观的物理学上来说，只要使涂层膜的微孔直径被控制在0.2～20μm 范围即可，这是因为水滴直径与水蒸气分子的直径不同此范围正好大于水蒸气分子直径而小于水滴直径，而整理剂的优点恰恰反应在生成防水膜均匀包裹纤维而不封闭织物中的空隙。既能够防水又透湿。

1、透湿性

首先，水在气相下和液态下状态差异非常巨大，具体如下表所示。

表1 水蒸汽分子和水在不同形态下的直径

如上表所示：气态水分子的直径仅有0.0004μm，而液态水滴的直径超过它在气相下的25万倍。当织物微孔(小于2μm)的两端存在温度差异和气压差异时，经由这些曲折贯通的微孔渠道，水蒸汽可向外界环境扩散。透视量的公式如下：

从上式可以看出，当涂层膜的厚度及开孔率为某一个确定值时，织物中透湿量可随微孔孔径的减小而不断增大。

同样从微观化学角度来讲，防水透湿织物整理剂的分子结构中可能含有亲水性基团或在其高分子主链上含有亲水性组分，亲水性可以为分子链中的亲水性基团或者嵌段共聚物中的亲水组份。如果其中的亲水组份处于较为合适的含量以及排列下，通过大分子链上的亲水基团来传递到湿度较低的一端，直至薄膜两端的水蒸气浓度基本相同，从而形成吸附—扩散—解吸的透湿过程。

2、防水性

为使织物具有防水能力，不仅要使涂层微孔孔径小到一定程度，而且要提高织物对水的润湿接触角或者降低织物本身的表面张力。如下图1所示：

图1 整理后织物与水的润湿接触角

当织物经防水透湿整理剂整理后，需要降低织物表面的界面张力，使织物难以被润湿以赋予织物优良的防水性能，如果表面张力较高则水滴在滴到织物表面使容易铺展，这样在织物表面就像镀了一层水膜，这种水膜组织了织物内外的空气流动使内部水分难以向外部渗透，随着水分累积会让人产生湿热不适的感觉。因此当水滴与织物相接触时，在织物表面的水滴需要与织物存在一定的接触角。如图2所示，这种夹角称之为润湿接触角。

图2 水滴与固体表面的润湿接触角

即，当润湿接触角 θ为 0°时，水滴在固体表面呈完全铺展状态，这是固体表面完全被水膜所覆盖，随着润湿接触角 θ 的不断上升，固体表面的水滴中间不断突起，呈现球形形态，开始可以在固体表面发生滚动，固体表面不易沾附液滴。从而可以看出，防水透湿整理剂有效可以降低织物的表面张力，使整理后织物的表面张力远小于润湿液滴的表面张力，水对织物的润湿接触角高达 90°以上，从而使织物具有良好的防水性能。