简述吸湿排汗纤维织物的制造方法与舒适度标准

1、简述吸湿排汗纤维织物的制造方法与舒适度标准一、前言 随着社会经济的快速发展和生活水平的日益提高，人们穿着衣服不仅要求款式新颖、美观大方，而且对舒适感的追求日趋强烈。人体在高强度体力劳动或剧烈活动时会分泌大量汗液，有时出汗量可达1.5kg/（m2.h）及以上。而出汗或外部侵入水分时，人体皮肤表面汗液积聚，皮肤和服装内层紧贴，人体皮肤会产生冰凉、潮湿、摩擦、束缚等感觉，使人处于不舒适的状态。因此，为了得到人们所期望的穿着舒适性，要求服装面料应该在短时间内将皮肤表面的汗液吸收，并通过纤维很快转移到服装表面蒸发，使皮肤和服装内侧始终保持一种干爽状态。具有导湿快干功能的服装面料正是迎合了人们的这些需求，

2、因而有着极大的发展前景。在开发吸湿性纤维方面，欧、美、日地区起步比较早也较先进，并且获得了许多的专利与品牌行销。目前，台湾地区的化纤厂商也都有相继开发出了各具特色的具有吸湿排汗功能的异形断面聚酯纤维。他们几乎全都是利用纤维异形断面化来增加毛细管作用，使织物由于纤维上或纤维间的毛细管道，产生芯吸作用而具有干爽导湿性作用。原理上，芯吸作用愈大，导湿性能愈好。 二、吸湿排汗产品的兴起缘由排汗产品的兴起可追溯到上世纪70年代。通常，人体在从事剧烈运动时才会明显感到大量汗液的排出。其实，即使在一般环境状态下，人体也需不断的“无感蒸泄”来释放人体本身新陈代谢所产生的热量和水汽，以维持体温的恒定。因此如何借

3、助与皮肤近距离接触的纺织服装，将体表的热量和水汽向外界传送，经过“吸湿传导蒸发”这一连串的过程，不仅构成了纺织服装吸湿排汗功能的核心，也是目前所有纺织产品吸湿排汗功能检测方法发展的基础。天然纤维由于其特定的超分子结构和表面形态，一般都具有良好的吸湿排汗功能，但对于大部分合成纤维，由于其固有的疏水特性和光滑的表面形态，难以承担人体所需要的吸湿排汗功能。若欲赋予由这类纤维材料制成的纺织品以吸湿排汗的功能，可由以下几个方向着手：一是从纤维原料的化学结构改性入手，改善其吸湿性；二是通过纤维材料的物理形态结构改性，使之借助毛细管效应而改善其吸湿和导湿的性能，如中空、沟槽、异截面、表面微孔、细旦化等纤维差

4、别化技术的运用；三是通过合理的织物组织结构设计，达到增加吸湿排汗的功效；四是采用适当的后整理技术(包括涂层整理加工赋予织物良好的吸湿排汗功能。三、吸湿排汗纤维原料及其性能近年来，世界各大化纤公司都在开发各种新型纤维，研制具有优良吸湿、导湿性能的纤维，开发和利用高吸湿性的天然纤维，已成为当今发展趋势之一。1.超细纤维织物的吸水作用是通过三个途径进行的，即通过纤维自身的微孔、纤维表面及纤维间隙所形成的毛细管。同样线密度丝束中，超细纤维单丝根数比普通纤维多，从而改变了织物密度。因此超细纤维织物比普通织物结构细密，纤维间隙小，极易形成毛细现象而吸水。“芯吸湿透湿效应”是超细纤维织物特有的性能，单丝纤度

5、越细，这种效应越明显，而且织成的织物手感越柔软。因此超细纤维织物导汗透气，穿着时可保持皮肤干爽，出汗后无棉织物的凉感，也没有其他合成纤维的闷热和汗臭感，从而提高了织物的舒适性和卫生性。在纺丝过程中添加陶瓷粉、防紫外线、抗菌物质，可开发各种功能性产品。常用的超细纤维有细旦丙纶纤维、超细涤纶纤维、锦/丙复合超细纤维。锦/丙复合超细纤维采用聚丙烯（PP）和聚酰胺6（PA6）切片进行复合纺丝，得到近似于FDY性能的双组分锦/丙复合纤维；纤维经织造后，在染整定型及后处理过程中因两组分的收缩性、溶胀性不同及机械物理作用而产生剥离，形成锦丙复合超细纤维。采用锦/丙复合超细纤维开发的织物兼具天然纤维的吸湿性及

6、合成纤维的快干性，具有永久性的吸湿排汗功能，克服了采用后处理技术工序繁杂、纺织品吸湿排汗效果不显著且持久性差的特点。2.多孔中空截面纤维由日本帝人公司开发的多孔中空截面聚酯纤维是芯部有中孔，皮层有微孔的差别化纤维，其中有部分微孔成为从表面到中空部分的贯穿孔。当织物与汗水接触时，在毛细管效应作用下，一面从内侧贯穿孔将汗水输向中孔并沿中空部分分布，一面又通过外劂微孔向空气中蒸发，因而吸水迅速，保水率、输水率高，透气性好，较好地满足了穿着舒适性的要求。这种纤维的生产除了利用异形孔喷丝板直接纺丝或采用复合纺丝法纺制双组分皮芯纤维得到中孔外，其微孔结构的形成是向普通聚酯中添加成孔改性剂，使它均匀分布在聚

7、合物中，经熔融纺丝后，在织物整理阶段再用碱将其溶解出来，纤维上就留下了许多微孔。3.异形截面纤维不同异形截面的纤维在相同异形度时，导湿性能不一样。带有较深且较窄凹槽的异形纤维导湿性能好。对多叶形纤维来说，叶长宽比在7以下时，随比值的增加异形度增加，纤维导湿干爽性能增加。杜邦公司用于生产coolmax织物的四沟道(TefraChanne1聚酯纤维，具有优良的芯吸能力，将疏水性合成纤维制成高导湿能力，将高度出汗皮肤上的汗用芯吸导到织物表面蒸发冷却。实验证明，在30min后湿度去除百分率：棉为52 ，四沟道聚酯纤维为95 。这种纤维应用于运动服装、军用轻薄保暖内衣特别有效，保持皮肤干爽和舒适，且具有

8、优良的保暖防寒作用。日本东洋纺开发成功一种Y形截面的具有透气、吸水、快干性能的涤纶纤维Triactor，通过控制Y形截面三根“条”为特定形状，它所形成的空间可使纤维的毛细管作用最大化，纤维吸水速率和能力大为改善。江苏仪化公司生产的COOLBST纤维，采用了全新的纤维截面形状设计，将毛细管原理成功地运用到织物结构，使其能够快速吸水、流水、扩散和挥发，从而保持人体皮肤的干爽感。金纺集团有限公司开发出吸湿导汗凉爽纤维Coolnice。Coolnice因其特殊的纤维截面，具有良好的吸湿、排湿和导湿功效，特别适用于制作体育运动装、户外休闲装、内衣、衬衫、T恤衫等。4.化学改性纤维在涤纶分子的结构中，引入

9、醚键、羟基、磺酸基团等亲水性基团，在大分子上进行接枝共聚，从而增强涤纶纤维的吸湿性或采用含有亲水基团的聚合物与聚酯共混进行纺丝，同时采用特殊设计的异形喷丝板，研制生产吸湿排汗纤维，如利用磺酸盐作为吸湿基团生产改性聚酯从而获得吸湿排汗纤维。四、吸湿排汗织物的制造方法 吸湿排汗织物早期都以针织类贴身衣着为主，现在梭织布料也大量采用异形断面纤维，藉以提升布料吸汗能力，创造产品附加价值。因为在酷热的天气或运动的情形下，汗水淋漓，使用吸湿排汗布料的衣服将发挥更好的排汗功能。吸湿排汗功能指是藉由异形断面纤维、组织结构或添加吸湿化学剂于布料中，以提升织物的吸湿排汗速度。此种机能性织品主要以具有毛细功能特性的

10、纤维或吸湿剂将皮肤表面上的汗水快速吸附传递至织物表面，最后经由织品表面的扩散作用与空气对流，达到快速蒸发与干燥的功能。使身体能保持干爽，兹将吸湿排汗织物的制法说明如下。1.以异形断面纤维制成美国杜邦公司最早推出吸湿排汗六角凹槽纤维Coolmax，台湾化纤厂推出的吸湿排汗纤维包括南亚Delight、远东Topcool、力丽Coolbest、中兴Coolplus、新光Cooltech、华隆Coolon都是十字、Y字或工字形断面纤维，而豪杰公司代理日本旭化成公司所生产的W型聚酯纤维Technofine亦属利用纤维表面积的增加，使汗水更容易蒸发达成吸湿速干的功能。2.以亲水剂处理创造吸湿功能直接将布或

11、纤维施以吸水性柔软剂后加工处理常用于吸水性差的合成纤维上，而另一种纤维表面改质技术亦是达到纤维吸湿的方法之一，这种纤维表面改质是以增加纤维化学结构上的亲水基数目，达到快速吸湿目的。例如： AKWATEK亲水化加工所创造的吸湿功能具有与前处理异形断面纤维一样的持久效果，原理是利用电气化学方法传导湿气，在处理过程中使纤维经过化学改变，属于永久性加工。3.多层吸湿排汗织物世界杯足球赛许多队员身上穿的是内层吸湿排汗异形断面PP纤维与外层羊毛复合而成的双层织物球衣，让球员踢起球来拼劲十足。这种构想乃从杜邦公司推出Tactel. Aquator采用内层尼龙6,6纤维、外层为棉的双面织物开始盛行。吸湿性表示

12、织物吸水的能力，可用吸湿高度及水份扩散能力表示，排汗性表示织物干燥能力，可用水分干燥速率来表示。目前品牌商通常对吸湿排汗织物的要求标准为吸湿高度8cm 以上/15min，水份扩散能力2秒以下。五、新型吸湿排汗纤维提高运动服舒适度和性能标准 现在列举一个国外公司开发生产的产品为实际例子，回顾2008北京奥运会的意大利国家帆船队的运动服裝，是由意大利人造纤维制造商Aquafil以新型茂金属聚丙烯生产，以Dryarn为商标的纤维制成，由意大利运动服制造商SLAM制造的。这种聚丙烯纤维来自利安德巴赛尔工业(LyondellBasell Industries所生产的一种茂金属基聚丙烯树脂，SLAM之所以

13、选择它是因为这种聚丙烯纤维在皮肤接触型纺织品应用中将舒适度和性能提升到了前所未有的程度。利安德巴賽尔Metocene树脂全球业务经理Bernd Schutz表示：“我们相信这是聚丙烯树脂首次被用于生产海上运动服，传统上这一直是聚脂纤维和聚酰胺合成纤维的天下。” 1.灯芯效应 Dryarn纤维之所以被SLAM选中来生产“Area 51”运动服是因为它的灯芯效应。灯芯效应可以将汗液从皮肤引导至外部，继而蒸发。这样的排汗率高出聚脂纤维近8倍，使穿着者身体保持干爽，感觉舒适。该纤维不会让湿气积聚在皮肤附近。合成纤维做成的衣物中通常会保留制造异味的微生物，而这种纤维则不会。由于2008北京奥运会帆船比赛

14、举办地青岛港的气候条件通常表现为持续的高温和高湿度，在當地进行就不同纤维的性能进行评估的测试结果显示，与棉料或其它合成材料相比，这种运动服能让穿着者感到更加凉快，更加干爽。参与测试的运动员表示，他们在完成测试后30分钟便感到干爽了。这些试验已经表明，Dryarn的可穿性和舒适度都超过了与之竞争的材料。 2.最轻质的纱线 Metocene树脂还能够被用于生产重量极轻的纱线。每立方厘米Dryarn的重量为0.9克，是非常轻质的材料，与市场上其它纤维相比能够节省20%的重量。此外，该纤维抵抗海水条件和磨损的能力极佳，对要求苛刻的海上环境来说是一个绝佳的选择，因为海水可以引起褪色和脆化。Metocene树脂提供的窄分子量分布能够改善纤维的机械性能，使其坚韧度较其它聚丙烯基纤维高出多达30%，並能够与聚脂纤维和聚酰胺合成纤维相提并论。利安德巴赛尔正不断探索茂金属基纤维的皮肤接触特性在苛刻条件下的应用的出色表現，而海上运动服是不断扩大的应用范围中的重要一环。 六、