吸湿排汗纤维的研究进展

吸湿排汗纤维的研究进展

随着人们生活水平的提高，服装材料的舒适度、环保、安全和环保等性能逐渐成为消费者选择服装的重要因素。由于人们参加户外活动的次数增多、时间延长,运动和休闲服装逐渐进入人们的生活,越来越受广大消费者的欢迎。舒适性是休闲和运动服装的一个重要因素1织物内的汽化要使织物具备吸湿排汗性能,必须解决织物中湿汽和水的转移问题。人体只要运动,或多或少都会出汗,而在着装条件下,汗液通过织物转移到大气中主要有两种途径:一是皮肤表面的汗液与织物直接接触,并以液态水的形式润湿织物的内侧,从而被织物吸收,由于纱线或纤维之间存在可以形成毛细管效应的孔径,最后织物内的汗液就借助于毛细管效应传递到织物的外侧,散发到大气中;二是皮肤表面的汗液蒸发成水汽,这些水汽被织物中的纤维表面吸收,并在织物内侧凝聚成液态水,最后以相同的原理转移到织物的外侧,散发到大气中。这些由纤维吸收、转移、扩散的水汽,与织物中的纤维以及纤维中的孔径、织物的吸湿程度和膨胀程度均有一定的关系。由以上两种方式可以看出,织物完成吸湿排汗的过程很明显,简单来说就是润湿、吸湿、扩散、蒸发,具体而言便是利用织物中的毛细管效应,将人体排出的汗液经吸收、转移、扩散等方式快速传递到织物表面蒸发,从而使织物具备吸湿排汗功效2除湿和出汗吸湿排汗纤维主要包括涤纶类吸湿排汗纤维和非涤纶类吸湿排汗纤维。如果着重强调服用织物的舒适性功能,吸湿排汗纤维亦可被称为可呼吸纤维2.1纤维截面结构对吸湿性能的影响普通的涤纶纤维是一种疏水性纤维,其回潮率低,吸水性差,主要通过改变其纤维截面结构来改善其吸湿性能。异型截面纤维纵向具有沟槽,利用这些沟槽形成的毛细管现象,可以将皮肤表面的汗液迅速吸收、转移、蒸发,从而使皮肤表面更加清爽2.2非磺酸是一种防潮、出汗的纤维非涤纶类吸湿排汗纤维产品主要包括:丙纶纤维,丙纶单丝越细,其芯吸效应越明显3除湿排汗线开发新型吸湿排汗织物的一个重要方法是采用吸湿性强和导湿性佳的纱线3.1dri-re-lease型放湿纱以导湿性良好的异型导湿纤维为原料,既可纯纺,又可与其他纤维混纺,以适应不同的织物需求。美国Optimer公司采用微混法纺纱,在涤纶中混入少量棉纤维纺成纱线,开发出的Dri-release高性能纱线,可以最大限度地发挥棉和涤纶的优点,具有普通纱线所不具备的一系列优良性能。纱线中的少量棉可以将皮肤表面的汗液吸收到织物内,而其中的涤纶又拥有很好的导湿性,可以将织物内的汗液迅速迁移到织物表面,使Dri-re-lease纱线具备良好的放湿性能。普通纱线经过多次水洗后,一般情况下放湿性能会逐渐消失,而Dri-release纱线无论水洗多少次,它的放湿性能依旧存在。3.2改变织物的导湿性异型截面长丝纱线可以省略纺纱工艺流程,在后纺工序中直接加工成纱。如导湿干爽型聚酯长丝纱,其纤维截面形状不规则,致使单根纤维之间的缝隙孔径变大、纤维的比表面积和毛细管效应增加,这种改变有利于水汽的传递,因此由这种纱线构成的织物其导湿性会得到大幅度改善3.3饼干舒适性能将吸湿性好的纱线和导湿性好的纱线复合纺制成纱,这种复合纱线可以有效地保持织物的干爽舒适性。我们可以选择不同种类的纤维、长丝或者纱线,利用先进的纺纱技术构造不同的纱线截面,从而开发出拥有不同导湿性能的新型导湿干爽复合纱线。目前,市场上已经生产出来的导湿干爽复合纱线主要包括包覆纱、并捻纱和多层结构复合纱。3.3.1cis长绒纱根据使用要求,将长丝和短纤维纺制成皮芯结构,从而达到特殊的使用效果,Firacis纱线便是最好的例子。Firacis纱线是利用新生代纺纱工艺将一种特殊的涤纶长丝覆盖在质量优良的长绒棉表层。得益于纱线外层的聚酯长丝,纱线表面几乎不起毛起球、细度均匀、光泽好、手感丝滑、悬垂性佳、保形性好,具有常规短纤纱所不具备的一系列优点。这种包覆纱具备长丝纱线的手感和优质棉的特性,汗液吸收、散逸和速干性能相当好,当出汗量很大时,可以显著降低黏贴、不舒适感。3.3.2湿湿性纱线将吸湿性和放湿性不同的单纱或长丝并捻成纱,可以获得兼具吸湿、导湿和散湿功能的纱线。如将吸水性强的棉纤维单纱和导湿、放湿性好的Coolmax3.3.3层结构的复合纤维纱线选用形态相异或品种不同的纤维,使用新型的纺纱方法,可以开发出具有多层结构的纱线。如Cooldry复合纱,它是一种具有三层结构的复合短纤维纱线,里层为粗旦涤纶长丝,中间层为超细涤纶短纤维,外层为普通涤纶长丝。这种结构有助于在运动中和运动后调节体温,可以避免织物沾身,即使在大量出汗的情况下也不会影响运动。又如日本东洋纺公司生产的三层结构复合纱,里层为导湿性好的长丝,中间层为吸湿性好的短纤维,外层再用导湿性好的复丝包覆而成,这种结构可以明显降低因人体排汗多而造成的沾身、不舒适感4吸湿排汗纤维目前市面上的吸湿排汗产品主要有3种类型:一是采用物理方法使纤维表面具有沟槽的异型截面纤维;二是采用化学方法在纤维表面喷涂吸湿速干整理剂的吸湿排汗纤维;三是采用先进的纺纱和织造技术生产的多层结构的复合纱线和织物为了使织物具备良好的吸湿排汗效果,具体可以从以下5个方面考虑:一是纤维原料的化学改性,增加亲水基团,从而增强吸湿性;二是纤维原料的物理改性,利用毛细管效应提高吸湿、导湿性;三是将吸水速度快的纤维与导湿速率高的纤维混纺;四是设计理想的织物组织结构;五是选用恰当的后整理方法4.1吸汗速干功效人体在运动时,体温升高,皮肤表面会有汗液产生,在穿着衣物时,皮肤与服装之间的温度和湿度均比外界环境的高,这就很容易使人感到闷热、不舒适。因此,运动休闲服装以及夏季服装必须具备吸汗速干的功效。原料方面可以采用吸湿性好、导湿速度快的纤维(如杜邦公司生产的CoolmaxSampath4.2空气中梭织物结构设计的方法目前市场上的梭织面料大多为3层结构,具体结构及功能描述见表2。首先,接近皮肤的一层选择组织结构紧密、吸水性强的材料,可以把皮肤上的汗液迅速吸收到织物上;其次,中间一层选择组织结构稀松且较薄、导湿性较好的材料,可以把被吸收到织物内的汗液向靠空气一侧转移;最后,接近空气的一层选择组织结构比里层更稀松、放湿性更强的材料,以便于将汗液迅速排放到空气中梭织物的设计主要为组织规格的设计,首先为经纬密度的配置,当经纬密度合理时,织物将具有良好的吸湿、透气及舒适性。经纬密度过大会使织物变硬,手感粗糙,过小会使织物变软而无骨架,还会使成布紧度变小,不利于织造,这两种情况均会降低织物的吸湿性和舒适度陈丽华4.3水刺专用涤纶和高湿模量高增白黏胶纤维混合比例非织造布面料经过专门的设计也可以满足一定的吸湿排汗要求。水刺法非织造产品与其他方法生产的非织造产品相比具有一系列优点,如强度高、透气性好、手感柔软、无化学黏合剂等。但是目前市场上的水刺非织造卫生材料并不令人满意,存在一些缺点,如吸湿及透气性差、均匀度低、疵点多、色泽不纯等。韩旭等水刺专用涤纶具有高强、零疵点、安全卫生并且亲水性好等优点,而高湿模量高增白黏胶纤维湿强高、回潮率高、色泽均匀、疵点少,因此当水刺专用涤纶和高湿模量高增白黏胶纤维混合比例恰当时,可以使制成的非织造产品拥有较理想的干湿强度、吸湿性、色泽和手感。因此,高吸湿高透气复合网水刺材料比普通的水刺卫生材料性能优良,具有较好的吸湿透气性,并且其手感柔软,强度高,根据标准GB18401—2003《国家纺织产品基本安全技术规范》检测发现,该材料甲醛含量低,可以直接接触人体皮肤,亲肤性好,可用来开发吸湿排汗类产品。5舒适的穿感吸湿排汗类纺织面料的主要功效是:吸汗、快干、易洗、免烫,在夏季及高温高湿情况下使用可以给人一种清凉舒适的穿着感。所以,它被大量应用于内衣、外衣、衬衫、休闲服、运动服,尤其是在与运动相关的领域其应用前景相当广阔目前对吸湿排汗纺织品的研究大多倾向于开发具有抗起毛起球、抗紫外线、抗菌除臭等多种功能集一体的面料,如美国杜邦公司生产的Coolmax6国内吸湿排汗产品的性综合目前国内外现有的吸湿排汗产品,对针织物、梭织物的研究已趋于成熟,而对非织造材料吸湿排汗性的研究几乎没有,这在医疗卫生领域很大程度上无法满足使用者对舒适和健康性的要求国内对于吸湿排汗产品的研究起步较晚,国产吸湿排汗纤维虽然种类多,产量大,价格低,但大部分吸湿排汗产品功能比较单一,性能也没有国外同类产品稳定,在产品设计、原料选用、后整理、功效评价等方面还落后于国外7吸湿排汗纤维随着生活水平的提高,人们对日常服装的穿着要求逐渐倾向于