導濕透氣面料的開發(fā)

馬 婧，白 燕，陳倩穎，田 旭，蒙月珍

(上海工程技術大學，上海 201620)

導濕透氣面料的開發(fā)

馬 婧，白 燕，陳倩穎，田 旭，蒙月珍

(上海工程技術大學，上海 201620)

文章從纖維材料、面料結(jié)構設計、服裝設計三個方面探討了導濕透氣面料的開發(fā)設計，提出了一種以異形丙綸作為芯層，棉纖維和吸濕排汗纖維作為皮層的紗線及其織物設計思路，為導濕透氣面料的進一步開發(fā)提供了參考。

導濕透氣；織物結(jié)構；服裝面料

在高溫環(huán)境下作業(yè)，服裝會阻礙體熱散失和汗液蒸發(fā)，增加人體的熱負荷。為了把衣服內(nèi)的高溫、高濕空氣以及水蒸汽釋放出來，就需要透氣性良好、吸濕和放濕性能優(yōu)良的材料、面料及服裝結(jié)構設計，使服裝與身體之間的空氣層與外部空氣充分交換，以便水蒸氣及時散發(fā)[1]，從而達到吸濕排汗、調(diào)節(jié)體溫的目的,使人體肌膚保持涼爽與干燥。

1 吸濕纖維材料

1.1 棉纖維

棉纖維有較好的吸濕性及耐磨性，回潮率達到8%。沒有靜電，吸濕排汗性較好，透氣性好，對人體無刺激，用其制成服裝穿著舒適，無起球現(xiàn)象，手感柔軟。棉纖維耐堿不耐酸，濕態(tài)下，棉纖維的強力會增加10%，但其易受微生物影響，潮濕環(huán)境易引起纖維霉變。長期的日光照射也會發(fā)生氧化作用使纖維強力下降。

1.2 麻纖維

麻纖維屬纖維素纖維，其織物擁有與棉相似的性能。麻纖維具有良好的吸濕、散濕與透氣的功能，傳熱導熱快、涼爽挺括、出汗不貼身、質(zhì)地輕、強力大、不易起靜電、織物不易污染、色調(diào)柔和大方，強度位于天然纖維之首。麻纖維具有良好的耐酸堿性，在燒堿中可發(fā)生絲光作用，使強度、光澤增強。抗霉菌性好，不易受潮發(fā)霉。但麻纖維有刺癢感、易起皺、易脆斷、易縮水、易出現(xiàn)結(jié)點而且麻纖維的染色性較差。

1.3 竹纖維

竹纖維具有抗菌、抑菌及保健功能，可釋放負離子，使人體倍感清新舒適。此外，竹纖維具有良好的吸濕、放濕性，能自動調(diào)節(jié)人體濕度平衡。竹纖維內(nèi)部特殊的超細微孔結(jié)構使其具有極強的吸附能力。竹纖維手感柔軟、白度好、色彩亮麗；韌性及耐磨性強，有獨特的回彈性；有較強的縱向和橫向強度，懸垂性佳。但是在提取竹纖維的過程中會造成環(huán)境污染，而且竹纖維織物不能用力擰揉，否則容易破損。

2 導濕纖維材料

2.1 Coolmax纖維

Coolmax纖維是異型截面的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)纖維。它的截面呈扁平“十”字型，表面有4條排汗管道。這種扁平的四凹槽結(jié)構能使相鄰纖維易于靠攏，形成許多毛細效應強烈的細小芯吸管道，具有能將汗水迅速排至織物表面的功能。同時，該纖維的比表面積比同細度普通圓形截面纖維大19.8%，因而在汗水排至該纖維織物表面后，能快速蒸發(fā)到周圍大氣中去[2]。Coolmax纖維的這種結(jié)構賦予了該纖維織物導濕快干的性能，是優(yōu)良的熱濕舒適性服裝面料。

2.2 SATLS纖維

SATLS纖維是一種舒適、時尚的改性聚酯纖維，該纖維采用異型截面結(jié)構，經(jīng)堿減量處理后，纖維表面形成眾多無規(guī)則的凹坑或溝槽，正是這種獨特結(jié)構，使SATLS纖維具有了吸濕、排汗、透氣的特性，也使面料具有良好毛細效應，可將皮膚表面排出的濕氣與汗水瞬間排出體外，使皮膚保持干爽和清涼。SATLS纖維的獨特之處在于同時具有吸濕快、散濕快兩種特性。

2.3 Sophista纖維

Sophista纖維是利用復合紡絲的方法，將EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)和聚酯制成雙組分皮芯型的復合纖維。纖維的表層為具有親水性基團(-OH)的EVOH，芯層為聚酯纖維。由于親水性基團的存在，汗液和水分很快被纖維表面吸引并擴散出去,又因為芯層的聚酯幾乎不吸濕，吸入纖維內(nèi)部的水分與棉纖維相比少得多，纖維的膨潤程度甚微，從皮膚吸入纖維內(nèi)部的水分就可很快擴散蒸發(fā)出去，從而織物不會粘在身上，有干爽舒適的穿著感。

3 導濕透氣面料結(jié)構設計

3.1 導濕透氣原理

目前，導濕透氣面料主要利用織物對液態(tài)水的傳遞。它包括(1)織物和液體的接觸、潤濕與吸收；(2)液體輸送；(3)保水；(4)液態(tài)水蒸發(fā)散逸四個環(huán)節(jié)。根據(jù)服裝穿著時同人體或大氣接觸面的不同，可將導濕透氣織物劃分為內(nèi)層、中層、外層。

織物內(nèi)層易被液體潤濕，并且能滿足創(chuàng)造毛細通道的條件。吸水快，不保水，且蒸發(fā)小。內(nèi)層織物不能用吸濕性太強的纖維，應選用適當潤濕性的纖維，并通過增大空隙率來達到快吸水的目的。

在大量連續(xù)出汗的情況下，織物主體層-中層從內(nèi)層吸收、轉(zhuǎn)移并貯存待散逸的液體。中層不僅要滿足牢度、尺寸形態(tài)穩(wěn)定等方面的要求，還要具有良好的吸水性。中層織物的毛細管道與織物內(nèi)層要有很好的貫通，纖維排列宜相對規(guī)則有序，空隙率較低。能夠從織物內(nèi)層轉(zhuǎn)移水，保持織物內(nèi)側(cè)的干燥，具有一定的保水能力。

織物外層的作用是傳遞散逸液體，并滿足耐磨、美觀等要求。纖維的潤濕性能要好，需具有較大的表面積。外表面可凹凸不平，以便擁有較高的蒸發(fā)效率。毛細輸水管道須與中層貫通，使水分蒸發(fā)的同時能及時從中層織物補水。

3.2 導濕透氣面料設計

本文導濕透氣面料的設計思路是以異形丙綸作為芯層[3]，棉纖維和吸濕排汗纖維作為皮層的紗線。利用丙綸纖維間的狹縫的芯吸作用，并采用變化的織物組織編織形成“導濕”的織物。由于丙綸的低保水率，其導水而不儲水，同時把丙綸做成管子狀增大空隙率可達到快吸水的目的。丙綸管子呈現(xiàn)圓柱形結(jié)構，具有一定的不平整度和蓬松度，管子的凸起點與皮層接觸，使織物表面和人體皮膚間留有適當?shù)奈夂騾^(qū)，促進氣相水分和液相水分的流動蒸發(fā)，在水分蒸發(fā)的同時織物能及時補水，達到除濕透氣的作用，使服裝不粘貼人體表面；吸濕排汗纖維主要是利用纖維截面異形化使纖維表面形成凹槽，借助凹槽的芯吸導濕結(jié)構，迅速吸收皮膚表層濕氣及汗水，并排出體外，同時由于布表面的纖維內(nèi)部存在孔洞(毛細孔、微孔、溝槽)，其與纖維之間的空隙所產(chǎn)生的毛細效應使水分在材料間表面的吸附、擴散和蒸發(fā)(即放濕)，可將汗水擴散并迅速蒸發(fā)掉。這種導濕透氣面料解決了現(xiàn)有技術中存在的多種缺陷，使包圍人體的空氣層與外界空氣充分交流，能夠及時排除出汗所產(chǎn)生的水分。

4 導濕透氣紡織品的特性

4.1 導濕透氣紡織品的特性

纖維的導濕透氣性能取決于其化學組成和物理結(jié)構形態(tài)。從皮膚表面蒸發(fā)的氣態(tài)水分首先被纖維材料吸收，然后經(jīng)由材料表面放濕；而皮膚表面的液態(tài)水分由纖維內(nèi)部的微孔、溝槽以及纖維之間的空隙所產(chǎn)生的毛細效應吸附、擴散和蒸發(fā)。兩種作用的結(jié)果導致水分發(fā)生了遷移，前一種作用主要與纖維大分子的化學組成有關，后一種作用則與纖維的物理結(jié)構形態(tài)有關。

4.2 實際運用

環(huán)境溫度升高時，人體會增加排汗，通過汗液的蒸發(fā)達到降低體溫的目的。通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，人體易出汗的部位是與服裝緊貼的部位(尤其是肩部和胸部)，而不與服裝直接緊貼的部位如腹部、背部的腰區(qū)、腋窩下的區(qū)域出汗量較少[4]。因此，把導濕透氣面料運用到服裝的肩部和胸部這些人體易出汗的部位，使包圍身體的空氣層與外部空氣充分交流，排除出汗所產(chǎn)生的水蒸氣[5]，從而達到吸濕排汗、調(diào)節(jié)體溫的目的，使人體肌膚保持干爽與涼快。

5 結(jié)論

綜上所述，服裝面料的導濕透氣是影響服裝穿著舒適性的重要因素，具有導濕透氣功能的服裝面料正是迎合了人們的服用需求，因而有著極大的發(fā)展前景。

[1] 郭朝紅，李黎.紡織品吸濕排汗性能測試方法的研究[J].檢驗檢疫科學，2005，15(4)：15—17.

[2] 趙恒迎.Coolbst纖維及織物導濕透汽性能的研究[D].上海：東華大學，2004.

[3] 孫友德,吳立峰.丙綸[M].廣州：廣東科技出版社，1987.

[4] 李金秀，周佩蓉，金敏.吸濕速干紡織品的測試評價[J].印染，2011，37(15)：36—40.

[5] 翟保京，王賢瑞.吸濕排汗整理織物的測試技術及其進展[J].印染，2005，31(2)：33—36.

Development of Moisture Conductivity and Permeability Fabric

MaJing,BaiYan,ChenQianying,TianXu,MengYuezheng

(Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China)

The paper discussed development and design of moisture conductivity and permeability fabric from three aspects of fiber material, fabric structure design and clothing design. It put forward a design thought of yarn and its fabric, that is using profiled polypropylene as the core layer, cotton fiber and moisture absorption perspiration elimination fiber as the cortex. It provided references for the development of moisture conductivity and permeability fabric.

moisture conductivity and permeability; fabric structure; garment fabric

2016-10-13

上海工程技術大學創(chuàng)新項目(CZ1509016)

馬 婧(1995—)，女，云南楚雄人，學士。

TS101.92+3.3

A

1009-3028(2016)06-0017-03