功能性后整理技術在運動面料產品開發與生產上的應用

樂德忠

摘要：本文從運動面料的服用需求出發，對通過功能性后整理使面料獲得服用的舒適性、功能性，以及此類產品在開發與生產方面的工藝及注意項進行了簡單介紹，同時對運動型功能面料的發展方向進行了論述。

關鍵詞：功能性后整理；運動面料；防護；開發與生產

中圖分類號：TS195.6 文獻標志碼：B

The Application of Functional Finishing Technology in the Development and Production of Sportswear Fabric

Abstract： Starting from discussing the wearing requirements on sportswear fabric， the paper briefs on the comfort properties and functions of the fabric obtained from functional finishing as well as the development， production process and matters to be noticed during production of such fabric， and the developing trend of such fabric is also discussed.

Key words： functional finishing； sportswear fabric； protective； development and production

傳統服裝面料更多地關注面料的服用舒適度、時尚度、美觀性，對面料的觸感、質感、纖維成分、色彩、價格等要素較為關注，而運動型面料的關注點在于服用的舒適性、不同運動環境下的功能性、防護性所帶來的舒適度和安全體驗感。功能性后整理技術近些年來發展速度較快，有通過纖維結構改性的，有在紡絲液中添加物質改性的（多用于保暖方面），有采用化學助劑整理的，也有相互結合使用的，其在運動型面料產品的開發與生產上的應用越來越廣泛。

1 防水透濕整理在運動面料開發與生產上的應用

運動會帶來排汗的問題，在戶外又會有雨雪、刮風問題，季節、運動類型、運動強度的不同對防水透濕面料的特性需求不同。針對劇烈運動的防水透濕面料，需要利用水汽分子間距離為水分子直徑10倍的物理現象，即離散的水汽分子能夠透過防水的織物表面，而凝結合成水分子后不能反向透過防水的織物表面的原理，能將人體運動后產出的汗蒸汽排出，而不能反沾，同時使面料的自然干燥速率提高，又能保持貼膚面的干燥性，使服用者舒適性提高。針對戶外低烈度運動面料，除具有上述功能之外，還應保持面料的質地、舒適性和美觀度，則需要采用表面涂覆防水助劑或貼覆聚四氟乙烯（PTFE）薄膜，使面料既具有單面防水、單向導濕功能，還具備一定的防風功能。

1.1 針織面料防水透濕整理

針織物作為夏季衫褲類運動面料較為常見，多采用異形截面改性滌綸（具有吸濕排汗功能），同時將防水劑均勻霧化后噴灑在橡膠輥表面，然后滾壓到織物表面，烘干及焙烘后，再浸軋吸濕排汗劑，施加于面料的反面，使面料具有單面防水、防污功能，而貼身穿著的一面具有吸濕排汗功能。

針對棉類針織物，Cotton Incorporated（美國棉花公司）推出的Wicking WindowsTM（微視窗）技術通過如圖1 所示的不規則的微視窗將防水劑以圓網印花的方式印制在織物的反面，形成帶有“微孔”的防水表面層，通過焙烘后再浸軋吸濕排汗劑，形成單面防水、單向導濕功能。在使用該面料制成的服裝時，與人體接觸的里側面有很多微小的吸水孔，呈內孔小，外孔大的形態，易于產生毛細管效應，人體產生的汗液擴散到織物外表面后，很難再返回，從而保持體表的干燥度，提高運動者的舒適度（圖 2）。

1.2 機織面料防水透濕整理

機織物的防水透濕主要由Schoeller公司推出的“3X-dry”技術實現，即將防水劑與增稠劑調成粘度在16 000 ～ 18 000 mPa？s（正常印花漿料粘度為4 000 ～5 000 mPa？s），針對織物的厚薄采用全曝光的加強高目數鎳網將防水漿以點陣排列的形態施加于織物表面，要求處于半浸潤狀態，實現單面防水、單面導濕、透氣、單面吸濕排汗功能，還具有一定的防風功能（圖 3、圖 4）。設備要求采用尖刀式刮刀，厚重織物可在圓網印花機上進行印制，襯衫薄型織物只能在Stork圓網涂層機上進行。該方案可實現類似貼合PTFE薄膜的效果，在生產成本、持久耐用和質量穩定性上有較大的優勢，該類面料適合于低烈度運動，多用于時尚休閑運動服飾領域，以春秋類服飾居多。

1.3 貼合PTFE薄膜

采用滾筒將熱熔膠涂覆到織物表面，通過貼膜裝置將DuPont（杜邦）生產的PTFE薄膜貼合到織物反面，經高溫加熱和高溫壓延，使膜與織物保持良好的粘合效果，在通過保溫堆置，提高粘合牢度，避免高溫直接粘合；其缺點是手感偏硬、熱熔膠的柔韌性變差，在后續水洗過程中易產生脫膜現象。該類面料的優點在于耐水壓效果非常優良，防風效果好，缺點是手感偏硬，在服用過程中易出現脫膜問題，且生產成本高，適合用于冬季的運動服裝。

2 防紫外整理在運動面料開發與生產上的運用

夏日戶外運動受紫外線的輻射傷害受到極大的關注，傳統抗紫外整理主要有吸收型和反射/折射型，主要通過浸軋方式，使藥劑附著在織物表面，從而實現抗紫外效果，其效果與纖維材料、織物的致密度、厚重度、透孔率、色澤深淺度等要素有非常大的關系。一般天然纖維中棉、絲效果一般，毛稍好，亞麻最好，合成纖維滌綸最好。面料的致密度越高、越厚重、透孔率越低，效果越好。

吸收型主要采用水楊酸酯類化合物、二苯甲酮類、苯丙三唑類等反應型紫外吸收劑，通過共軛結構和氫鍵，在吸收紫外線后，氫鍵發生互變異構，將紫外線轉化為熱能，從而實現抗紫外效果。反射/折射型則是采用納米氧化鋅材料通過粘合作用附著于織物表面，對紫外線產生反射/折射作用，從而實現防紫外效果。吸收型的抗紫外劑整理可以和活性、分散染料同浴加工，也可采用染色后冷堆或浸軋汽蒸加工；而反射/折射型的抗紫外劑整理則可在后整理柔軟加工中進行同浴浸軋烘干，加工方法簡單，穩定可靠。

3 COLDBLACK（冷黑）整理在運動面料開發與生產上的運用

夏日深色面料吸收紅外線和紫外線的能力要強于淺色面料，使人感覺到更加炎熱，而選擇淺色面料的服裝，又容易受到紫外線的傷害。COLDBLACK（冷黑）整理是指面料經整理后具有抗（吸收）紫外、防（反射）紅外的功能，使得在夏日戶外運動類的服用者選擇服裝時不再受到諸多限制。其加工方法為首先在染色方面選擇對紫外線吸收較好的染料（需要指定染料、由Scholler公司授權），染色完成后，采用浸軋冷堆或浸軋汽蒸的方法使整理劑和纖維產生共價鍵結合，從而使面料獲得吸收紫外線、反射紅外線的功能，使在炎熱夏季，戶外運動者著深色服裝也有涼爽的感覺。

4 抗菌防臭整理在運動面料開發與生產上的運用

人運動后產生的汗液、皮脂腺體的分泌物易造成微生物、細菌的大量滋生，使人體產生瘙癢感及不雅氣味，抗菌防臭整理在戶外運動類服裝上的運用就成了必然的需求?？咕韯┲饕譃橛袡C季銨鹽類、咪唑啉類或納米銀離子類，通過樹脂或粘合劑使其固著在織物表面。由于整理劑帶正電荷，吸附帶負電荷的細菌，“束縛”其自由活動抑制呼吸機能，或在電引力場作用下使其細胞壁破裂，從而致其死亡，一般經整理后的面料抑菌率（按照AATCC100-2004標準檢測）能夠達到98%以上。具體加工方法采用浸軋法中溫烘干即可，很多抗菌除臭整理會和其他整理進行疊加使用，需要注意季銨鹽類或咪唑啉類抗菌劑對烘干溫度存在要求，一般在150 ℃以內不受影響，溫度較高如需要170 ℃焙烘時，則需要考慮更換高溫型助劑；納米銀的相對影響較小，但也不應高于180 ℃。

5 防污與易去污整理在運動型面料開發與生產上的運用

運動類面料尤其是野外運動面料難免會造成沾污問題，經常接觸雨水，防污、易去污就顯得必要了。防污一般指具有“三防”功能，即防水、防油、防污，易去污是指面料沾污后極易清洗?！叭馈币话悴捎梅碱惙浪畡┖徒宦搫┡浜?，采用浸軋、焙烘工藝進行整理，降低織物的表面張力，當整理后的織物表面張力低于油污的表面張力時，油污就很難滲入，從而達到防污的效果。易去污也是采用氟碳樹脂類進行浸軋、焙烘整理，整理后面料的親水性得到改善，整理劑的非離子型親水基團伸展在外，從而使織物在洗滌的過程中油污易于脫離，而且減少回沾。棉類織物親水性較好，而滌綸類織物親油性好，運動型面料一般含有合成纖維的幾率較高，易去污整理劑中的苯環結構與滌綸的分子結構類似，會有較好的結合牢度，經整理后可極大地增強易去污效果。

一般防污和易去污整理為同浴進行，稱為“四防”整理。二者在作用機理上存在一定的矛盾，即“三防”降低織物的親水性，而易去污需要增加織物的親水性，在三防整理劑和易去污整理劑的選型及二者的用量上需要調配合理、適當，兼顧二者的指標需求。

6 保暖整理在運動型面料開發與生產上的運用

冬季的戶外運動中服裝保暖性是必然要求，但不能過于厚重、臃腫，要求達到既輕便又保暖。保暖類服裝主要有增加織物的多孔設計，減少空氣流通，從而達到良好的保溫效果。如Invista（英威達）推出的Thermolite？系列中空滌綸結構，Kelheim Fibres（柯恩纖維）推出的扁平鋸齒粘膠纖維Viloft？；另外在滌綸的紡絲液中加入含氧化鉻、氧化鎂、氧化鋯等特殊陶瓷粉末，以及納米級的微細陶瓷粉末，能夠吸收太陽光等可見光并將其轉化為熱能，使面料具有優異的保溫、蓄熱性能；也可將遠紅外陶瓷粉、粘合劑和交聯劑等配制成整理劑，對面料進行涂層，再經烘干和焙烘處理，使納米陶瓷粉附著于織物表面和紗線之間，此類整理劑可以發射出波長為 8 ～14 μm的遠紅外線，不僅具有保暖功能，還具有抑菌、防臭、促進血液循環等保健功能。

7 防蚊蟲整理在運動型面料開發與生產上的運用

戶外運動特別是在野外活動易受蚊蟲叮咬的困擾，因此防蚊蟲整理越來越受到較多的關注。目前防蚊蟲整理主要采用氣味驅避，對人體無毒害，即面料通過浸軋含有蚊蟲厭惡的芐氯菊酯藥劑，使用聚氨酯粘合劑增強其耐洗性，使面料在服用過程中能夠持續地釋放出芐氯菊酯的氣味，從而達到驅避蚊蟲的效果。在加工過程中，浸軋烘干的溫度應控制在120 ℃以內，避免高溫造成防蚊蟲劑在面料上的含量偏低，而達不到耐久性效果；采用較好的粘合劑，增強藥劑和織物的附著牢度，提高耐洗性，一般要求洗滌20次以上，面料上的芐氯菊酯的含量應在600 mg/kg以上（圖 5）。

隨著生活水平的提高，人們對健康的關注大幅提升，運動成為生活中非常重要的組成部分。不同類別、強度的運動，運動的環境、季節對與其適配的服裝提出了更多的功能性需求，包括提升防護功能的需求，提升穿著舒適度的需求，提升易護理的需求，健康防護的需求等。時尚、品質、品牌檔次不再是服裝的簡單需求，功能性防護、舒適與時尚、美觀相結合，為消費者在運動條件下，在野外環境下，帶來更多的便利感、舒適感、安全感成為運動型服裝面料的重要發展方向。

參考文獻

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