網球服印染整理中典型性學科交叉與融合機理探析

張玉秀

（江蘇理工學院體育部，江蘇常州 213001）

多學科交叉融合賦予網球服多功能性和高附加值，使之成為一種藝術化、國際化和人文化多元素、高水平的競技文化象征。網球服面料的印染整理工藝綜合和延伸了不同學科，促進抗菌防螨、抗紫外線、輕質彈性、防水透濕和吸濕排汗快干等性能不斷創新演變，使網球服飾的舒適性、多功能性、防護性、環保性和減少能量消耗等得以改善。

1 網球服吸汗、透氣和排濕整理中典型性學科交叉融合機理

國際上多種學科交叉融合在網球服印染領域的研究已取得了一定進展，力學、美學、生物學、物理學、化學、光學和微電子學等學科的巧妙結合增加了服飾功能性和附加值。網球運動員正反手擊球時通過臀部、軀干和肩膀的扭轉動作為擊球提供力量，這就需要網球服有足夠的包容性，讓運動員有良好的觸感，減少在擊球時服裝的上移和撕扯引起變形。發球時需要強烈的向前、旋轉和向上的沖擊力，肩部需要彈力更大的面料使上臂和腋下有一定的空隙量與松度，減小運動員肩部大幅度動作時的牽拉力和運動阻力，使球衣與運動節奏保持同步。打網球需要長時間連續地來回移動和擊球，對網球服吸汗、透氣和排濕方面的性能要求較高。女式網球服在款式上比男式網球服變化更多，除分體式T 恤上衣及網球裙外，還有連體式網球裙。2018年法網，哈勒普Simona Halep 穿著的深藍色無領無袖工字型背心，質料、色彩、線條和拼接設計秩序和諧，使女性運動員的人體曲線之美融入網球擊球的動感和延伸感之中，實現了功能價值和藝術時尚效果的融合。UA Microthread技術有助于吸收人體的熱量和汗水，并且使其迅速散發[1]，在易出汗部位采用特定區域透氣設計，保持衣服順滑透氣不黏連、舒爽彈性好[2]。背心正面設計運用形狀、長短、粗細、位置和方向等不同的直線和曲線分割，相互間的對立從屬于有秩序的關系之中，使球衣設計豐富又具有同一性和秩序感[3-5]。不同面料和不同濃淡色彩拼接的運用，讓網球服具有吸睛和時尚感（如圖1）[6-8]。

圖1 網球服吸汗透濕設計

2 網球服抗紫外線整理中典型性學科交叉融合機理

紡織品的抗紫外線整理向人們展示光學、物理學和化學等學科交叉融合取得的重大成就，也是學科交叉產生的豐碩成果。網球運動大多在室外進行，研究表明，過量的紫外線照射會損壞運動員的眼角膜和晶狀體；會破壞運動員的皮膚細胞，當紫外線透入到真皮細胞，會導致真皮細胞大量壞死；能引起細胞核內脫氧核糖核酸（DNA）損傷，擾亂運動員的免疫系統，誘發皮膚癌。所以，對網球服面料進行抗紫外線整理、防止紫外線對運動員的傷害已成為紡織染整業的重要課題。用于網球服面料抗紫外線整理的水楊酸類化合物抗紫外線機理實質上是光學、物理學和化學原理的融合。水楊酸分子中有氫鍵，開始時對紫外線的吸收能力較弱，紫外線照射一定時間后發生分子重排，逐漸形成紫外線吸收能力強的二苯甲酮結構[9-11]：

用于網球服面料的金屬、金屬氧化物和鹽類的抗紫外線機理融合了物理學和光學原理等對光線實現屏蔽[12-13]，不進行能量轉換，對入射的紫外線通過折射、反射和散射來達到抗紫外線的目的，機理如圖2所示。

圖2 反射型抗紫外線織物的抗紫外線機理

3 網球服抗菌防臭整理中典型性學科交叉融合機理

多種學科技術結合的納米技術是國際生物技術領域的前沿和熱點，在紡織領域有著廣泛的應用和明確的產業化前景。采用納米抗菌劑對網球服面料進行后整理作為21 世紀多學科融合技術被重點發展。有利于微生物附著的多孔式物體形狀和高分子聚合物化學結構的網球服面料是微生物生存、繁殖的良好寄生載體。抗菌防臭網球服面料（antimicrobial fabric，anti-odor fabric or anti-mite fabric）可以高效去除織物上的細菌、放線菌、真菌和霉菌，保持織物清潔，并能防止微生物滋生和繁殖。如圖3所示，應用廣泛的納米ZnO 抗菌劑對網球服面料進行后整理的機理是納米科學、光學、化學、微電子學和生物學等多學科交叉融合[14-17]。

圖3 納米ZnO的抗菌機理

在無光照條件下，網球服的抗菌機理是物理作用下納米材料的鋅離子溶出，與細菌體的蛋白酶結合，使其失去生物活性而將細菌殺死，反應前后正負電荷數之和相等；光照時，納米ZnO 吸收能量大于或等于其禁帶寬度的紫外線光子后，處于價帶上的電子就會被激發到導帶上，從而分別在價帶和導帶上產生高活性自由移動的光生電子（e-）和空穴（h+）。光生電子及光生空穴直接與細胞膜或細胞組分反應而導致細胞死亡，從而消除衣服上多種有機物及毒素；光生電子或光生空穴與氧反應生成氧化分解能力極強的活性氧進攻細胞組分，起到對衣服去污抗菌的作用[18-21]。

4 總結與展望

染整工藝的發展涉及到不同學科之間的相互交叉、融合和滲透。不斷創新演變的網球服將運動激情、時尚潮流和科技智能完美融合，其進階史與學科交叉融合呈現出互動的哲理關系。不同學科之間的交叉融合和滲透是染整創新的基礎，而染整技術的進步又促進了其他學科的完善與發展。