面料涼感功能研究

文/姚盼盼

近年來，面料涼感功能的開發與研究在紡織服裝行業中引發熱潮，由具有涼感功能的面料制作的紡織服裝產品不僅能為人們提供衣著涼爽冰感、舒適的生活品質，而且響應了生態環保的主題[1]。涼感功能性面料一般是采用獨特的方式，比如通過對纖維原材料進行改性或者對面料織物組織結構進行設計、后整理加工等方式，使面料具有迅速擴散體熱，加速排汗和降溫作用，持久保持織物面料涼感與舒適的功能[2]。在內衣、襯衫、床上用品、服裝面料等產品中，涼感纖維的功能應用尤為明顯。

1 面料涼感功能的研究現狀

在酷熱難耐的夏季，由涼感功能面料制成的涼感紡織服裝產品越來越受到人們的歡迎，接觸能夠帶來涼感舒適性越來越成為消費者選擇產品的一項重要參考指標。

目前國內對涼感功能面料的研究主要是通過以下幾個方式賦予面料涼感功能：通過對面料纖維原材料的改性或者面料織物組織結構的設計、面料織物生產工藝。在開發涼感纖維面料上面，國內就有上海德福倫有限公司利用萃取和納米技術，優選玉石粉、貝殼粉、云母粉等天然礦物質材料加工成納米級顆粒，然后與親水性切片紡絲，通過纖維截面的設計，使得纖維具有“毛細效應”，在實現瞬間涼感的同時，延長涼感持續時間，使人們在炎熱夏天增加陣陣清涼感，更多能感受到清爽美好的舒適性。而毛志堅等[3]以滌/棉、錦/棉混紡夏作訓迷彩織物為研究對象，從織物結構組織、混紡比、經緯密度等幾個方面分析得出了影響織物涼感功能關鍵參數。王啟明等[4]通過選用細旦和超細旦聚酯長絲、陽離子可染聚酯長絲、錦綸長絲、具有涼感功能的聚酯長絲以及陽離子可染聚酯仿棉長絲為原料，經羅紋復合組織雙層結構設計和吸濕排汗、單向導濕等功能整理，研發出了具有典型結構效應的吸濕涼感緯編針織面料。遲淑麗等[5]通過將食品添加劑木糖醇研碎加入到溶解粘膠纖維所得紡絲液中形成均質溶液，經過小批量濕法紡絲機紡出纖維，經其各種測試分析，得出結論，此法紡出的纖維可應用于夏季涼感纖維制成服裝領域的應用。金雪等[6]通過對面料織物結構的設計，采用高捻度棉紗與滌綸長絲交織開發出了具有涼感功能的針織面料，并詳細闡述原料選擇、設備參數、組織結構、織針排列、三角排列、編織圖、穿紗方式等編織工藝，以及前處理、染色、定形等染整工藝對面料涼感功能的影響。另外，其還通過采用日本東麗公司開發的特殊材料為原料，將其與亞麻混紡紗、棉滌混紡紗混紡，得到了集速干、涼感、防紫外線多重功能于一體的功能性針織面料，并詳細介紹了面料的設計思路、原料選擇、編織工藝、染整工藝以及注意事項和技術關鍵點等[7]。唐俊松等[8]在織物后整理工藝中，通過浸軋特定涼感整理劑來賦予織物涼感功能。

2 面料涼感功能的評價

通過測試表征涼感功能的參數來評價面料的涼感功能的方法有：通過測試纖維的保溫率、傳熱系數和克羅值，來表征纖維面料的涼感功能或者通過測試纖維的降溫速率和表面溫度來比較纖維的導熱性能，但直接測試單根纖維的熱導率很難實現對纖維面料涼感功能的評價。目前，大多數研究集中在用測定纖維束或復合材料熱導率的方法表征材料的涼感功能。這些方法存在耗材多、成本高、覆蓋面小等缺點。由于熱導率與纖維材質自身性質相關，對于像超細纖維、異型截面纖維等這類材質相同而形狀不同的纖維，熱導率并不能有效表征纖維面料的涼感功能。因此，賈滿蘭等[9]選取不同材質、不同規格、不同改性劑添加量的化學纖維，以最大熱量傳遞值為評價依據，研究出了一種能直接表征纖維涼感功能的測試評價方法。

國內現有面料涼感功能的測試評價標準是通過借助接觸涼感測試儀器來評價面料涼感功能的方法。GB/T 35263—2017《紡織品瞬間接觸涼感性能的檢測和評價》提出接觸瞬間涼感和接觸涼感系數的概念，標準規定了面料與皮膚接觸瞬間涼感性能的檢測與評價方法，但此標準存在兩個方面的不足，一是僅規定了接觸瞬間涼感，反映不了織物持續的散熱能力和熱吸收能力；二是評價對織物面料的接觸瞬間涼感時，規定了瞬態熱流密度最大值在某一數值范圍內就判定織物面料具有涼感功能，不能對涼感強弱程度進行等級劃分[10]。

楚鑫鑫等[11]通過采用自主研發的熱流式織物涼感測試儀，測試了多塊面料的瞬態熱流密度最大值和平衡態熱流密度值，根據測試值，分別從主、客觀兩個方面評價了織物面料的接觸涼感。客觀評價中，采用心理學方法，將織物面料的涼感評價指標分為5 檔，從高到低，獲得涼感依次減弱的結果。利用模糊綜合評價法，對測試得到的瞬態和穩態熱流密度值進行隸屬度等級分類，獲得了不同涼感等級對應的瞬態和穩態熱流密度取值范圍。在主觀評價中，參試人員直接觸摸對織物面料涼感進行主觀評價和分析，獲得織物面料涼感等級。其得出最終結論，主客觀評價分析織物面料的接觸涼感結果具有較強的一致性，對織物面料的涼感等級進行了比較準確的客觀劃分，其研究結果對于涼感面料紡織品市場的規范有極大的推動作用。

3 面料涼感功能的影響因素

面料涼感功能的影響因素主要包括纖維原材料、織物的組織結構設計和生產工藝等。

3.1 纖維原材料

目前，市場上涼感面料品種繁多，主要是化纖類面料（如滌綸、錦綸等）直接加工，或者通過物理改性或者化學改性獲得涼感纖維面料，例如在化纖紡絲過程中添加納米級礦石粉等；通過親水改性，結合異型截面等物理改性，使面料具有迅速吸收汗液、擴散體熱等功能。化纖面料開發的涼感功能產品已較普遍，但棉類織物相對較少。另外，由于竹纖維在纖維橫截面上布滿了空隙，顯現出中空的狀態，它在一定條件下可達到很高的回潮率（45%左右），明顯高于普通的粘膠纖維，具備了較強的吸濕性能，因此，由竹纖維制成的紡織品面料也具有涼感、舒適等功能，符合夏季消費者需要。相信在不久的將來，竹纖維這類的再生纖維素纖維也將在涼感纖維的火爆追求中占有重要市場。

3.2 織物的組織結構設計

為使織造的面料具有優異的涼感功能，現在多采用多種化纖或者化纖與棉通過不同的混紡方式獲得。例如，王啟明等[4]就通過選用聚酯長絲、陽離子可染聚酯仿棉長絲、錦綸長絲、涼感功能聚酯長絲為原料，采用羅紋排針配制的復合組織結構設計可得到具有涼感功能的面料。毛志堅等[3]通過選用滌/棉、錦/棉混紡，詳細分析了織物組織、混紡比、經緯密度等因素對織物接觸涼感的影響，得出織物組織和經緯密度對織物接觸涼感具有顯著影響，平紋或平紋加強筋的織物接觸涼感優于斜紋，平紋加強筋織物的接觸涼感優于平紋。

3.3 生產工藝

除了纖維原材料、織物的組織結構設計外，通過特定的生產工藝同樣也能賦予織物面料涼感功能，例如通過將天然玉石或者食品添加劑木糖醇加入到纖維中，通過紡絲工藝制成差別化具有涼感功能的新型纖維，另外還可以在后整理工藝中，通過浸軋涼感助劑，如木糖醇微膠囊、冰感硅油等，賦予面料涼感功。

4 結語

具有涼感功能的面料現在已經被廣泛用于紡織服裝產品中，例如內衣、床上用品等。尤其是在夏季，人們對這種具有涼感功能的紡織品面料需求旺盛。通過采用特定的纖維原材料、一定的織物組織結構設計、不同的生產工藝可獲得具有優異涼感功能的面料。雖然現有的接觸涼感測試評價標準有待完善，但這也是表征面料涼感功能的方法之一。

除測試評價標準存在很多不足之外，涼感功能面料還存在諸多缺陷，比如涼感持續時間較短、透氣性差、有異味等，這些方面還有待人們做進一步的研究。