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1、吸湿排汗纤维与织物的开发技术与应用吸湿排汗纤维与织物的开发技术与应用 【作者：赵春保】 【发布时间：2007/11/07 10:11:50】 一、前言一、前言 近年来，随着人们生活品质的提高，功能性的纺织品备受广大消费者的 青睐，采用吸湿排汗纤维与棉纤维为原料，开发具有吸湿排汗性能的针织内 衣产品，可以很好的结合合成纤维疏水性强和棉纤维的保水性好的特点，具 有巨大的开发前景。一些吸湿性好的纤维也是一种新型的功能性纤维，采用 全新的纤维截面形状设计, 高异形度的四通道纤维断面结构及蓬松的纱线结 构,使纱线增加了毛细管作用，使织物由于纤维上或纤维间的毛细通道，产生 芯吸作用使其能够快速吸水、输水、
2、扩散和挥发，从而保持人体皮肤的干爽。 同时，由于聚酯纤维在湿润状态时也不会像棉纤维那样倒伏，所以始终能够 保持织物与皮肤间的微气候状态，达到提高舒适性干爽性的目的。而在开发 吸湿性纤维方面，美国杜邦、韩国和日本帝人公司起步较早，并取得了相应 的专利。目前，台湾的一些化纤厂商也都相继开发出了各具特色的具有吸湿 排汗功能的异形涤纶纤维。他们都是通过纤维截面异形化来增加毛细管作用， 使织物由于纤维上或纤维间的毛细通道，产生芯吸作用而具有干爽导湿性能。 芯吸作用愈大，导湿性能愈好。涤纶产品由于它的疏水特性而在对吸湿性或 吸水性要求较高的领域中的应用受到了限制。对这一疏水性涤纶纤维赋予其 吸湿性，可采用
3、在聚合、纺丝阶段与亲水性组分共聚或共混的原丝改性方法， 或对编织物进行化学加工和物理加工的后整理改性方法。通过改性了的涤纶 纤维织物就会具备了天然纤维吸湿性好，穿着舒适的优点，也会彻底解决天 然纤维因存在当人体排汗量较大时，衣服会紧贴身体，令人感觉湿冷的缺点。二、吸湿排汗纤维理念二、吸湿排汗纤维理念 吸湿排汗纤维是利用纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象使汗水经芯吸、 扩散、传输等作用，迅速迁移至织物的表面并发散，从而达到导湿快干的目 的。可以说，毛细管效应是最常用也是最直观的一种方法，可以表现织物吸 汗能力以及扩散能力。也有人将吸湿排汗纤维称谓“可呼吸纤维“。其实，吸 湿排汗纤维是着眼于吸湿、排
4、汗特性和衣服内的舒适性的功能纤维。关于吸 湿、排汗性的赋予以前是以天然纤维和合成纤维的复合为主流，用途只在狭 窄的范围内开展，现在则以中空截面纤维或异形截面纤维之类使纤维自身特 殊化以及吸湿、排湿聚合物共混的加工方法为主流。 目前，市面上的吸湿排汗织物可采用如下技术得到：异形断面纤维、中 空微多孔纤维、多层织物、亲水剂涂布以及对纤维进行表面改性等等。特别 是中空微多孔吸水性纤维的开发意向已经逐渐在化纤界应运而生，化纤专家 尝试以化学方法或物理方法将聚合物分子构造亲水化，或将纤维表面粗糙化、 异形化和细孔化，使疏水性的合成纤维转变成亲水性的聚酯纤维，让汗气与 汗液，可以通过衣料快速吸收水份，并进
5、而向体外逸散，以达到清爽舒适感。三、吸湿排汗聚酯长丝的研制三、吸湿排汗聚酯长丝的研制 吸湿排汗涤纶纤维的研究开发，主要是通过物理改性和化学改性两种方法得以实施。 1、物理改性 可以通过改变喷丝板微孔的形状，纺制具有表面沟槽的异形纤维；或采 用与含有亲水基团的聚合物共混和复合共纺的方法，研制生产具有吸湿排汗 性能的纤维。根据所有的国内外相关资料报道：要获得具有吸湿排汗功能的 异形纤维，其纤维的截面必须具有沟槽，为此利用纤维截面的沟槽，使织造 时纤维和纤维之间形成通道，以达到吸湿排汗的效果。对纺制的纤维进行吸 湿排汗性能比较后发现，研制的异形纤维吸湿排汗功能都有改善。 1.1 改变喷丝孔形状 改变
6、喷丝孔形状对于提高纤维导湿性是简单、直观和行之有效的方法。 导湿性提高主要是由于在异形纤维的纵向产生了许多沟槽，纤维通过这些沟 槽的芯吸效应起到吸湿排汗的功效。通过比较各异形纤维可以发现，纤维的 吸湿功能不仅与异形度有关，还与沟槽的深度、沟槽的形状有关。而不同异 形截面的纤维在相同异形度时，导湿性能也不一样。带有较深且较窄沟槽的 异形纤维导湿性能好。 近年来，江苏省仪征化纤公司所开发的“FCLS-75“的 Y 形截面的 FDY 丝就是利 用该方法所制成的。该纤维拥有比一般纤维多出 20%的截面，其吸水性和吸湿 性可与天然纤维相媲美。同时，还保持了纤维原有的优良性质，也是下游织 造企业首选的制造
7、夏季面料的特殊原料。 1.2 原料共混纺丝 采用含有亲水基团的聚合物与聚酯共混进行纺丝，同时采用特殊设计的 异形喷丝板，研制生产吸湿排汗纤维。利用磺酸盐作为吸湿基团生产改性聚 酯进行吸湿排汗纤维的生产。 1.3 双组分复合共纺 将聚酯和其它亲水性聚合物，用双螺杆进行复合共纺，研制具有皮芯复 合形式的异形截面的新型吸湿排汗纤维，对其吸水性和外观进行改善。亲水 性材料作为芯层，常规聚酯作为皮层，两种组分分别起亲水吸湿和导湿的作 用。 2、化学改性 可通过接枝共聚的方法，在大分子结构内引入亲水基团，从而增加纤维 吸湿排汗性能。常采用引入羟基、酰胺基、羧基、氨基等。 四、吸湿排汗织物的制造方法四、吸湿
8、排汗织物的制造方法 吸湿排汗织物早期都以针织类贴身衣着为主，现在梭织布料也大量采用 异形断面纤维，藉以提升布料吸汗能力，创造产品附加价值。因为在酷热的 天气或运动的情形下，汗水淋漓，使用吸湿排汗布料的衣服将发挥更好的排 汗功能。吸湿排汗功能指是藉由异形断面纤维、组织结构或添加吸湿化学剂 于布料中，以提升织物的吸湿排汗速度。此种机能性织品主要以具有毛细功 能特性的纤维或吸湿剂将皮肤表面上的汗水快速吸附传递至织物表面，最后 经由织品表面的扩散作用与空气对流，达到快速蒸发与干燥的功能。使身体 能保持干爽，兹将吸湿排汗织物的制法说明如下。 1.以异形断面纤维制成 美国杜邦公司最早推出吸湿排汗六角凹槽纤
9、维 Coolmax，台湾化纤厂推出 的吸湿排汗纤维包括南亚-Delight、远东-Topcool、力丽-Coolbest、中兴- Coolplus、新光-Cooltech、华隆 Coolon 都是十字、Y 字或工字形断面纤维，而豪杰公司代理日本旭化成公司所生产的 W 型聚酯纤维 Technofine 亦属利用 纤维表面积的增加，使汗水更容易蒸发达成吸湿速干的功能。 2.以亲水剂处理创造吸湿功能 直接将布或纤维施以吸水性柔软剂后加工处理常用于吸水性差的合成纤 维上，而另一种纤维表面改质技术亦是达到纤维吸湿的方法之一，这种纤维 表面改质是以增加纤维化学结构上的亲水基数目，达到快速吸湿目的。例如：A
10、KWATEK 亲水化加工所创造的吸湿功能具有与前处理异形断面纤维一样的持 久效果，原理是利用电气化学方法传导湿气，在处理过程中使纤维经过化学 改变，属于永久性加工。 3.多层吸湿排汗织物 世界杯足球赛许多队员身上穿的是内层吸湿排汗异形断面 PP 纤维与外层 羊毛复合而成的双层织物球衣，让球员踢起球来拼劲十足。这种构想乃从杜 邦公司推出 Tactel. Aquator 采用内层尼龙 6,6 纤维、外层为棉的双面织物 开始盛行。吸湿性表示织物吸水的能力，可用吸湿高度及水份扩散能力表示， 排汗性表示织物干燥能力，可用水分干燥速率来表示。目前品牌商通常对吸 湿排汗织物的要求标准为吸湿高度 8cm 以上
11、/15min，水份扩散能力 2 秒以下。五、结束语五、结束语 目前，世界上仍以日本帝人公司生产的吸湿排汗纤维最具竞争力，不过 帝人公司产品在日本已供不应求，并未外销，同帝人公司的中空微多孔纤维 Wellkey 系列产品比较，台湾化工所的产品，其中空率更高、碱处理后纤维强 度更强、吸水性能也更好。迄今远东纺织、新光合纤和中兴纺织等公司，已 有聚酯表面微多孔纤维的商品问世，而中空微多孔纤维方面，只有中兴纺织 公司于 2000 年对外宣称研发成功，但尚未有正式商品问世。另外，吸湿排汗 面料广泛应用于运动装，内衣、休闲装、外衣、装饰制品等领域，面料具有 棉制品的触感，又具有清爽感，吸湿排汗纤维的用途中，最突出的在体育领 域，运动服领域对该类纤维需求强劲。随着衣着用织物朝着舒适、健康的方 向发展，吸湿排汗织物将会有更大的领域中得以应用。根据专家预测，到 2010 年时，外出休闲服将引导运动休闲市场达 30%的成长率，因此在运动服 和休闲服的方面，未来市场发展潜力无限。对于未来，预计对其吸湿排汗纤 维特性进一步强化，需求也将进一步扩大，吸湿排汗纤维的前景也因此而看 好。
