“有材有料”
棉紡織技術(shù)新傳媒 紡織新材料專欄
隨著生活水平的提高,人們對(duì)紡織品的性能尤其是舒適性能要求越來越高。舒適性是人體對(duì)織物的生理感受,主要包括熱濕舒適性和接觸舒適性。從目前紡織技術(shù)分析,接觸舒適性和壓感舒適性一般在紡織后處理過程中都能基本解決,而熱濕舒適性則與人體皮膚過度能量的散發(fā)密切相關(guān),其表現(xiàn)形式是向周圍環(huán)境散熱和散濕,紡織品的作用是人體與環(huán)境的中間體,其在人體皮膚的呼吸過程中起到媒介作用,即在寒冷時(shí)能對(duì)皮膚起到保溫御寒作用,在炎熱時(shí)能幫助皮膚快速散發(fā)熱量和汗液。
對(duì)于服裝來說,穿著的舒適性就是要求它具有吸濕、干爽、透氣、保暖的效果。過去的人們喜歡選擇純棉織物,因?yàn)槊蘩w維大分子中具有較多親水基團(tuán),吸濕性能優(yōu)良。但在被汗液浸濕后,純棉織物干燥很慢,會(huì)粘貼在人體皮膚上,帶來極不舒適的黏糊濕冷感。而普通的合成纖維雖然排汗快,但是吸濕性很差,其織物的舒適性也不是很高。因此當(dāng)綜合了二者優(yōu)點(diǎn)的新型吸濕排汗纖維被開發(fā)出來的時(shí)候,立刻受到廣泛的關(guān)注,被應(yīng)用于T恤、襪子、內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)服等紡織品中,具有廣闊的市場(chǎng)前景。
吸濕排汗纖維是利用纖維表面微細(xì)溝槽所產(chǎn)生的毛細(xì)現(xiàn)象使汗水經(jīng)芯吸、擴(kuò)散、傳輸?shù)茸饔?,迅速遷移至織物的表面并發(fā)散,再加上纖維與皮膚的接觸點(diǎn)因截面的設(shè)計(jì)而減少,保證流汗后肌膚仍然保持優(yōu)越的干爽感,從而達(dá)到導(dǎo)濕快干的目的。毛細(xì)管效應(yīng)是最常用一也是最直觀的一種方法,可以表現(xiàn)織物吸汗能力以及擴(kuò)散能力。
吸濕排汗纖維是著眼于吸濕、排汗特性和衣服內(nèi)的舒適性的功能纖維。關(guān)于吸濕性、排汗性的賦予以往是以天然纖維和合成纖維的復(fù)合為主流,用途只在狹窄的范圍內(nèi)開展,現(xiàn)在則以中空截面纖維或異形截面纖維之類使纖維自身特殊化以及吸濕、排濕聚合物共混的加工方法為主流。具有吸濕排汗功能的纖維一般都具有高的比表面積,表面有眾多的微孔或溝槽,一般設(shè)計(jì)為異形截面,利用毛細(xì)管原理,使得纖維能夠快速吸水、輸水、擴(kuò)散和揮發(fā),因而能迅速吸收皮膚表面濕氣和汗水,并排放到外層蒸發(fā)。Coolmax纖維和Coolplus纖維就是典型的兩種吸濕排汗維。
Coolmax纖維由美國(guó)杜邦公司研制開發(fā),是異型截面的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 (PET)纖維。Coolmax纖維橫截面呈扁平“十”字型,所以它的表面就形成了四道溝槽 ( Tetra- Channel ),即4條排汗管道如圖1。
▲圖1 Coolmax纖維的橫截面;圖2 Coolmax纖維的橫截面
這種扁平的四凹槽結(jié)構(gòu)能使相鄰纖維易于靠攏,形成許多毛細(xì)效應(yīng)強(qiáng)烈的細(xì)小芯吸管道,具有能將汗水迅速排至織物表而的功能。同時(shí),該纖維的比表面積比同細(xì)度共通圓形截面纖維大19.8%,因而在汗水排至該纖維織物表面后,能快速蒸發(fā)到周圍大氣中去如圖2中 a所示。異型截面使纖維之間存在著很大空隙如圖2中b所示,使其具有很好的透氣性。因此Coolmax纖維的這種結(jié)構(gòu)賦予了該纖維織物導(dǎo)濕快干的性能。
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,測(cè)試棉、靜電紡滌綸短纖、尼龍、蠶絲、丙綸、腈綸,Coolmax纖維等7種纖維,在不同時(shí)間的水分損失率結(jié)果見圖3。Coolmax纖維在30 min水分損失率幾乎達(dá)100%,與之相比,棉纖維的水分損失率僅為50%左右,腈綸為85%。可見,用Coolmax纖維制作的服裝能保持皮膚干爽和舒適,并具有優(yōu)良的保暖防寒作用。
▲圖3 Coolmax纖維與其他6種纖維干燥時(shí)間對(duì)比Coolplus纖維由臺(tái)灣中興股份有限公司開發(fā),是一種具有良好吸濕、排汗功能的新型聚酯纖維,Coolplus為PET和特殊聚合物的結(jié)合體,其纖維截面為“十”字形如圖4,除了因“十”字形的4個(gè)道溝達(dá)到導(dǎo)濕傳輸作用外,更添加特殊的聚合體,利用該材料各組成成分溶解性的差異,賦予纖維無數(shù)細(xì)微溝槽。
▲圖4 Coolmax纖維的橫截面積排汗原理
Coolplus纖維的細(xì)微溝槽產(chǎn)生的毛細(xì)管,在沒有外力場(chǎng)條件下,由于界面張力的作用,使毛細(xì)管曲而形成附加引力,該張力能自動(dòng)引導(dǎo)液體流動(dòng),稱為“芯吸”現(xiàn)象。通過這些細(xì)微溝梢產(chǎn)生的毛細(xì)現(xiàn)象,將肌膚表層排出的濕氣與汗水經(jīng)由芯吸擴(kuò)散、傳輸?shù)茸饔?,瞬間排出體表,從而使肌膚保持干爽與涼快。如圖5所示。
▲圖5 30s后水滴擴(kuò)散圖
分別在Coolplus織物、棉織物、聚酯織物和尼龍織物上滴一滴水,2s后,聚酯織物和尼龍織物上的水滴沒有擴(kuò)散,而Coolplus織物、棉織物上的水滴已擴(kuò)散至6倍左右的面積。
此外,在染色過程中,Coolplus表面凹凸狹縫構(gòu)造使光產(chǎn)生漫反射而大部分被纖維吸收,結(jié)果使得色率大為增加,提高鮮明度,同時(shí)在節(jié)約染料、降低染色成本方面有良好作用。CoolpIus織物精練后,損失部分重量,織物強(qiáng)力隨重量損失率增加而下降,使織物在精練加工后,具有抗起毛起球性。
Coolplus纖維吸濕透氣性好,織成的成品兼具了普通純棉織物和合成纖維織物的優(yōu)點(diǎn),且易于打理,具有優(yōu)異的服用性能,Coolplus織物與棉、滌綸、尼龍織物的服用性比較見表1。
▲表1 Coolplus纖維與其他纖維服用性比較
(1) Coolmax纖維 截面為扁平“十”字形,其表面具有四道排汗溝槽,比表面積大,纖維中存在無數(shù)細(xì)微溝槽,使Coolmax纖維具有優(yōu)秀的吸濕性、排汗性。從干燥性來看,同等時(shí)間內(nèi)的干燥速率約為棉的兩倍,領(lǐng)先于其他纖維。
(2) Coolplus纖維 截面為“十”字形,使汗水經(jīng)芯吸、擴(kuò)散、傳輸?shù)茸饔?,迅速遷移至織物的表而并發(fā)散。從吸濕性來看,與棉、尼龍、滌綸織物等相比,Coolplus織物的吸濕性、排汗性最好。
輪值編輯:張瑤
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