2016年11月11日 星期五 09:15:33
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新应用 | 炎炎夏日,新一代单向导湿功能服不止满足你的运动需求

发表时间:2018/5/17

服装的吸湿-排汗功能在不同穿着环境下有不同要求。如对出汗量不多的工作场合,无需很高的吸湿-排汗功能要求,以穿着棉织物为宜;当穿着者从事大运动量的体育活动或生产劳动时,宜穿着经物理或/和化学改性的涤纶为主的吸湿-排汗-速干功能性服装,汗液能快速地使该类织物润湿,并使汗液在织物表面及内部依靠构成纤维集合体的纱线和单纤维间形成的毛细管扩散,随着扩散面积的加大,汗液便可实现快速地向周围环境蒸发,即边润湿、边扩散、边蒸发,不会出现服装黏附身体的不舒适感。



即使同属于吸湿-排汗-速干功能的服装,在不同的服用场合仍有不同需求。如在一般的慢速跑步、快速步行或从事轻体力劳动作业等场合下,穿着较薄的单层吸排织物休闲运动装较为适宜。而在参与大运动量或从事重体力劳动的场合,或许更适合穿着双层结构的所谓“单向导湿”服装——即外层为吸湿性良好的纤维,贴身内层为吸湿性不良、但导湿性能良好的纤维构成的服装,此时可以保持贴身内层纤维材料的干爽性。



吸湿—排汗—速干织物的实现途径

常规吸湿-排汗-速干织物开发的实施大体有3种措施:(1)织物的表面亲水整理;(2)常规聚酯纤维的异形化、粗糙化和细旦化;(3)利用共混或共聚方法引入亲水基团,使纤维自身亲水化与纤维截面异形化相结合。



(1)织物的表面亲水整理

涤纶无亲水功能,但易洗快干。最早织物的吸湿-排汗功能研究来自染整学科的思考,即在于解决亲水问题,采用亲水性表面活性剂对织物做表面整理,改善汗液与织物间的润湿性能。至今仍有改进型的整理剂不断出现,简便易行,然而此法的最大不足是亲水功能不具有永久性,织物经历洗涤会逐渐失去应有效果。



(2)纤维截面的异形化及表面粗糙化

另一种开发思路是从纤维材料学科入手。从常规涤纶的物理结构异形化改性上做文章,而汗液对织物的润湿性通常需要在纺织加工时共混入棉或粘胶纤维类吸湿性较好的其他纤维。如在利用DuPont(杜邦)公司COOLMAX?开发吸湿-排汗-速干织物时,由于COOLMAX®是一种不含吸湿基团的纯PET纤维,因此通常需要与棉或粘胶纤维混纺或交织以改善其润湿性。



(3)纤维截面的异形化、表面粗糙化及其亲水性改善

另一种开发思路同样是从纤维材料学科入手,但同时考虑了纤维截面的异形化、细旦化或表面粗糙化与改善纤维自身亲水性能相结合的物理与化学双重叠加改性措施。如将含有亲水基团和纳米粉体的改性聚酯母粒与常规PET切片以规定比例共混纺丝,从而将亲水基团引入纤维表面,改善汗液对纤维的润湿性能,此外其横截面为三叶形,经适度碱减量处理,在纤维表面仍保留部分亲水基团,同时使纤维形成微坑或树皮状沟痕样粗糙化表面,最终使得该改性涤纶织物具有快速润湿-吸湿及扩散能力,异形截面与表面的粗糙化也为汗液的蒸发扩大了比表面积。



研究人员还开发了含有聚醚类吸湿基团的新型分散染料常压染色聚酯(NEDDP),并用它纺制了十字形截面纤维(该纤维回潮率0.7%,高于PET纤维的0.4%),无需与吸湿性良好的其他纤维共混,便可直接用于织造具有良好吸湿-排汗-速干功能的织物;在上述NEDDP改性聚酯的基础上,又同时引入磺酸盐基团,合成了亲水性能更好的新型阳离子染料常压染色聚酯(NECDP),并纺制了十字形截面纤维(该纤维回潮率1.2%),亦可用于吸湿排汗功能面料。


新型单向导湿功能面料的开发

基于上述研究,设计以优良吸湿性能NEDDP或NECDP纤维作为面层,以只导湿不吸湿的聚丙烯(PP)或细旦PET纤维为内层的具有单向导湿功能的运动休闲服装(经检测,面料的液态水动态传递综合指数为最高级别的 5 级)。当人们在从事大运动量活动时,人体排出的汗液首先接触不亲水的内层纤维,随即汗液透过内层被吸湿性能优良的NEDDP或NECDP外层纤维形成的“拉力”吸附至外层,又在织物外层异形纤维构成的毛细管间扩散,而后蒸发至环境中迅速干燥。这样就使得接触人体皮肤的内层纤维始终处于干燥状态,实现“单向导湿”功能。



针对此类织物在用后回收过程中存在的涤/丙再分离的麻烦,研究人员还设计了另一种以NEDDP或NECDP纤维作为面层,而以导湿性好的细旦PET纤维为内层的新型单向导湿织物。它同样具有单向导湿效果,而且在用后回收过程中避免了内、外层材料分离的麻烦,为从源头解决资源的循环再利用创造了条件。


更多内容请关注《bet36体育投注》第5期“吸湿排汗功能性聚酯纤维的结构设计与产品开发”一文。

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