[材料知识]吸湿排汗纤维产品的性能及生产方法简介


    一、吸湿排汗纤维沟槽舒适性染色性能

    近年来,人们对服装面料的舒适性、康健性、安全性和环保性等要求越来越高,随着人们在户外活动时间的增加,休闲服与运动服相互渗透和融为一体的趋势也日益受广大消费者的青睐,这类服装的面料,既要求有良好的舒适性,又要求在尽情活动时,一旦出现汗流浃背情况,服装不会粘贴皮肤而产生冷湿感。于是对面料的纤维提出了吸湿排汗功能新要求。

    众所周知:天然纤维以棉为例,其吸湿性能好,穿着舒适,但当人的出汗量稍大时,棉纤维会因吸湿膨胀,其运气性下降并粘贴在皮肤上,同时,水份发散速度也较慢,从而给人体造成一种冷湿感;合成纤维以涤纶为例,其吸水性小,透湿性能差,由于其静电积累而容易引起穿着时产生纠缠的麻烦,尤其在活动时容易产生闷热感。

    在满足社会日益增长衣着方面,合成纤维早就担负起了重要角色,其中以涤纶为主,涤纶自工业化以来,从未间断进行涤纶改性研究,当然,提高涤纶吸水和透湿是各国涤纶生产和科研部门最为关心的研发方向。

    近两年的国内纺织品市场上,对吸湿排汗纺织品需求呼声逐渐高涨,已引起业界人士的关注。据去年去台湾考察团的反映,这类产品的市场已相当火爆,国内一些合纤研究机构和生产企业,对这类纤维的开发也做出了一些工作,如仪征的Coolbst,全纺的Coolnice等,但迄今未见有关系统报导,为配合各界开发吸湿排汗纺织品的需要,兹根据现有零星资料整理成文,介绍于后,供参考。

    二、吸湿排汗纤维的吸水和放水性能

    纤维的吸湿排汗性能取决于其化学组成和物理结构形态。从皮肤表面蒸发的气态水分首先被纤维材料吸收(即吸湿),然后经由材料表面放湿;而皮肤表面的液态水分由纤维内部的孔洞(毛细孔、微孔、沟槽)以及纤维之间的空隙所产生的毛细效应使水分在材料间表面的吸附、扩散和蒸发(即放湿)。两种作用的结果导致水分发生了迁移,前一种作用主要与纤维大分子的化学组成有关,后一种作用则与纤维的物理结构形态有关。

    吸湿排汗纤维一般具有较高的比表面积,表面有众多的激孔或沟槽,其截面一般为特殊的异形状,利用毛细管效应,使纤维能迅速吸收皮肤表面湿气与汗水,通过扩散、传递到外层带发。

     1、纤维的吸水性

     吸湿排汗纤维具有吸水性的特征,是纤维表面有许多内外沟通的微孔或原纤维间隙和表面沟槽,使得水分容易进人纤维间,同时,沿着纤维轴方向不少管状的沟槽或毛细管,为水分的迁移提供通道,因此纤维有良好的吸水性.吸水之后也不出现像相那样因吸水而膨润的现象。

    2、纤维的干燥性

    涤纶间的水分主要靠大量的微孔毛细管引力被纤维握持,或者机械地保持在纤维间的毛细管中。在正常环境温度下水分容易输送到纤维表面而挥发掉。

    三、吸湿排汗涤纶的生产方法简介

    由于涤纶是一种结晶性很高的纤维。分子主链中没有亲水性基团,因此呈疏水性,吸湿排汗很差。因此服装穿着透湿性差,有闷热感。又有静电易于积累引起的种种麻烦。纵观吸湿排汗涤纶的开发。主要是通过物理和化学改性,或两者结合方法实施。

     l、特殊异形纤维

    改变喷丝孔形状是提高纤维导湿性简单、直观和行之有效的方法。主要在异形纤维的纵向产生许多的沟槽。纤维通过这些沟槽的芯吸效应起到吸湿排汗的作用。美国杜邦公司生产的“coolmax”涤纶。其截面为独特的扁十字形,纤维表面纵向成四个槽.其次面积比常规圆形截面大20%,故排汗性能高于常规涤纶。

    2、聚合苯乙烯稀物共混或复合纺丝

    将含亲水基的聚合物与聚酯切片混纺丝,同时用特殊设计的异形喷丝板生产吸湿排汗纤维。

    将涤纶切片和亲水性聚合物,用纺皮芯复合的异形的吸湿排汗纤维。通常将亲水性聚合物为复合纤维的芯层,而涤纶为皮层。亲水性聚合物一般是聚醚改性聚酯和亲水性改性的聚酰胺。两种组分分别发挥吸湿和导湿作用,这样的复合纤维有吸湿、导湿的作用,达到吸湿排汗的功效。

    3、接枝共聚

     通过接枝共聚方法,在大分子结构内引人亲水基因,以增加纤维吸湿排汗功能。通常是引人羧基、酰胺基、羟基和氨基等,增加对水的亲和性.在原料改性的同时,还要有适当的纺丝工艺,使纤维具有多孔结构和更大的比表面积等。

    日本东洋开发的会呼吸的涤纶织物“Ekslive”,它是通过将聚丙烯酸酯粉末(称谓神秘粉末),与涤纶混纺纺丝获得吸湿排汗功能,通过吸湿排除热量,改善涤纶织物的饱和吸水性,据称2002年销售额20亿日元约400万米,产品60%为机织布,35%为针织布。而KomatsuSerien公司将蚕丝化合物接枝在涤纶纤维上,产生吸水排汗涤纶。

    从目前吸湿排汗涤纶工业化何况看来,主要是利用物理方法,纺“+”、“Y”和”T”三种异形纤维,在其表面还有数量不等的微细沟槽,以利加强导湿排汗功能。