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吸湿排汗聚酯纤维的开发及应用徐晓辰 (合成纤维国家工程研究中心, 上海 200540) 摘 要:介绍了一种具有吸湿排汗功能的聚酯纤维的性能特点及其开发和研究的技术方法,展望了该产品的市场应用发展前景。
关键词:吸湿排汗; 聚酯纤维; 开发; 应用中图分类号:TQ342.8 文献标识码:A 文章编号:1001-7054(2002)06-0009-041 前言近几年来,随着人们对穿着舒适性要求的不断提高,服装面料的各种高科技含量也越来越高,时尚流行舞台吹起了运动休闲风,人们选择运动服不只要穿得好看,更重要的是可以提供最周到的保护,可以尽情的汗流浃背而无后顾之忧,所以对服装面料的吸湿排汗性能提出了更高的要求。
天然纤维吸湿性好、穿着舒适,但其缺点是当人体排汗量较大时,衣服就会紧贴身体,给人体造成一种湿冷的感觉,这主要是汗液不能及时排出的缘故。
从导湿性能方面来看,化学纤维要比天然纤维具有优势,但也不是所有的化学纤维都具有这种突出的特点。
吸湿排汗纤维是指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,并发散达到导湿快干的目的,人们也将该种纤维称为可呼吸纤维。
早在1982年初,日本帝人公司就开始了吸水性聚酯纤维的研究,其研制的中空微多孔纤维在1986年申请了专利;1986年美国杜邦公司首次推出名为“Coolmax”的吸湿排汗聚酯纤维,纤维外表具有四条排汗管道,可将汗水快速带出,导入空气中,制成的衣料洗后30分钟几乎已完全(98%)干透,夏季穿着仍能保持皮肤干爽;1999年杜邦公司结合研发的低药剂用量快干特性的专利技术,推出升级换代Coolmax Alta系列布料;自从杜邦公司推出的吸湿排汗功能的Coolmax后,台湾的许多纤维生产商依托自身的技术开发优势,相继研制、开发具有吸湿排汗性能的纤维。
台湾远东、南亚、华垄中兴等主要纺织原料供应厂商,先后投入巨资开发具有吸湿排汗功能的相关产品,远纺开发研制成功的TOPCOOL吸湿排汗纤维,中兴纺织出品的十字断面Coolplus,功能价格极具竞争力;最近日本东洋纺公司还开发了呼吸的聚酯织物“Ekslive”,它具有“活跃吸湿”、“活跃释放”、“自干”的性能,在服装领域内创造出了一种舒适的微气象。
中國大陸吸濕排汗織物染整加工技術應用近兩年中國大陸境內紡織品市場上，對吸濕排汗紡織品需求呼聲逐漸高漲，已引起業界人士的關注。
吸濕排汗纖維的用途，有純紡，也有與棉、毛、絲、麻及其他化纖或合纖混紡、交織；可機織，也可針織，開發前景亮麗可期。
吸濕排汗織物的性能吸濕排汗織物具有深染性能，由於吸濕排汗聚酯表面有凹凸狀呈狹細溝槽，能使入射光多次漫射被纖維吸收，減少反射光，結果導致深染性大為增加，提高染色鮮豔度和深染性。
吸濕排汗織物還具有低起毛起球性，CoolplusII經NaOH5-7g/L，100~120℃處理30分鐘精練後，隨著堿處理聚酯會損失部分的重量（類似堿減量），纖維的強度也有所降低，其抗起毛起球性能可達3級。
基於以上原因，CoolplusII的組織規格設計時應適當緊密些，防止精練後織物過於疏鬆。
染整加工中的若干問題吸濕排汗織物（純紡和混紡）的染整加工工藝技術，基本上可參照常規聚酯和聚酯棉混紡織物的工藝流程和技術條件。
不過吸濕排汗聚酯特殊結構形態必須保證不會受到損傷，否則就會影響產品的性能，主要關注的問題是：一、吸濕排汗聚酯主要是異形纖維，且大多數表面又有微細溝槽結構，同一纖度的表面積比常規圓形纖維大20~50%，因此在前處理中高溫的堿處理要慎重考慮。
二、基於上述同樣原因，分散染料染色時的上染較快，因此與棉混紡織物要染得良好的同色性，對原來染棉（或染聚酯）的處方必須作適當的調整。
三、吸濕排汗織物柔軟處理時，不宜採用具有疏水性的品種，否則會影響織物的芯吸作用，致使降低其吸濕排汗功能，純紡和混紡的織物經吸濕排汗劑整理後，其吸濕排汗性可益臻上乘，同時要選用具有耐久性的品種為好。
四、新推出的吸濕排汗劑主要是一種水分散性聚酯為主組分的複配物，這種助劑開發的源頭可追溯到上世紀的60-70年代由英國ICl公司首先推向市場的Permalose，其中Permalose-T用於聚酯織物，Permalose-TG用於聚酯棉混紡織物。
吸湿快干型凉爽织物的开发及性能研究吸湿快干型凉爽织物是一种通过特殊处理的织物，可以迅速吸收人体汗湿，并快速蒸发，使人体保持干爽凉爽的感觉。
这种织物广泛应用于夏季的户外运动服装、床上用品等领域，具有很高的市场需求和潜力。
吸湿快干型凉爽织物的开发需要从织物的原料选择、针织工艺、特殊处理等方面进行研究。
选择适合制作吸湿快干型织物的原料是关键。
常见的原料有涤纶、尼龙、莱卡等合成纤维，这些纤维具有吸湿快干的优势。
通过不同的针织工艺可以制作出不同的织物结构，影响着织物的吸湿性和透气性。
选择合适的织物结构也是开发吸湿快干型织物的关键之一。
通过特殊处理，如涂层、纳米技术、离子交换等，可以增强织物的吸湿性和快干性，提升凉爽感。
吸湿快干型凉爽织物的性能研究主要包括吸湿性、快干性、透气性和凉爽感等方面。
吸湿性是指织物对人体汗液的快速吸收能力，可以通过测量织物的吸湿率来评估。
快干性是指织物在受潮后的干燥速度，可以通过测量织物的干燥时间来评估。
透气性是指织物对空气的透过性能，可以通过测量织物的透气度来评估。
凉爽感是指织物在穿着时给人带来的舒适凉爽的感觉，可以通过主观评价和仪器测试相结合的方法来评估。
为了实现吸湿快干型凉爽织物的开发和性能研究，可以采用以下方法和手段。
进行织物的原料筛选和加工工艺优化，在保证吸湿快干性能的控制成本和环保性。
通过物性测试和舒适性评价，对织物的性能进行定量化和定性化的研究，为设计和制造提供依据。
还可以通过与用户的交流和调查，了解用户对吸湿快干型凉爽织物的需求和评价，进一步优化产品。
吸湿排汗原理
吸湿排汗原理主要是利用纤维的特殊结构来实现的。
当人体出汗时，皮肤表面的汗水会迅速吸附并扩散到织物的表面，然后被纤维内部的孔洞或毛细管所吸附和传输。
这种过程使得水分能够被迅速吸收并排到外界，从而保持皮肤的干爽和舒适。
纤维的吸湿排汗性能主要取决于其化学组成和物理结构形态。
化学组成方面，一些亲水性好的纤维材料，如聚酯聚醚类化学整理剂等，可以增加纤维的吸湿性。
物理结构形态方面，纤维的内外层结构差异、纤维的粗糙度、截面形状等因素都会影响其吸湿排汗性能。
此外，还有一些技术手段可以提高纤维的吸湿排汗性能，例如利用亲水性物质对纤维进行改性处理，或采用特殊的纺丝技术制造出具有特殊结构的纤维。
这些技术手段可以使纤维在保持原有性能的基础上，进一步提高其吸湿排汗性能。
总之，吸湿排汗原理的实现需要综合考虑纤维的化学组成、物理结构形态以及技术手段的应用。
在选择合适的吸湿排汗纤维材料时，应根据具体的使用环境和要求进行评估和选择。
此面料很有可能会在床品中广泛运用.吸湿排汗功能面料的运用与展望吸湿排汗功能即是通过织物结构设计或纤维改质等方式，改变织物对水分之吸湿、移动、排汗等性质，同时能够具有吸水性和快干性。
排汗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，使其能够快速挥发，从而保持人体皮肤的干爽感。
同时，在湿润状态时也不会像绵纤维那样倒伏，始终能够保持织物与皮肤间舒适的微气候状态，达到提高舒适性的目的。
吸湿排汗面料能够广泛应用于衬衣、外衣、运动服、内衣、西裤、衬里、装饰制品等领域。
使用吸湿排汗纤维可以改善贴身衣物的舒适性，原因是可调节贴身衣物与皮肤表面间的水分及湿度之间的关系(衣服内气候)、衣物和皮肤接触时的压力或接触感等，可称为“可呼吸面料”，面料既具有棉制品的触感，又具清爽感。
吸湿排汗纤维的用途中，最突出之处是在与运动有关的领域，因此在运动服、竞赛服等用途上已经有被大量使用的趋势，尤其在体育用品领域中，这一功能已被认定为规定的功能。
运动服领域对该类纤维的需求十分强劲，吸湿排汗产品在Nike、Adidas、Reebok等品牌中的数量逐渐增加。
根据英国DavidRigby顾问公司调查，1995至2005年，全球高科技纺织品市场将由目前的500亿美元向上攀升，每年增长约3.8％，达到720亿美元，其中亚洲市场将由1995年的159亿美元增长至259亿美元。
吸湿排汗纤维的发展日新月异，特殊功能性纺织品不断被开发出来，由于其功能优异且价格具竞争力，未来吸湿排汗织物除了用在运动服、休闲服、内衣等衣着用途之外，将朝多用途发展，如鞋材、家具、卫生医疗、防护及农业等领域，市场不断扩张，对于职业装行业来说，更是打开一个更大的面料应用领域。
澳歌斯特积极开发这方面的职业装，开发出集“经济性”、“舒适性”、“功能性”为一体的吸湿排汗职业装，广泛的应用于工程类系列服装。
衣着用织物将朝舒适、健康的方向发展，湿排汗织物将在更大的范围中得以应用。
吸湿快干型凉爽织物的开发及性能研究随着生活水平的提高，人们对服装材质的要求也越来越高。
在夏季，穿着轻薄透气的衣物成为了人们的首选，而吸湿快干型凉爽织物正是满足了这一需求的理想选择。
本文将围绕吸湿快干型凉爽织物的开发及其性能进行深入研究。
1.原材料选择吸湿快干型凉爽织物的原材料是选择至关重要的一步。
我们需要选择具有良好吸湿、透气性能的天然纤维和合成纤维。
棉、麻和竹纤维都具有良好的吸湿性能，而涤纶、腈纶等合成纤维则能够快速排汗和干燥。
通过合理混纺和特殊处理，可以获得既具有吸湿性又具有快干性的织物。
2.工艺技术在制备吸湿快干型凉爽织物时，采用先进的工艺技术也是至关重要的。
采用纳米技术对纤维进行处理，可以增强纤维的吸湿性能；采用3D立体剪裁技术，可以提高织物的透气性能；采用纺织印染工艺，可以使织物具有凉爽舒适的触感。
这些工艺技术的应用，可以为吸湿快干型凉爽织物的开发提供技术支持。
3.新型材料应用除了传统的纤维材料外，还可以考虑引入一些新型材料。
具有抗菌、抗紫外线等功能的纤维材料，可以为吸湿快干型凉爽织物增添新的功能特性。
一些具有环保意识的生物材料，如玉米纤维、蚕丝等也可以成为吸湿快干型凉爽织物的原材料选择。
1.吸湿性能吸湿性能是评价吸湿快干型凉爽织物的重要指标之一。
采用标准的吸湿性能测试方法，可以测定织物在一定时间内吸收水分的量。
通过实验数据的分析，可以评估织物的吸湿性能，并进行相应的优化设计。
2.透气性能透气性能是影响服装舒适性的关键因素之一。
采用透湿杯法、扩散法等测试方法，可以测定织物的透气性能。
通过优化纤维结构和织造工艺，可以提高织物的透气性能，使之更加适合夏季穿着。
3.快干性能在夏季高温环境下，服装的快干性能尤为重要。
采用标准的快干性能测试方法，可以测定织物在一定时间内的干燥速度。
提高织物的快干性能，可以有效减少汗水停留在皮肤表面的时间，从而减少细菌滋生和异味产生的可能性。
4.舒适性能织物的舒适性能是综合了吸湿、透气、快干等多个因素的综合体现。
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
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、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
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
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
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：AKWATEK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/15min，水份扩散能力2秒以下。
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。
