吸湿排汗纤维及其作用原理研究

吸湿排汗纤维介绍：
吸湿排汗纤维是一种具有良好吸湿排汗功能的新型聚酯纤维。

其原理是利用纤维表面的细微沟槽和孔洞，将肌肤表面排出的湿气与汗水经芯吸、扩散、传输的作用，瞬间排出体外，使
肌肤保持干爽与清凉。

纤维的异形断面有W型、十字型等，例如日本可乐丽公司清凉触觉和吸、放湿特征的EVOH纤维，尤尼吉可生产的用于生产内衣的吸、放湿聚酯纤维，东洋
纺织使用的平式聚酯纤维等。

这种纤维形成的面料清凉爽快、柔软舒适、光滑细腻，特别适合运用于运动服饰、睡衣、袜类等。

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吸湿排汗剂相关工作原理分析
涤纶等针织物在使用和穿着过程中常常会产生一些问题，主要是吸湿性差、穿着时汗水不易排出、手感粗糙、易产生静电和易粘污等问题，这时就可以使用吸湿排汗剂对其进行功能性整理，而进过整理后的涤纶针织物可将人体排出的汗液吸收至衣物表面并快速蒸发，使人体保持干爽、舒适的感觉。

那为什么用了它后可以达到这样的效果呢？就拿LD-9020举例来说吧。

吸湿排汗剂LD-9020一端是疏水芳环链段，另一端是亲水聚醚键。

因此，它具有疏水和亲水两种特性。

它的疏水芳环链与涤纶分子结构非常相似，涤纶在高温状态下芳环之间的链段受热伸展，使它的疏水链段与涤纶的芳环中心相似相容，能进入到纤维内部。

温度降低后，涤纶芳环之间的链段重新收缩，而将它嵌在中间，紧密亲和。

使它的亲水聚醚伸向纤维的外部，形成连续的亲水薄膜，从而从根本上解决问题，它可以赋予织物蓬松、柔软以及良好的弹性，使织物具有舒适的手感和良好的透气、吸汗性能。

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。

吸湿排汗纤维形态结构及其产品湿传递性能的研究的开题报告一、选题背景：吸湿排汗功能，是纤维与面料中最基本的功能之一，很大程度上决定了面料的舒适性和使用效果。

吸湿排汗纤维是一种特殊的纤维，其具备自身的纤维结构特征，能在实际应用中提高面料的水分吸收性和湿度调节能力。

目前，吸湿排汗纤维已被广泛应用于户外运动服、健康内衣等领域，且市场需求逐年增长。

因此，了解吸湿排汗纤维的形态结构及其产品的湿传递性能，对纤维与面料的相关研究和产业应用具有重要的意义。

二、研究内容：本研究将从吸湿排汗纤维的形态结构和产品的湿传递性能两个方面进行分析和研究。

1、吸湿排汗纤维的形态结构：通过对吸湿排汗纤维的样品进行扫描电镜图像分析、纤维断裂特征分析、拉伸性能等方面的研究，系统阐述吸湿排汗纤维的形态结构、组成成分、分子链结构等特征，并分析其影响面料湿传递性能的原因。

2、产品湿传递性能：侧重于纤维性能在实际应用中的表现，通过实验研究吸湿排汗纤维面料的吸湿速度、透湿率、蒸发速率、综合透湿性等湿传递性能指标，并与普通面料进行比较，挖掘吸湿排汗纤维对面料湿传递性能的优化作用。

三、研究意义：1、为吸湿排汗纤维和面料的研究提供基础和参考。

2、为纤维和面料的生产和应用提供技术支撑。

3、挖掘吸湿排汗纤维在特定领域的应用优势。

四、研究方法：1、扫描电镜图像分析。

2、纤维断裂特征分析。

3、拉伸性能测试。

4、实验室微环境测试仪测定面料湿传递性能。

五、研究预期结果：1、深入了解吸湿排汗纤维的形态结构和性能特征，为纤维和面料的研究提供基础和参考。

2、挖掘出吸湿排汗纤维对于提高面料湿传递性能的优化作用，为产业应用提供技术支撑和参考。

3、创新吸湿排汗纤维的相关应用，提高产品的附加值。

六、研究进度：1、样品采集与制备，已完成。

2、吸湿排汗纤维形态结构的扫描电镜图像分析，正在进行。

3、纤维断裂特征分析，准备中。

4、拉伸性能测试，准备中。

5、实验室微环境测试仪测定面料湿传递性能，准备中。

聚氨酯吸湿排汗剂原理聚氨酯吸湿排汗剂是一种能够吸湿并快速排汗的材料。

它广泛应用于运动装备、床上用品、鞋子等领域。

本文将介绍聚氨酯吸湿排汗剂的原理及其应用。

聚氨酯吸湿排汗剂是一种特殊的聚合物材料，通常由聚氨酯、纤维素等物质组成。

这些材料具有良好的吸湿排汗性能，能够迅速吸收人体表面的汗液，并通过材料内部的孔隙结构将汗液排出去，使人体保持干燥舒适。

聚氨酯吸湿排汗剂的吸湿原理主要有两个方面。

首先，它利用了材料的亲水性。

亲水性是指材料与水分子之间的相互作用力，通常是通过材料的表面能来描述。

聚氨酯吸湿排汗剂具有较强的亲水性，可以吸附人体表面的汗液，并迅速将其转移到材料内部。

这种亲水性主要来源于材料表面的氢键和静电作用力。

其次，聚氨酯吸湿排汗剂还利用了材料的孔隙结构。

材料内部的孔隙是由材料分子之间的间隙和空隙形成的，可以储存大量的水分。

当材料吸湿后，水分子会填满孔隙，材料内部的通道会形成水分的路径，从而让水分流动。

这种孔隙结构不仅可以储存大量的汗液，还可以提高材料的透气性，使汗液能够快速蒸发，减少人体表面湿润的感觉。

聚氨酯吸湿排汗剂的应用广泛。

在运动装备中，聚氨酯吸湿排汗剂可以提高运动服的舒适度。

当人体运动时，会大量出汗，聚氨酯吸湿排汗剂可以迅速吸收和排除汗液，使人体保持干爽，减少运动中的不适。

此外，运动装备中聚氨酯吸湿排汗剂的透气性能也很好，可以帮助汗液快速蒸发，保持体温的稳定。

在床上用品方面，聚氨酯吸湿排汗剂可以提高睡眠的质量。

人体在睡眠过程中也会出汗，特别是夏天和体温较高时，容易出现盗汗。

聚氨酯吸湿排汗剂可以吸附汗液，并快速排除，减少因湿润而导致的不适感。

同时，床上用品中的聚氨酯吸湿排汗剂还可以调湿，提供一个舒适干燥的睡眠环境。

此外，聚氨酯吸湿排汗剂还被应用于鞋子中。

鞋子作为日常穿戴的物品，容易积累汗水和异味，给穿着者带来不便。

聚氨酯吸湿排汗剂可以吸收鞋内的汗液，并通过透气性良好的材料，将汗液快速排出去，保持鞋内的干燥和舒适。

吸湿排汗纤维最新国内外专利研究进展作者：张晓丹蔡蕾来源：《新材料产业》 2018年第2期吸湿排汗纤维指具有吸湿、速干作用的化学纤维，该类纤维制成的服装不仅穿着舒适透气，还具有洗后快干、轻便易收纳等效果，受到了消费者的普遍欢迎。

在世界化纤市场持续低迷的大环境下，我国很多化纤企业产能过剩，生产效益不断减少，企业之间的竞争持续升级，如何提高传统产品的附加值是我国众多企业所面临的问题。

吸湿排汗纤维相对于普通化学纤维而言具有更高的附加值，近年来一直保持了良好的市场需求，是化纤新产品研发的主要方向之一。

一、吸湿排汗原理研究人员发现[1]，吸湿排汗纤维吸湿、放湿的整个过程为首先使内层纤维表面润湿，进而被纤维中的孔隙、空腔及纤维间形成的毛细管所吸收、保持，当织物外表面纤维中的水分挥发到大气中后，与织物持水部分形成干湿差异（即形成压力差），促进水分在纤维内部及纤维之间快速运输、转移，一段时间之后纤维中的水分挥发完成，纤维恢复干燥状态。

由此可知，纤维的吸湿排汗性能与其原材料、纤维形态、纤维表面状态等均有关联。

目前吸湿排汗纤维的改性方法包括在纤维内部或外表面引入亲水基团增加纤维的润湿能力；使纤维超细化、异型化或中空化增加纤维内部或纤维之间的孔洞数量，促进毛细效应的发挥；改变纤维表面的粗糙程度来提高蒸发性能等。

吸湿排汗纤维自诞生以来，纤维结构形态研究一直处于首要研发方向[2]。

目前市场上成熟的吸湿排汗产品也几乎均为异形截面纤维、中空纤维或超细纤维，如杜邦的COOLMAX聚酯纤维，单纤维截面呈扁平“十”字型，该纤维的比表面积比同细度普通圆形截面纤维大19.8 %；美国英威达的C O O L M A X A I R聚酯纤维的截面为螺旋桨形；日本帝人株式会社的聚酯中空纤维具有许多贯通的细孔；韩国晓星株式会社开发的A E R O C O O L聚酯纤维的截面为“苜蓿草”四叶子形，纤维表面具有细微沟槽和孔洞；日本东洋纺株式会社的TRIACTOR聚酯纤维的截面为Y型。

一、实验目的1. 了解吸湿排汗纤维的制备方法及原理；2. 掌握吸湿排汗纤维的测试方法；3. 分析吸湿排汗纤维的性能。

二、实验原理吸湿排汗纤维是指具有优异吸湿排汗性能的纤维材料，主要利用纤维截面的特殊结构，如异形化、中空结构等，以及纤维表面的亲水基团，使纤维具有快速吸湿和排汗的功能。

本实验采用物理改性和化学改性两种方法制备吸湿排汗纤维，并通过测试其吸湿、排汗、透气等性能，评估其应用价值。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：聚酯纤维、聚丙烯腈（PAN）、聚偏氟乙烯（PVDF）、氧化锌（ZnO）纳米棒等；2. 实验仪器：扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、吸湿排汗性能测试仪、透气性测试仪等。

四、实验方法1. 吸湿排汗纤维的制备：（1）物理改性：采用异形化方法，将聚酯纤维、PAN、PVDF等原料进行纺丝，制备出具有特殊截面结构的纤维。

（2）化学改性：采用氧化锌纳米棒对纤维进行表面处理，引入亲水基团，提高纤维的吸湿排汗性能。

2. 吸湿排汗纤维性能测试：（1）吸湿性能测试：将吸湿排汗纤维样品浸泡在水中，测量其吸湿率。

（2）排汗性能测试：将吸湿排汗纤维样品放入恒温恒湿箱中，测量其排汗率。

（3）透气性能测试：将吸湿排汗纤维样品放入透气性测试仪中，测量其透气率。

五、实验结果与分析1. 吸湿性能测试结果：通过实验，吸湿排汗纤维的吸湿率可达90%以上，表明其具有良好的吸湿性能。

2. 排汗性能测试结果：吸湿排汗纤维的排汗率可达80%以上，表明其具有良好的排汗性能。

3. 透气性能测试结果：吸湿排汗纤维的透气率可达2000 mm/s以上，表明其具有良好的透气性能。

4. 性能分析：通过实验，吸湿排汗纤维具有优异的吸湿、排汗、透气性能，符合服装、医疗等领域对纤维材料的要求。

六、结论本实验成功制备了吸湿排汗纤维，并通过性能测试，验证了其优异的吸湿、排汗、透气性能。

该纤维材料在服装、医疗等领域具有广泛的应用前景。

七、实验注意事项1. 实验过程中，注意控制温度、湿度等环境因素，确保实验结果的准确性。

第22卷第3期　2007年9月 青岛大学学报(工程技术版)JOURNAL OF QINGDA O UNIVERSITY (E &T ) V ol .22N o .3Sep .2007 文章编号:1006-9798(2007)03-0023-05吸湿排汗纤维湿传递模型的研究王发明1,胡　锋2,周小红2,王善元1(1.东华大学纺织面料技术教育部重点实验室,上海201620;2.浙江理工大学先进纺织材料与制备教育部重点实验室,浙江杭州310018)摘要:文章根据两种典型的吸湿排汗纤维形态结构建立了平行圆柱孔和圆球堆积两种纤维湿传递模型,并分析了影响纤维芯吸速率的因素。

研究结果表明,平行圆柱孔模型中,纤维的芯吸速率取决于纤维的半径和毛细孔的长度;圆球堆积模型中,影响纤维的芯吸速率的因素为纤维的当量半径和接触角。

关键词:湿传递;毛细差动效应;平行圆柱孔模型;圆球堆积模型;吸湿排汗中图分类号:TS151 文献标识码:A纤维的液态水传导能力是决定织物湿传递的关键因素之一,也是国内外服装舒适性研究学者重点的研究对象之一。

王其[1]通过对建立织物的差动毛细效应模型,从理论上描述影响模型功能的因素并分析了各个因素的变化对模型的影响程度;孟家光[2]等人则建立了针织物液态水传导理论,提出了针织物导湿能力的物理指标和相应的计算公式。

目前,吸湿排汗纤维主要有异形纤维和微多孔纤维两大类。

由于这两种纤维在形态结构上差别较大,故湿传递方式也有较大的差异,因此很有必要建立两种不同的湿传递模型来分别表征各自的湿传递过程。

本文通过建立平行圆柱孔导湿模型和圆球堆积透湿模型两类吸湿排汗纤维导湿数学模型,从理论上描述了两类纤维的湿传递过程并分析了影响这两类纤维导湿的各个因素。

1　平行圆柱孔导湿模型的建立当织物中纤维形成的毛细管处于水平位置时,虽然没有外力场的势能差,但由于毛细管曲面附加压力的作用,能自动引导液体流动,称之为芯吸。

芯吸是一种维持毛细管内流体迁移的性能,是使水分子沿纤维表面形成的毛细管上升、并从另一端析出水珠的性能。

影响服装吸湿排汗性能的因素探讨作者：陈宝山来源：《纺织报告》 2018年第2期摘要近年来，随着人民生活水平的提高，人们对服装穿着舒适度的要求也越来越高，从而使得功能性服装越来越受到青睐。

其中，服装的吸湿排汗功能成为消费者最为关注的要点之一，本文对服装的吸湿排汗机理进行了阐述，并在此基础上对影响服装吸湿排汗性能的因素进行了探讨。

关键词吸湿排汗；性能机理；影响因素中图分类号：TS941.15文献标识码：A1 吸湿排汗纤维的作用机理服装的吸湿排汗功能主要是通过纤维的性能或者织物的设计来改善服装自身对于水分的吸收、移动和排除，并且在此基础上促使服装具有良好的快干性和吸水性。

服装的吸湿排汗功能首先是采用物理方法使得纤维表面出现一定的微细沟槽，从而使得服装具有毛细效应，然后利用化学方法对内部大分子结构进行改良，通过接枝具有吸附作用的亲水基团来促进汗水的扩散、吸收和传输，以此逐渐将汗水移动到服装织物表面，使得其快速挥发，从而使得人体皮肤保持干爽感。

与此同时，利用吸湿排汗纤维制作的服装处于湿润状况时也不会出现纯棉服装那样的倒伏，能够一直保证皮肤与服装织物之间的微气候状态，保证服装的舒适性。

吸湿排汗纤维[1] 的表面积一般较高，表面的微孔或者沟槽很多，并且这些微孔或者沟槽的设计一般是异形状的，从而利用毛细管的原理迅速的吸收皮肤表面的汗水或者湿气，然后将其扩散到外层织物上，进行蒸发，以此促进纤维快速的吸水、输水，水分得以扩散和挥发。

可见，吸湿排汗纤维是利用纤维间隙之间的毛细管作用而产生吸水作用，从而促进衣服的舒适性和整洁性，具有良好的实用性能。

对于所利用的毛细管原理，毛细管的直径越小，衣服内部达成水分平衡的状态所需要的时间便会越长。

由此可知，促进服装的快速吸水也是目前市场上吸湿排汗服装的技术发展方向，现如今主要利用异形断面纤维、多层织物、中空微多孔纤维、涂布亲水性或者改良纤维的方法来实现。

其中，异形吸湿排汗纤维的截面较为特殊，单纤维中存在沟槽，从而使得纤维中出现更多的空间来促进毛细管效应，从而加快水分的蒸发，提高衣服的透湿性。

涤纶吸湿排汗整理工艺的研究涤纶织物存在吸湿性差、穿着时汗水不易排出、手感粗糙、易产生静电和易沾污等问题。

通过整理，可以解决其中的某个问题。

例如，有机硅油可以改善织物的手感，抗静电剂可解决静电问题。

但要解决所有这些问题是非常困难的，只能使其中的某一两个性能得以改善，即使通过几个助剂的复配，也很难有良好的协同效应。

本项目采用吸湿排汗剂TF-620对涤纶进行改性，并探讨其对涤纶吸湿性、手感、抗静电性和易沾污性的影响。

涤纶的吸湿性差，手感粗糙，易起静电，容易沾污。

采用吸湿排汗整理剂TF620对涤纶进行亲水性处理。

TF620处理可采用与染色同浴、染后浸渍和染后浸轧法三种不同工艺。

整理后织物的吸湿快干性、手感、静电和沾污性明显改善，并且具有优异的耐洗性能。

标签：涤纶吸湿排汗；工艺；研究一、吸湿排汗性能的测试与分析（一）测试方法采用垂直芯吸法，将织物的一端吊起，另一端浸入蒸馏水中，测定30min 内毛细效应高度.试样要有代表性，应避开折皱、疵点，试样距布边至少50mm，保证试样均匀分布于样品上，仪器采用LFY-215织物毛细效应仪.在LFY-215织物毛细效应仪中倒入3000mL的蒸馏水，将试样的一端夹持在试样架上，并在试样的另一端（下垂端）夹上张力夹（3g）使条带伸直，并保证试样的纵向中心线通过夹钳的中心线；调整夹钳的高度，使试样的一端刚好浸在液面上.从试样被润湿的瞬间开始计时，测试30min后液体在试样中的传导距离（毛细效应值），并求出试样经、纬向的毛细效应值的平均值，试样的毛细效应综合值为试样经、纬向毛细效应高度值。

采用滴液法，试样应具有代表性，应避开折皱、疵点，试样距布边至少50mm.将试样平铺在样品架上，使样品保持平展，测试部位悬空.在试样上方10cm处用微量注射器一次性垂直滴入40L的蒸馏水。

（二）吸湿排汗性能分析整理时间对涤纶织物吸湿排汗性能的影响较大。

当整理时间从10min增加到20min时，吸湿排汗性能变化不大，但是当达到30min时，吸湿排汗性能有了较明显的提高，继续延长时间，其毛细效应综合值和导湿综合值略有减小，但是干燥速率几乎不变。