吸湿快干针织面料开发探讨

徐继宠 顾维铀

随着各项纺织技术的进展和服用领域的拓展,近年来,吸湿快干针织面料在技术上有不少新的进展,服用性能日趋完善,给人们带来了穿着舒适性。但是,该产品在市场上不断普及壮大的同时,也出现了良莠不齐的现象。若吸湿快干性能不好,会带来化纤贴身穿着的不舒适感;若导湿层和吸湿层配置不当,会因透气性差而带来闷热感。为此,有必要对吸湿快干针织面料的合理开发作一些探讨。

1针织面料吸湿快干机理和各类服装服用舒适性

要求

热湿舒适性是服装面料舒适性的一项主要概念,它指人体需要向周围环境散热和散湿时,服装面料作为人体与环境的中间体,起到调节人体热湿平衡的媒体作用。即,既能在寒冷时起到保温御寒作用,又能在炎热时帮助排出热量和汗液湿汽。织物的吸湿快干可以消除内衣湿后的湿寒感、湿重感、湿粘身感,并减少湿阻塞而透气性好,从而增加服用舒适性。

舒适性的针织内衣需要这种吸湿快干针织面料,但一般的纺织材料,无论是天然纤维还是化学纤维都很难兼具吸湿和快干两种性能。天然纤维吸湿性好、穿着舒适,但其缺点是当人体处于出汗状态时,不能及时将汗液排出,给人一种湿冷的感觉;化学纤维由于其吸湿性差,所以穿着时容易闷热,造成一种不舒适的感觉。

织物吸湿快干的过程涉及吸湿、导湿和散湿。织物从人体皮肤上的吸湿取决于皮肤与内衣织物之间的微气候干湿差动效应。这个微气候的湿度越高,织物内表面纤维的吸湿性越好,则织物吸湿效果越好。织物从内表层向外表层的导湿取决于导湿结构和织物内外层纤维之间的吸湿性差动效应,织物结构的毛细管效应越显著,内外层吸湿性差越大,则织物的导湿效果越好。织物的散湿取决于织物外层与外界气候(或内衣和外衣之间的微气候)的干湿差动效应和织物外层的散湿性,织物外层与外界气候的干湿差越大,织物外层纤维散湿性越好,则织物散湿效果越好。

吸湿快干针织面料是要提供一种具备从人体皮肤吸湿,并从织物内表面到外表面导湿和从织物外表面散湿干燥的功能。

2吸湿快干针织面料的织物结构

不同用途的吸湿快干服装应采用不同结构的针织面料。吸湿快干服装大致可分 3 类:适合出汗较多的针织运动服面料、适合夏季一般穿着的汗衫T恤类面料和穿在外衣里面的针织内衣衫裤面料。

吸湿快干针织运动服面料是适应多汗状态,一般采用经编结构或纬编结构。经编可采用导湿化纤长丝的特里科双梳结构;经编结构易织得较薄,且经编易编织微小网眼的结构,从而可增加织物的透气性。纬编可采用导湿化纤短纤或长丝的单面结构或细针距双面结构;可采用集圈花色组织提在织物内层形成凹凸使织物汗湿后不易粘身。吸湿快干针织运动服面料一般采用单一的纱线 — 导湿纤维纱线。因为出汗较多时,差动效应自然大,织物上的导湿纤维足以吸取汗水,所以不必依靠吸湿性强的天然纤维。该织物更加注重吸湿后的对外散湿和通过透气性对外散湿。因此,比较合理的结构配置应采用化纤的导湿纤维,既有导湿性又比较易干,并以较薄的织物质地和微小网眼结构来增加透气性。

汗衫T恤类吸湿快干针织面料更多考虑的是舒适性,一般综合考虑吸湿快干因素,采用吸湿快干性能的两种纤维组合,有交织和混纺的。但较合理的结构是双层织物结构,其贴身的内层采用导湿化纤编织,外层采用吸湿性好的天然纤维编织。内层靠毛细管效发挥导湿作用,且化纤易干;外层的天然纤维吸湿性强,可把内层的水分较充分地吸过来,使贴身的内层比较干燥,而水分在外层也容易散发。这种双层结构可以采用纬编单面添纱组织用以编织较薄织物,或纬编双面组织用以编织一般厚薄织物。

内衣衫裤类吸湿快干针织面料是用于秋冬针织内衣衫裤,由于该织物要求有一定的保暖性,因此秋冬针织内衣衫裤一般采用中等厚度的双面纬编织物,原料成分以天然纤维为主。其特点为织物内层面对的皮肤出汗较少,主要是吸收汗汽;织物外层面对的是其他衣服,织物外层的水分是向其他传导织物在织物之间的微气候中散湿。该织物比较合理的结构是内层采用导湿化纤与天然纤维混纺或交织,外层采用吸湿性较好的天然纤维,整块织物结构比较蓬松。这样,其贴身的内层满足一定的导湿快干性,又保持天然纤维带来的服用舒适性。织物较好的透气性,有利汗汽通过,被其它织物吸收。织物外层天然纤维较强的吸湿性有利于将贴身的内层水分吸去,并由于其两面不同的湿度驱使其水分向其它织物传导。

3纺织原料对吸湿快干针织面料的影响

吸湿快干针织面料所用的原料主要是导湿原料和吸湿原料两类。近年来纺织原料不断推陈出新,提供了新的选择对象。

目前,开发吸湿快干性能织物的导湿纤维主要有两种:一是纤维表面具有沟槽的合成纤维,采用异形喷丝孔纺出各种特殊的异形截面纤维已比较成熟。它使织物含有细密的空隙,形成良好的毛细管效应,纤维上或纤维间的毛细通道,产生芯吸作用而达到导湿和干爽的性能。二是微细化的合成纤维,由于单纤细度很细,在纤维和纤维之间形成良好的毛细管效应,同样也能达到上述导湿和干爽的性能,目前一般采用单纤细度在 0.7 ～ 1 D之间的细旦纤维,而不宜采用超细纤维。主要原料是各种异形截面、表面带沟槽的导湿涤纶,最初是美国的coolmax®导湿涤纶,现在国产的许多品牌产品质量也不错,关键在于针织厂使用得当。其他合纤原料锦纶、腈纶、丙纶也都有导湿纤维,例如异形截面导湿锦纶、细旦丙纶等。一些衍生产品,如PTT也有导湿纤维。目前这方面的进一步开发有对化学纤维进行物理改性(研发各种异形截面的纤维)和化学改性(进行亲水接枝),解决化纤吸湿性差的问题。

开发吸湿快干性能织物的吸湿原料主要采用天然纤维,有棉、麻、丝、毛。实际应用的主要是棉纱,另外,棉麻混纺纱也是不错的选择。近年来,纤维素纤维在针织内衣上的应用日趋流行,有Modal、竹浆、天丝®、丽赛®等以及与棉的混纺纱提供了比棉吸湿性更好的天然纤维,可以开发效果更好的吸湿快干针织面料。当然还有吸湿性更好的天然纤维可供选择,如木棉,可通过混纺入低比例木棉来增加吸湿性。

在选用异形截面纤维和细旦圆形截面纤维原料时要考虑到下列性能:异形截面纤维织物的润湿性能比圆形截面纤维织物好,但异形截面纤维织物的导湿性能与圆形截面纤维织物差不多。散湿性与吸湿性成反比例关系,异形截面纤维织物相对于圆形截面纤维织物的保水率好,异形截面纤维织物的散湿性能比圆形截面纤维织物差。

在选用导湿纤维纱线和吸湿纤维纱线时要注意这两种纱线的配合,仅当这两种纱线的吸湿性差异显著时,才有利于织物内层的水分向织物外层转移,且不同的服装对这两种纱线的吸湿性差异大小程度要求也有所不同。

4加工方法对吸湿快干针织面料的影响

加工方法对吸湿快干针织面料的性能有很大的影响,可以通过加工方法来保证吸湿快干针织面料的性能,也可以通过特殊的加工方法来开发这类新产品。

吸湿快干针织面料基本上采用吸湿性原料和疏湿但导湿的原料,利用两种原料的差异来形成湿的传导。可以通过加工方法来形成或者扩大这种差异,以开发服用性能兼顾的产品或吸湿快干强的产品。例如,紧捻棉纱加工成紧捻纱后,快干性能增加。

在开发纬编吸湿快干针织面料时,可采用单面添纱组织或者双面复合组织的结构,以内外两层不同原料组成。为了使织物的吸湿快干效应更好地发挥,应当通过选用不同细度的纱线和不同的线圈长度,使织物内层的未充满系数大于织物外层。这样,织物的导湿内层少了些并不影响其润湿的外层和皮肤之间的隔湿作用,又有利于皮肤直接向织物外层散湿。

设计吸湿快干针织运动服面料的编织密度时应考虑,织物密度增大,单位面积织物中孔隙变多,导湿性能好,织物中毛细水的含量增加,润湿性能好,但散湿性能变差,织物透气性变差,需要兼顾。为此可采用较大的织物密度来提高导湿性,同时每隔一定距离编织一些网眼花色来增加透气性。

在织物后整理中应以适当的助剂去除表面油渍,保证织物的吸水及水分在织物中的扩散、渗透和传导。导湿涤纶针织物的前处理是要去除纺丝时的油剂和抗静电剂等。精练剂以非离子型表面活性剂如净洗剂OP等为佳,如污渍严重的可加入少量纯碱,精练都是在较温和条件下进行的。经适当的处理后,导湿涤纶织物表面遇到水分就会渗透下去,扩散开来。在织物整理加工中需要注意的是,若助剂应用不当,即使是天然纤维织物,也可能被表面上蜡一样封住而使水珠在布面上不易渗入。

化学纤维缺少亲水基团,吸湿性较差,而散湿性比较好。目前对此进行改进的方法有:一是采用改性助剂在织物外层进行涂层处理;二是采用亲水性处理剂对织物进行后加工。

5吸湿快干针织面料进一步开发的探讨

纺织技术的不断进步,新原料的陆续问世,消费者对吸湿快干产品的追求,为进一步开发吸湿快干针织面料提供了基础。通过综合开发,吸湿快干针织面料领域是大有潜力的。

5.1 高导湿隔湿针织面料

传统的吸湿快干针织面料一般是由导湿涤纶和棉纱分布在织物两面形成的,为了提高导湿隔湿功能,需要扩大织物内层导湿纱线与织物外层吸湿纱线的吸湿性差异。回潮率越高,吸湿性越好;回潮率越低,疏水性越好。

选用导湿隔湿层原料时可选择丙纶,织物隔湿效应比涤纶更好;选用吸湿层原料时可选择Modal等新型的纤维素纤维,其回潮率与同是纤维素纤维的粘胶相当,其吸湿性比棉显著高。

以纤维素纤维取代棉,涤纶的硬挺正好弥补纤维素纤维的柔软。若考虑到织物的其它服用性,也可采用混纺纱,例如采用Modal/棉混纺纱可改进纯Modal表层的起毛起球性。同时可结合凹凸结构设计,使织物与皮肤点接触,更好地发挥隔湿作用。

5.2 纯天然纤维导湿针织面料

有的内衣服装要求在人体稍出汗时和不出汗时都有比较好的舒适性,因此,要求采用纯天然纤维组成的导湿针织面料。

该产品织物内层的导湿隔湿层原料采用紧捻棉纱,其捻度比常规针织用纱高 50% 左右。紧捻棉纱比常规棉纱快干、不粘身、凉爽,但紧捻棉纱编织有一定难度,需要专门退绕装置以防止紧捻棉纱扭结。织物吸湿层原料要选择与紧粘棉纱吸湿性差异尽量大的原料,可采用Modal纱编织,依靠紧捻与松捻,棉与Modal的双重吸湿性差异形成导湿快干效应。

另外,同样是棉纱,通过亲水整理的棉纱和通过疏水整理的棉纱分布在织物两面,也会形成差动导湿效应。

5.3 纯合纤导湿针织面料

导湿快干运动面料需要较好的隔湿性时,可采用两种合纤来编织,选用两种差异较大的原料来形成吸湿差动效应。

丙纶的回潮率比涤纶低很多,疏水性极佳。可以用 0.8 D左右的细旦丙纶编织织物的贴身内层,而以纤维表面带沟槽的异形截面涤纶编织织物外层。由于丙纶细旦丝的毛细管效应,涤纶表面沟槽带来的润湿性以及丙纶与涤纶的回潮率差异,由此来形成差动导湿效应。

吸湿快干针织面料提高了贴身服装的穿着舒适性,人们对舒适性要求逐渐提高,因而产品开发也无止境。当前吸湿快干针织面料有待于按各种不同的服用领域作进一步开发。