吸汗快干的速爽针织运动面料的研制

秦兆琼，王正球 ，黄春燕

[东丽酒伊织染（南通）有限公司，江苏南通 226007]

随着体育热的不断升温及全名健身热的推动，越来越多的上班族加入到运动的行列，无论是时尚休闲的高尔夫运动，温婉柔性的瑜伽运动，亦或是基本的跑步热潮，已经潜移默化地成为了我们生活中必不可少的一部分。一款舒适性极高的速干面料将成为时代的趋势。

本课题针对原料的研究，搭配了特殊的组织结构，成功研发了具有差别化吸水速干功能的速爽面料，达到了肌肤面低保水性，表里扩散面积比高达6倍以上，具有超强的吸水性和速干性。

1 实验部分

1.1 材料

纱线： 56T-72-DTY（恒力化纤）；44T-24-W80A（东丽合成纤维有限公司）。

助剂： 高效除油剂(非离子表面活性剂混合物)，1.0g/L；螯合分散剂(丙烯酸均聚物)，1.0g/L；染色酸(柠檬酸)，1.0g/L；苏铂隆分散染料；吉华分散染料；吸水处理剂(聚酯聚醚/脂肪醇聚氧乙烯醚)，3.0%。

1.2 仪器

28G 单 面 大 圆 机（ 日 本 福 原OD4-VXC-3S）；28G 双面大圆机（张家港骏隆JLD-N1）；针织定型机（深圳立信门富士TWINAIR B260 NO.45T8860）；针织染色机（日本尼森600VPH-FU-1LL）； 检查机[台湾皇新HS-105C（2400mm)]。

1.3 性能测试方法

按GB/T 216655.1—2008 吸水速干性的评定和东丽内部评价方法 QT-8.2-124 进行。

1.3.1 吸水保水性

（1）称试样片的质量并记录W1。

（2）称塑料板的质量并记录W0。

（3）称两块滤纸的质量并记录（要注明表面滤纸w1和里面滤纸w3）。

（4）用注射器注入1.0mL的蒸馏水在塑料板上（水滴要滴在中间位置）。

（5）将试样放到塑料板上记录时间（正面朝上）。

（6）放置1min 后称吸水后的试样重量W2和塑料板上所残留蒸馏水后质量W3。

（7）将吸水后的试样放置在两块滤纸中间，并用500g 下压装置放置1min（试样下面的滤纸为里面滤纸，上面滤纸为表面滤纸）。

（8）1min 后称吸水后的表面滤纸重量w2和里面滤纸质量w4。

（9）计算吸水率（%）、表面保水率（%）、里面保水率（%）、表里保水率比算出3 枚试样的平均值。

吸水率（%）=（W2-W1）/{(W3-W0)+(W2-W1)}×100%

表面保水率（%）=(w2-w1)/(W2-W1)×100%

里面保水率（%）=(w4-w3)/(W2-W1)×100%

表里保水率比=表保水率（%）/里保水率（%）

1.3.2 表里扩散面积比

（1）将塑料板放在水平桌面上，注射器底部距塑料板1cm，连续滴下3 滴墨水，确保0.1mL,直径约1cm 的状态。

（2）将试样放在滴完墨水的塑料板上面（正面朝上）。

（3）1min 放置后，用记号笔划出表面及里面扩散的面积。

（4）用面积仪测量表面及里面扩散的面积值。

（5）计算表里扩散面积之比，算出3 枚试样的平均值。

表里，扩散面积比=S1/S2。

其中，S1为表面扩散面积，S2为里面扩散面积。

1.3.3 残留水分率

（1）每个样品裁取5 块试样，每块试样的尺寸至少为10cm ×10cm，试样应平整无褶皱。

（2）对试样称其质量，记为m。

（3）用吸管吸取0.2mL 的水轻轻滴在试样上，滴管口距试样表面应不超过1cm。

（4）称其质量后悬挂于标准大气中，每隔（5±0.5）min 称取一次质量，精确至0.001g，直至连续两次称取质量的变化率不超过1%。

式中：△mi—水分蒸发量，g；m0—试样原始质量，g；m—试样滴水润湿后的质量，g；mi—试样滴水润湿后某一时刻的质量，g；Ei—水分蒸发率，%。

1.3.4 人工气象模拟运动的远红外测试

（1)同一名测试者，静坐25min 后，分别试穿开发品及比较品制成的T 恤后对前胸和后背用远红外摄像头拍摄，记录下温度。绿色是汗液分布多的地方相对温度低，红色为汗液分布少的地方相对温度高。

（2）该测试者进行30min 的室内跑步运动。

（3）每隔5min，记录一下远红外温度照片。

（4）30min 后，记录下远红外温度照片，对比开发品和比较品的速干性，绿色的面积大的则残留汗液多，速干性差。

2 结果与讨论

2.1 纤维选择及面料组织设计

在织物的表层使用超细聚酯纤维。在织物的里层使用东丽纤维有限公司特有的高卷缩聚酯纤维。高卷缩聚酯纤维形态如图1。

图1 高卷缩纤维形态

在组织构造的设计上，通过集圈的部分使用，来形成凹凸点状结构。在单面组织结构的基础上，在部分线圈上使用集圈连接形成线圈圈弧的重叠，继而在织物的反面形成凹凸点状结构。在双面组织的基础上，通过织针的抽针排列形成凹凸结构，配合成圈和集圈的线圈结构形成点状结构。水分子扩散的示意图如图2。线圈结构图如图3。

图2 水分子扩散示意图

图3 线圈结构图

人体大量发汗后通过速爽面料里层的点状结构时，红色凸点处是由高卷缩纱线形成的架桥结构，由于纤维本身保水率极低，从而形成了毛细管效应。水分子由凸点两侧的间隙进入到由超细纤维构成的织物表层[1]。以此循环往复，不断地将人体排出的汗液转移到织物的表层，再通过空气的流通，将汗液蒸发。

图3 是为达到超吸水速干的效果设计的线圈结构图。图中蓝色的线圈是由超细纤维编织的，而红色的部分是由高卷缩纤维编织的。其中，高卷缩纤维采用部分编织的方法来达到凹凸的点状效果。

基于组织及纱线搭配的原理开发了一款网眼速爽面料。通过网眼的组织结构，加速空气的流通，进一步加快面料快干的速度。组织外观如图4 所示。

图4 组织外观图

蓝色实心圆圈的水分子沿着图中蓝色虚线的箭头不断地通过网眼进入到面料的表层。红色实线所表示的网眼边缘是由高卷缩纱线编织的。而浅蓝色的横线则为超细纤维编织的表层，不断地吸收从面料里层转移过来的水分子。为了使网眼更加的立体，从而使汗液尽快地转移到织物表层。[2]网眼处采用抽针，使瘦长型的线圈转变成短胖型的，扩大汗液转移的区域，同时减少肌肤的接触点，从而达到点线的接触效果，如图4 右所示。

2.2 速爽面料的超吸水性分析（里层保水率10%以下）

与常规的设计不同，在普通组织的基础上，增加了导水层结构，使面料的表层与人体肌肤面彻底地隔离开，同时利用毛细管效应，在织物表层运用高吸水纱线，增加了面料吸水扩散层的吸水性。另外，导水层的特殊纱线，能迅速将水分子排到特殊组织的拱桥结构中的凹槽里，通过凹槽的间隙被吸水层稀释及扩散，进而导到面料的表层，从而使肌肤面永久性的保持干爽舒适，达到了超吸水功能。

通常的吸水速干面料，尽管具有较强的吸水性，但是并不具备单向吸水的能力，而该速爽面料因在织物的里层使用了高卷缩的聚酯纤维，使得里层的保水率在10%以下，肌肤面的水分子全部透过里层被表层所吸收，继而赋予了面料很强的单向吸水的功能。

图5 为织物里层的相对湿度对比图。开发品的速干性较涤纶品及棉品具有明显的优势。

图5 织物里层的相对湿度对比图

图6 为织物里层的水分子残留量对比图，左图为开发品，右图为纯棉品，取2mL 的红色油墨分别滴在开发品及纯棉品的反面。30s 后，用同样的力度将透明玻璃薄片按压被滴有油墨的两块面料。按压开发品，速爽品的这块玻璃薄片上几乎无油墨残留，纯棉品的这块玻璃薄片上仍留有油墨。可见，开发品接触肌肤面的面料里层的保水率很低。经过实验测试，该速爽面料的里层保水率低于10%。

图6 织物里层的水分子残留量对比图

2.3 速爽面料的水分扩散性分析

由超强的吸水扩散层作为核心层，将导水层输送来的水分子几乎全部吸收并开始稀释性地扩散开来。扩散速度快，扩散面积达到了棉品的3 倍以上，所制得的服装比棉品具有更佳的穿着舒适性能。

从图7 可以看出，水分子由肌肤面直接通过面料的里层的凹凸点状结构处，迅速地转移到面料的表层，再在面料的表层不断的扩散开来。图8 是对速爽面料和棉品进行的水分子扩散实验的对比。左图为开发品，右图为纯棉品。用同一滴管各取一滴油墨低于开发品和纯棉品上，在滴有油墨的两块面料的左侧分别放上一枚一元硬币。30s 后，观察油墨在两块面料上的扩散面积。速爽品上的油墨扩散面积远远大于一元硬币的面积，而纯棉品的扩散面积远小于一元硬币。

图7 水分子扩散图

图8 水分子扩散实验的对比

2.4 速爽面料的速干性分析

以水分残留作为速干性的评价指标，分别对速爽面料、全棉面料、全涤面料进行速干性实验，结果如图9 所示。实验发现，速爽品在25min 以内残留水分已经达到10%以下，而在40min 以内残留水分为0。而全棉品在40min 的时候残留水分任为27.3%，全涤品在40min 时残留水分6.9%。速爽面料具有极好的速干性。人工气象室模拟运动的远红外测试效果如图10。结果表明，速爽面料的快干速度是纯棉品的2 倍以上。

图9 不同面料的速干性（水分残留）比较

图10 人工气象模拟运动的远红外测试效果

3 结语

在普通大圆机上通过组织设计形成凹凸点状结构，表里分别使用超细聚酯纤维及高卷缩聚酯纤维，通过网眼的组织结构[3,4]，加速空气的流通，进一步加快面料快干的速度，网眼处采用抽针，使瘦长型的线圈转变成短胖型的，扩大汗液转移的区域，同时减少肌肤的接触点。

开发的吸汗快干速爽网眼针织运动面料，里层保水率10%以下，表里水分子扩散面积6 倍以上，25min 以内残留水分已经达到10%以下，40min 以内残留水分为0，快干速度是纯棉品的2 倍以上。