纺织品舒适性研究的思考和建议

姚 穆,孙润军

(西安工程大学 纺织科学与工程学院，陕西 西安 710048)

热烈庆祝海峡两岸纺织科技论坛开幕。

服装用纺织品以及部分家用纺织品和产业用纺织品会与皮肤接触，并与人体同时体现，其舒适性要求非常广泛和复杂，目前的研究工作主要集中在以下几个方面：

(1) 与皮肤接触中的感觉。人体皮肤中有许多感觉神经元，包括触压、接触、横移、滑动、点压、刺痒、刺戳、刺扎、触汗毛及冷、热、红外线照射等，使人感觉到刚硬、柔软、粗糙、细腻等，并能产生舒适或不舒适的感觉。

(2) 服装材料及加工造型。从皮肤到服装外层共经过空气层、服装内表面、服装本体、服装外表面、外层空气等多层结构。对于服装热传导、湿传导提出多种要求，包括皮肤表面汗液的释放、蒸发，纤维吸收水分子，产生氢键结合、氢键解体、水分子蒸发、液态水传导、冷空气移送、体外干空气输入、体表湿空气输出等。

(3) 服装外观的影响。除宽松、紧附外，包括挺括、平整、褶皱、光泽闪跳、柔和、颜色变化、背色穿透等也会影响服装的舒适性。对某些服装提出了特殊要求，如舞袖的波浪、衣裙的悬垂及领边、帽的曲线，以及交通警察、街道清洁工的交通警示标识等。

(4) 更高层次的舒适性。是指应对严酷或特殊的环境下，安全且舒适的特种服装。例如抗静电、抑菌防臭、防紫外辐射、远红外消肿止痛以及消防队员的消防服、战士的防弹服、医用防病毒服等。2003年“非典”(SARS)爆发期间研制的医疗服，具有防病毒且透热透汗汽功能；登月球时朝太阳侧温度达到285 ℃，背太阳侧为-160 ℃，宇航员在真空极端环境下的工作服应具有防止高温变软、低温变脆等性能。

这些服装的材料都需要特殊功能。需要我们从理论上认清原理，从材料上找到适合性能，从加工上找到相应工艺，并有相应的测试仪器和专用指标。在实践中精确验证，最后生产出达到要求的产品。

这里举两个例子说明。

1998年大洪水，解放军战士80多万人到洪灾前线救灾。事后总结，80%的同志脚部糜烂，78%的同志阴部糜烂，日常生活中战士鞋、袜、内裤臭气重。我们到战士生活现场发现，晚上即便都洗过脚睡觉，10多人一间房，都必须把脱掉的鞋、袜放到室门外；放在室内，空气臭的无法忍受，被称为“汗臭”。但采取人汗测试无此臭味物质，洗涤的鞋、袜、内裤，体温培育测试也没有臭味。后来发现衣物喂入少量人体皮肤表皮死亡细胞后，培养出臭味；最后确认袜、衣的臭味是人体表皮死亡细胞脱落后，在衣物中被一批细菌食用分解产生氨化合物生成。北京中国人民解放军总医院设立专项科研项目，从近百万解放军战士人体表皮收集到皮肤各种病、痛、化脓的样品分析，得出中国人体有害细菌主要有须廯毛廯菌、红色毛廯菌、尤小孢子菌和绿脓杆菌等4类。因此，寻找出了适合消灭这些有害细菌的药物处理纺织品。事实证明，可以防止皮肤疾病，并避免了臭气的发生。包括我们自己日常生活穿了抑菌防臭袜，10天不洗脚，脚和袜都不臭。

另一个例子，2003年春中国“非典”SARS爆发， 4月6日下午中央召集我们开会，说前一周统计，“非典”新感染病人中医护人员占30%，“非典”死亡人中，医护人员占30%。医护人员若得不到保护，“非典”战役将无胜望，因此急需防病毒服。首先立即采用军用毒气防护服，可以隔离病毒，但不能透过汗气，5小时服内积留汗水超过0.5 kg。因此,必须尽快研发防“非典”病毒服，要求防病毒且透汗汽。当时，没有“非典”方面的知识，检索到美国发表的多条“非典”病毒电子显微镜照片，发现“非典”病毒为圆球形，表面有短的纤维丛，平均球直径100 nm，最小直径为80 nm。根据这些数据，决定采用最大孔径76 nm的聚四氟乙烯隔离膜。不过，试制之后在北京解放军总医院实验，病毒大量透过。当时考虑，一方面是美国照片可能未报道最小的病毒颗粒，另一方面考虑圆球状细胞是软的，可能会缩成椭球形。将最大孔径控制为37 nm，经测试无病毒洩漏，水蒸气可以顺利通过。进一步研究了该薄膜的外保护层织物及与皮肤接触面的轻薄化针织物，加上剪裁密封物质和其他配套材料，经制作测试后请医生试穿。对各局部的松紧、长短修改后，形成最终样品。2003年4月28日，在北京召开了科技项目验收审查会议，非典服生产标准的国家标准审查会议，当天即由科技部、卫生部标准委员会审查批准，并由部长签发，当天实施。4月28日晚开始批量生产，5月1日配备小汤山医院，5月2日开始收治病人。并供全国“非典”收治医院使用。半年之后统计，小汤山医院共收治非典病人1 372人，医院医护、食堂、警卫人员等1 838人无一人感染。

为了实现服装穿着的舒适性要做许多工作。从纤维设计与生产，纺纱、织造、染色、整理，服装设计与加工及之后的穿用、洗涤、存放都要符合要求。为了服装平整、挺括，纤维必须有一定的刚度和模量，纱线中心最好有一些圆、粗、直、挺的纤维；为了服装的柔软、细腻，纱线外层一定要有纤细、柔软及较密螺旋卷曲、膨松的纤维。希望有丝绸的光泽，纤维截面可用三角形截面的纤维；需要柔和光泽，纤维表面要有较小的曲面。为了导汗快干，纱线外层纤维选用异型截面，带有狭小沟槽，但防止U形、E形截面，洗涤后相邻纤维互相对嵌而截断通道；为了保证色泽美丽持久，最好化纤原液着色；为了防止色光背透，纺丝中应加入细颗粒光分散剂；为了实现抑菌、防臭、抗静电、阻燃等功能，需要在化纤纺丝时加入相应的化学物质；为了亲水、憎油，应在纤维表面用相应化学物质处理；为了隔离病毒、毒气，应增加防透薄膜等；为了服装导汗、透湿、快干，最好用回潮率低的纤维，织纹结构疏松，纤维憎水。在夏季，为使衣内近皮肤空间层的湿空气便于外导，衣服下边应留有让空气进入的空口，衣服上端应留有热湿空气向上流动输出的出口。诸如此类，需要进行合理设计和加工。为了保证衣服用水洗涤后不会皱、缩，纤维结构应避免水湿后玻璃化转变温度的下降。这些需要大家给予关注和合理设计。

服装穿着舒适性研发工作量今后还很大，最主要的是将人体卫护，特别是体弱、年老人群以及病患人群服装与医卫检测、维护系统智能化等工作结合在一起。人体血压、体温、心率、心电图等自动检测已开始和服装结合，心脏自动启搏等已可不植入体内，特别是结合数千年来中医针灸穴位的人体神经电路系统智能服装的研制。不过工作量仍十分繁重，今后还要做大量工作。

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