网球服印染整理中典型性学科交叉与融合机理探析

张玉秀

（江苏理工学院体育部，江苏常州 213001）

多学科交叉融合赋予网球服多功能性和高附加值，使之成为一种艺术化、国际化和人文化多元素、高水平的竞技文化象征。网球服面料的印染整理工艺综合和延伸了不同学科，促进抗菌防螨、抗紫外线、轻质弹性、防水透湿和吸湿排汗快干等性能不断创新演变，使网球服饰的舒适性、多功能性、防护性、环保性和减少能量消耗等得以改善。

1 网球服吸汗、透气和排湿整理中典型性学科交叉融合机理

国际上多种学科交叉融合在网球服印染领域的研究已取得了一定进展，力学、美学、生物学、物理学、化学、光学和微电子学等学科的巧妙结合增加了服饰功能性和附加值。网球运动员正反手击球时通过臀部、躯干和肩膀的扭转动作为击球提供力量，这就需要网球服有足够的包容性，让运动员有良好的触感，减少在击球时服装的上移和撕扯引起变形。发球时需要强烈的向前、旋转和向上的冲击力，肩部需要弹力更大的面料使上臂和腋下有一定的空隙量与松度，减小运动员肩部大幅度动作时的牵拉力和运动阻力，使球衣与运动节奏保持同步。打网球需要长时间连续地来回移动和击球，对网球服吸汗、透气和排湿方面的性能要求较高。女式网球服在款式上比男式网球服变化更多，除分体式T 恤上衣及网球裙外，还有连体式网球裙。2018年法网，哈勒普Simona Halep 穿着的深蓝色无领无袖工字型背心，质料、色彩、线条和拼接设计秩序和谐，使女性运动员的人体曲线之美融入网球击球的动感和延伸感之中，实现了功能价值和艺术时尚效果的融合。UA Microthread技术有助于吸收人体的热量和汗水，并且使其迅速散发[1]，在易出汗部位采用特定区域透气设计，保持衣服顺滑透气不黏连、舒爽弹性好[2]。背心正面设计运用形状、长短、粗细、位置和方向等不同的直线和曲线分割，相互间的对立从属于有秩序的关系之中，使球衣设计丰富又具有同一性和秩序感[3-5]。不同面料和不同浓淡色彩拼接的运用，让网球服具有吸睛和时尚感（如图1）[6-8]。

图1 网球服吸汗透湿设计

2 网球服抗紫外线整理中典型性学科交叉融合机理

纺织品的抗紫外线整理向人们展示光学、物理学和化学等学科交叉融合取得的重大成就，也是学科交叉产生的丰硕成果。网球运动大多在室外进行，研究表明，过量的紫外线照射会损坏运动员的眼角膜和晶状体；会破坏运动员的皮肤细胞，当紫外线透入到真皮细胞，会导致真皮细胞大量坏死；能引起细胞核内脱氧核糖核酸（DNA）损伤，扰乱运动员的免疫系统，诱发皮肤癌。所以，对网球服面料进行抗紫外线整理、防止紫外线对运动员的伤害已成为纺织染整业的重要课题。用于网球服面料抗紫外线整理的水杨酸类化合物抗紫外线机理实质上是光学、物理学和化学原理的融合。水杨酸分子中有氢键，开始时对紫外线的吸收能力较弱，紫外线照射一定时间后发生分子重排，逐渐形成紫外线吸收能力强的二苯甲酮结构[9-11]：

用于网球服面料的金属、金属氧化物和盐类的抗紫外线机理融合了物理学和光学原理等对光线实现屏蔽[12-13]，不进行能量转换，对入射的紫外线通过折射、反射和散射来达到抗紫外线的目的，机理如图2所示。

图2 反射型抗紫外线织物的抗紫外线机理

3 网球服抗菌防臭整理中典型性学科交叉融合机理

多种学科技术结合的纳米技术是国际生物技术领域的前沿和热点，在纺织领域有着广泛的应用和明确的产业化前景。采用纳米抗菌剂对网球服面料进行后整理作为21 世纪多学科融合技术被重点发展。有利于微生物附着的多孔式物体形状和高分子聚合物化学结构的网球服面料是微生物生存、繁殖的良好寄生载体。抗菌防臭网球服面料（antimicrobial fabric，anti-odor fabric or anti-mite fabric）可以高效去除织物上的细菌、放线菌、真菌和霉菌，保持织物清洁，并能防止微生物滋生和繁殖。如图3所示，应用广泛的纳米ZnO 抗菌剂对网球服面料进行后整理的机理是纳米科学、光学、化学、微电子学和生物学等多学科交叉融合[14-17]。

图3 纳米ZnO的抗菌机理

在无光照条件下，网球服的抗菌机理是物理作用下纳米材料的锌离子溶出，与细菌体的蛋白酶结合，使其失去生物活性而将细菌杀死，反应前后正负电荷数之和相等；光照时，纳米ZnO 吸收能量大于或等于其禁带宽度的紫外线光子后，处于价带上的电子就会被激发到导带上，从而分别在价带和导带上产生高活性自由移动的光生电子（e-）和空穴（h+）。光生电子及光生空穴直接与细胞膜或细胞组分反应而导致细胞死亡，从而消除衣服上多种有机物及毒素；光生电子或光生空穴与氧反应生成氧化分解能力极强的活性氧进攻细胞组分，起到对衣服去污抗菌的作用[18-21]。

4 总结与展望

染整工艺的发展涉及到不同学科之间的相互交叉、融合和渗透。不断创新演变的网球服将运动激情、时尚潮流和科技智能完美融合，其进阶史与学科交叉融合呈现出互动的哲理关系。不同学科之间的交叉融合和渗透是染整创新的基础，而染整技术的进步又促进了其他学科的完善与发展。