面料凉感功能研究

文/姚盼盼

近年来，面料凉感功能的开发与研究在纺织服装行业中引发热潮，由具有凉感功能的面料制作的纺织服装产品不仅能为人们提供衣着凉爽冰感、舒适的生活品质，而且响应了生态环保的主题[1]。凉感功能性面料一般是采用独特的方式，比如通过对纤维原材料进行改性或者对面料织物组织结构进行设计、后整理加工等方式，使面料具有迅速扩散体热，加速排汗和降温作用，持久保持织物面料凉感与舒适的功能[2]。在内衣、衬衫、床上用品、服装面料等产品中，凉感纤维的功能应用尤为明显。

1 面料凉感功能的研究现状

在酷热难耐的夏季，由凉感功能面料制成的凉感纺织服装产品越来越受到人们的欢迎，接触能够带来凉感舒适性越来越成为消费者选择产品的一项重要参考指标。

目前国内对凉感功能面料的研究主要是通过以下几个方式赋予面料凉感功能：通过对面料纤维原材料的改性或者面料织物组织结构的设计、面料织物生产工艺。在开发凉感纤维面料上面，国内就有上海德福伦有限公司利用萃取和纳米技术，优选玉石粉、贝壳粉、云母粉等天然矿物质材料加工成纳米级颗粒，然后与亲水性切片纺丝，通过纤维截面的设计，使得纤维具有“毛细效应”，在实现瞬间凉感的同时，延长凉感持续时间，使人们在炎热夏天增加阵阵清凉感，更多能感受到清爽美好的舒适性。而毛志坚等[3]以涤/棉、锦/棉混纺夏作训迷彩织物为研究对象，从织物结构组织、混纺比、经纬密度等几个方面分析得出了影响织物凉感功能关键参数。王启明等[4]通过选用细旦和超细旦聚酯长丝、阳离子可染聚酯长丝、锦纶长丝、具有凉感功能的聚酯长丝以及阳离子可染聚酯仿棉长丝为原料，经罗纹复合组织双层结构设计和吸湿排汗、单向导湿等功能整理，研发出了具有典型结构效应的吸湿凉感纬编针织面料。迟淑丽等[5]通过将食品添加剂木糖醇研碎加入到溶解粘胶纤维所得纺丝液中形成均质溶液，经过小批量湿法纺丝机纺出纤维，经其各种测试分析，得出结论，此法纺出的纤维可应用于夏季凉感纤维制成服装领域的应用。金雪等[6]通过对面料织物结构的设计，采用高捻度棉纱与涤纶长丝交织开发出了具有凉感功能的针织面料，并详细阐述原料选择、设备参数、组织结构、织针排列、三角排列、编织图、穿纱方式等编织工艺，以及前处理、染色、定形等染整工艺对面料凉感功能的影响。另外，其还通过采用日本东丽公司开发的特殊材料为原料，将其与亚麻混纺纱、棉涤混纺纱混纺，得到了集速干、凉感、防紫外线多重功能于一体的功能性针织面料，并详细介绍了面料的设计思路、原料选择、编织工艺、染整工艺以及注意事项和技术关键点等[7]。唐俊松等[8]在织物后整理工艺中，通过浸轧特定凉感整理剂来赋予织物凉感功能。

2 面料凉感功能的评价

通过测试表征凉感功能的参数来评价面料的凉感功能的方法有：通过测试纤维的保温率、传热系数和克罗值，来表征纤维面料的凉感功能或者通过测试纤维的降温速率和表面温度来比较纤维的导热性能，但直接测试单根纤维的热导率很难实现对纤维面料凉感功能的评价。目前，大多数研究集中在用测定纤维束或复合材料热导率的方法表征材料的凉感功能。这些方法存在耗材多、成本高、覆盖面小等缺点。由于热导率与纤维材质自身性质相关，对于像超细纤维、异型截面纤维等这类材质相同而形状不同的纤维，热导率并不能有效表征纤维面料的凉感功能。因此，贾满兰等[9]选取不同材质、不同规格、不同改性剂添加量的化学纤维，以最大热量传递值为评价依据，研究出了一种能直接表征纤维凉感功能的测试评价方法。

国内现有面料凉感功能的测试评价标准是通过借助接触凉感测试仪器来评价面料凉感功能的方法。GB/T 35263—2017《纺织品瞬间接触凉感性能的检测和评价》提出接触瞬间凉感和接触凉感系数的概念，标准规定了面料与皮肤接触瞬间凉感性能的检测与评价方法，但此标准存在两个方面的不足，一是仅规定了接触瞬间凉感，反映不了织物持续的散热能力和热吸收能力；二是评价对织物面料的接触瞬间凉感时，规定了瞬态热流密度最大值在某一数值范围内就判定织物面料具有凉感功能，不能对凉感强弱程度进行等级划分[10]。

楚鑫鑫等[11]通过采用自主研发的热流式织物凉感测试仪，测试了多块面料的瞬态热流密度最大值和平衡态热流密度值，根据测试值，分别从主、客观两个方面评价了织物面料的接触凉感。客观评价中，采用心理学方法，将织物面料的凉感评价指标分为5 档，从高到低，获得凉感依次减弱的结果。利用模糊综合评价法，对测试得到的瞬态和稳态热流密度值进行隶属度等级分类，获得了不同凉感等级对应的瞬态和稳态热流密度取值范围。在主观评价中，参试人员直接触摸对织物面料凉感进行主观评价和分析，获得织物面料凉感等级。其得出最终结论，主客观评价分析织物面料的接触凉感结果具有较强的一致性，对织物面料的凉感等级进行了比较准确的客观划分，其研究结果对于凉感面料纺织品市场的规范有极大的推动作用。

3 面料凉感功能的影响因素

面料凉感功能的影响因素主要包括纤维原材料、织物的组织结构设计和生产工艺等。

3.1 纤维原材料

目前，市场上凉感面料品种繁多，主要是化纤类面料（如涤纶、锦纶等）直接加工，或者通过物理改性或者化学改性获得凉感纤维面料，例如在化纤纺丝过程中添加纳米级矿石粉等；通过亲水改性，结合异型截面等物理改性，使面料具有迅速吸收汗液、扩散体热等功能。化纤面料开发的凉感功能产品已较普遍，但棉类织物相对较少。另外，由于竹纤维在纤维横截面上布满了空隙，显现出中空的状态，它在一定条件下可达到很高的回潮率（45%左右），明显高于普通的粘胶纤维，具备了较强的吸湿性能，因此，由竹纤维制成的纺织品面料也具有凉感、舒适等功能，符合夏季消费者需要。相信在不久的将来，竹纤维这类的再生纤维素纤维也将在凉感纤维的火爆追求中占有重要市场。

3.2 织物的组织结构设计

为使织造的面料具有优异的凉感功能，现在多采用多种化纤或者化纤与棉通过不同的混纺方式获得。例如，王启明等[4]就通过选用聚酯长丝、阳离子可染聚酯仿棉长丝、锦纶长丝、凉感功能聚酯长丝为原料，采用罗纹排针配制的复合组织结构设计可得到具有凉感功能的面料。毛志坚等[3]通过选用涤/棉、锦/棉混纺，详细分析了织物组织、混纺比、经纬密度等因素对织物接触凉感的影响，得出织物组织和经纬密度对织物接触凉感具有显著影响，平纹或平纹加强筋的织物接触凉感优于斜纹，平纹加强筋织物的接触凉感优于平纹。

3.3 生产工艺

除了纤维原材料、织物的组织结构设计外，通过特定的生产工艺同样也能赋予织物面料凉感功能，例如通过将天然玉石或者食品添加剂木糖醇加入到纤维中，通过纺丝工艺制成差别化具有凉感功能的新型纤维，另外还可以在后整理工艺中，通过浸轧凉感助剂，如木糖醇微胶囊、冰感硅油等，赋予面料凉感功。

4 结语

具有凉感功能的面料现在已经被广泛用于纺织服装产品中，例如内衣、床上用品等。尤其是在夏季，人们对这种具有凉感功能的纺织品面料需求旺盛。通过采用特定的纤维原材料、一定的织物组织结构设计、不同的生产工艺可获得具有优异凉感功能的面料。虽然现有的接触凉感测试评价标准有待完善，但这也是表征面料凉感功能的方法之一。

除测试评价标准存在很多不足之外，凉感功能面料还存在诸多缺陷，比如凉感持续时间较短、透气性差、有异味等，这些方面还有待人们做进一步的研究。