吸湿排汗纤维及其作用原理研究
吸湿排汗纤维Coolplus
2、Coolplus与其它纤维的比较 Coolplus与各纱种间特性比较表
织物滴水影像图 一般聚酯织物滴水30秒后水滴未扩散，Coolplus 已扩散至二十多倍面积同时蒸发而达到快干效果。 织物滴水2秒后
织物滴水30秒后
吸湿排汗纤维最终由物理改性方法首先 获得了工业化规模的生产，主要是利用纤维 表面微细凹凸形成的沟槽，由此在织物的纱 支间产生大量的毛细管效应，将汗水由芯吸、 扩散、传递作用，迅速将水分由织物内侧迁 移至织物的外侧，水分蒸发导致快速干燥， 以及涤纶纤维在潮湿时不膨胀，不变形，不 会粘贴在皮肤上，不产生冷湿感；以致人们 称它为吸湿快干纤维，或称会呼吸的纤维。
纤维的吸湿排汗性能取决于其化学组成和物理结 构形态。从皮肤表面蒸发的气态水分首先被纤维材 料吸收，即吸湿，然后经由材料表面放湿；而皮肤 表面的液态水分由纤维内部的孔洞 (毛细管、微孔、 沟槽)以及纤维之间的空隙所产生的毛细效应使水分 在材料间表面的吸附、扩散和蒸发，即放湿。两种 作用的结果导致发生了水分迁移，前一种作用主要 与纤维大分子的化学组成有关，后一种作用则与纤 维的物理结构形态有关。
(3)接技共聚 通过接技共聚方法，在大分子结构内引入亲水基团， 以增加纤维吸湿排汗功能。通常是引入羧基、酰胺基、 羟基和氨基等，增加对水分子亲和性。在原料改性的同 时，还要有适当的纺丝工艺，使纤维具有多孔结构和更 大的比表面积等。 日本东洋纺开发的会呼吸的涤纶织物“Ekslive”，它 是通过将聚丙烯酸酯粉末 (称谓神秘粉末)，与涤纶混合 纺丝获得吸湿排汗功能，通过吸湿排除热量，改善涤纶 织物的饱和吸水性。而Komatsu Serien公司将蚕丝化合 物接枝在涤纶纤维上，产生吸水排汗涤纶纤维。 从目前吸湿排汗涤纶纤维工业化情况看来，主要是利 用物理方法，纺"+"、"Y"和"T"三种异形纤维，在其表面 还有数量不等的微细沟槽，以利加强导湿亲水基的聚合物与涤纶切片共混纺丝，同时 用特殊设计的异形喷丝板生产吸湿排汗纤维。 将涤纶切片和亲水性聚合物，用纺皮芯复合的异 形的吸湿排汗纤维。通常将亲水性聚合物为复合纤 维的芯层，而涤纶为皮层。亲水性聚合物一般是聚 醚改性聚酯(或亲水性改性的聚酰胺)。两种组分分 别发挥吸湿和导湿作用，这样的复合纤维有吸湿、 导湿的作用，达到吸湿排汗的功效。
吸湿排汗面料
3.2 吸湿排汗功能助剂
在大分子主链上含有—NHCOO—基团的重复结构单 元的聚合物统称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯（PU）。 它是由有机多异氰酸酯与聚醚型或聚酯型多元醇反应制得。 聚氨酯涂层剂是当今发展的主要种类，它的优势在于： 涂层柔软并有弹性；涂层强度好，可用于很薄的涂层；涂 层多孔，具有透湿和通气性能；耐磨，耐湿，耐干洗。 聚氨酯涂层剂不足在于：成本较高；耐气候性差；遇 水、热、碱要水解。
3.1具有吸湿排汗功能的纤维的生产
特殊异形纤维
改变喷丝孔形状是提高纤维导湿性简单、直观和行之 有效的方法。主要在异形纤维的纵向产生许多的沟槽。纤 维通过这些沟槽的芯吸效应起到吸湿排汗的作用。美国杜 邦公司生产的“coolmax”涤纶。其截面为独特的扁十字 形，纤维表面纵向成四个槽．其次面积比常规圆形截面大 或复合纺丝 将含亲水基的聚合物与聚酯切片混纺丝，同时用特殊设 计的异形喷丝板生产吸湿排汗纤维。 将涤纶切片和亲水性聚合物，用纺皮芯复合的异形的吸 湿排汗纤维。通常将亲水性聚合物为复合纤维的芯层，而 涤纶为皮层。亲水性聚合物一般是聚醚改性聚酯和亲水性 改性的聚酰胺。两种组分分别发挥吸湿和导湿作用，这样 的复合纤维有吸湿、导湿的作用，达到吸湿排汗的功效。 接枝共聚 通过接枝共聚方法，在大分子结构内引人亲水基因，以 增加纤维吸湿排汗功能。通常是引人羧基、酰胺基、羟基 和氨基等，增加对水的亲和性．在原料改性的同时，还要 有适当的纺丝工艺，使纤维具有多孔结构和更大的比表面 积等。
前景：功能性面料市场份额巨大世界各大权威纺织机构研
究表明，吸湿排汗及相关功能性纺织品是未来消费市场的 一大趋势。据预测，该类产品在2005年全球市场的销售 额可达50-100亿美元，因此，吸湿排汗纺织品具有良好 的发展前景。海外有实力的品牌商已扩大服装市场的应用。 一些纺织公司将提供相应的产品咨询、技术服务、品质监 测和服装吊牌等服务。 吸湿排汗面料的发展日新月 异，特殊功能性纺织品不断被开发出来，由于其功能优异 且价格具竞争力，未来吸湿排汗织物除了用于运动服、休 闲服、内衣等衣着用途之外，将朝多用途发展，如鞋材、 家具、卫生医疗、防护及农业等领域，市场不断扩张。
吸湿排汗纤维介绍
吸湿排汗纤维介绍：
吸湿排汗纤维是一种具有良好吸湿排汗功能的新型聚酯纤维。
其原理是利用纤维表面的细微沟槽和孔洞，将肌肤表面排出的湿气与汗水经芯吸、扩散、传输的作用，瞬间排出体外，使
肌肤保持干爽与清凉。
纤维的异形断面有W型、十字型等，例如日本可乐丽公司清凉触觉和吸、放湿特征的EVOH纤维，尤尼吉可生产的用于生产内衣的吸、放湿聚酯纤维，东洋
纺织使用的平式聚酯纤维等。
这种纤维形成的面料清凉爽快、柔软舒适、光滑细腻，特别适合运用于运动服饰、睡衣、袜类等。
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吸湿排汗剂相关工作原理分析
吸湿排汗剂相关工作原理分析
涤纶等针织物在使用和穿着过程中常常会产生一些问题，主要是吸湿性差、穿着时汗水不易排出、手感粗糙、易产生静电和易粘污等问题，这时就可以使用吸湿排汗剂对其进行功能性整理，而进过整理后的涤纶针织物可将人体排出的汗液吸收至衣物表面并快速蒸发，使人体保持干爽、舒适的感觉。
那为什么用了它后可以达到这样的效果呢？就拿LD-9020举例来说吧。
吸湿排汗剂LD-9020一端是疏水芳环链段，另一端是亲水聚醚键。
因此，它具有疏水和亲水两种特性。
它的疏水芳环链与涤纶分子结构非常相似，涤纶在高温状态下芳环之间的链段受热伸展，使它的疏水链段与涤纶的芳环中心相似相容，能进入到纤维内部。
温度降低后，涤纶芳环之间的链段重新收缩，而将它嵌在中间，紧密亲和。
使它的亲水聚醚伸向纤维的外部，形成连续的亲水薄膜，从而从根本上解决问题，它可以赋予织物蓬松、柔软以及良好的弹性，使织物具有舒适的手感和良好的透气、吸汗性能。
吸湿排汗原理
吸湿排汗原理
吸湿排汗原理主要是利用纤维的特殊结构来实现的。
当人体出汗时，皮肤表面的汗水会迅速吸附并扩散到织物的表面，然后被纤维内部的孔洞或毛细管所吸附和传输。
这种过程使得水分能够被迅速吸收并排到外界，从而保持皮肤的干爽和舒适。
纤维的吸湿排汗性能主要取决于其化学组成和物理结构形态。
化学组成方面，一些亲水性好的纤维材料，如聚酯聚醚类化学整理剂等，可以增加纤维的吸湿性。
物理结构形态方面，纤维的内外层结构差异、纤维的粗糙度、截面形状等因素都会影响其吸湿排汗性能。
此外，还有一些技术手段可以提高纤维的吸湿排汗性能，例如利用亲水性物质对纤维进行改性处理，或采用特殊的纺丝技术制造出具有特殊结构的纤维。
这些技术手段可以使纤维在保持原有性能的基础上，进一步提高其吸湿排汗性能。
总之，吸湿排汗原理的实现需要综合考虑纤维的化学组成、物理结构形态以及技术手段的应用。
在选择合适的吸湿排汗纤维材料时，应根据具体的使用环境和要求进行评估和选择。
吸湿排汗纤维及其作用原理研究
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3 8 上海纺织科技
产业用纺织品
2004 年 4 月·第 32 卷·第 2 期
表 4 焙烘温度对耐久性能的影响
焙烘温度 ( ℃)
q = 6. 7960 ×10 -
3
d3σcosθconα(3 n ηL″
-
2)
式中的影响因素包括 :液气界面张力 σ、液体粘度 η、液体
/ 材料接触角θ、纤维截面形状和直径 d 、纤维根数 n 、纱线加捻
角 α和纱线长度 L″。最重要因素是θ、d 、α。
以往制造舒适性面料多以棉等亲水性纤维原料为主 ,主要
未洗
洗5次
10. 35
13. 51
8. 38
11. 21
3. 28
6. 35
0. 75
2. 95
0. 68
2. 75
0. 54
2. 24
3. 4. 2 洗涤次数对织物整理效果的影响 配制整理工作液 了 6. 67 % ,表明了亲水整理剂 GX212 对织物的断裂强度和撕
p H = 6 、浓度为 5 %(owf) ,用浸轧法对聚酯织物进行处理 ,经不 破强度影响不明显 ;织物的回复角与原布相比 ,其急弹和缓弹
6 上海纺织科技
纤 维
2004 年 4 月·第 32 卷·第 2 期
吸湿排汗纤维及其作用原理研究
翟 涵1 ,徐小丽1 ,王 其1 , 薛 斌2
(1. 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室 ,上海 200051 ; 2. 仪征化纤股份有限公司 ,江苏 仪征 211900)
吸湿排汗纤维Coolplus
吸湿排汗纤维Coolplus是台湾中兴纺织厂 开发的一种模仿自然生态，并赋予纤维表面 无数细微长孔的新兴高科技聚酯纤维，是科 技与完美的结合。
1、Coolplus的性能 1.1 吸湿排汗原理 Coolplus纤维截面为“+”型，使得纤维表面形成细 微沟槽，同时添加特殊的聚合体，利用该材料溶解 性的差异，赋予纤维无数细微空洞。通过这些细微 沟槽和空洞产生的毛细现象，将肌肤表层排出的湿 气与汗水经由芯吸扩散、传输等作用，瞬间排出体 外，从而使肌肤保持干爽与凉快。
(2)纤维的干燥性 聚酯纤维间的水分主要依靠大量的微孔毛 细管引力被纤维握持，或者机械地保持在纤 维间的毛细管中，在正常环境温度下水分容 易输送到纤维表面而挥发掉，
3、 Coolplus纤维应用范围及前景 Coolplus纤维应用广泛，能纯纺，也能与棉、毛、丝、麻 及各类化纤混纺或交织，可梭织、也可针织，现大量应用于 运动服装、衬衣、内衣、袜子、手套等产品中。 由于Coolplus具有优良的吸湿排汗功能，现已广泛的被美 国、欧洲、日本的名牌服饰所采用，例如美国"NIKE"、欧洲 "PVMA"、日本的"UNIQLO"、"DAIWABO"等等，受到消费者 的瞩目与喜爱，Coolplus与美国杜邦公司生产的Coolmax功 能相同，但二者价格相差几乎1倍之多，Coolplus由成本优势。 世界各大权威纺织机构研究表明，吸湿排汗及相关功能性纺 织品将成为未来消费市场的一大趋势，具有广阔的发展前景。
纤维的吸湿排汗性能取决于其化学组成和物理结 构形态。从皮肤表面蒸发的气态水分首先被纤维材 料吸收，即吸湿，然后经由材料表面放湿；而皮肤 表面的液态水分由纤维内部的孔洞 (毛细管、微孔、 沟槽)以及纤维之间的空隙所产生的毛细效应使水分 在材料间表面的吸附、扩散和蒸发，即放湿。两种 作用的结果导致发生了水分迁移，前一种作用主要 与纤维大分子的化学组成有关，后一种作用则与纤 维的物理结构形态有关。
吸湿排汗纤维形态结构及其产品湿传递性能的研究的开题报告
吸湿排汗纤维形态结构及其产品湿传递性能的研究的开题报告一、选题背景：吸湿排汗功能，是纤维与面料中最基本的功能之一，很大程度上决定了面料的舒适性和使用效果。
吸湿排汗纤维是一种特殊的纤维，其具备自身的纤维结构特征，能在实际应用中提高面料的水分吸收性和湿度调节能力。
目前，吸湿排汗纤维已被广泛应用于户外运动服、健康内衣等领域，且市场需求逐年增长。
因此，了解吸湿排汗纤维的形态结构及其产品的湿传递性能，对纤维与面料的相关研究和产业应用具有重要的意义。
二、研究内容：本研究将从吸湿排汗纤维的形态结构和产品的湿传递性能两个方面进行分析和研究。
1、吸湿排汗纤维的形态结构：通过对吸湿排汗纤维的样品进行扫描电镜图像分析、纤维断裂特征分析、拉伸性能等方面的研究，系统阐述吸湿排汗纤维的形态结构、组成成分、分子链结构等特征，并分析其影响面料湿传递性能的原因。
2、产品湿传递性能：侧重于纤维性能在实际应用中的表现，通过实验研究吸湿排汗纤维面料的吸湿速度、透湿率、蒸发速率、综合透湿性等湿传递性能指标，并与普通面料进行比较，挖掘吸湿排汗纤维对面料湿传递性能的优化作用。
三、研究意义：1、为吸湿排汗纤维和面料的研究提供基础和参考。
2、为纤维和面料的生产和应用提供技术支撑。
3、挖掘吸湿排汗纤维在特定领域的应用优势。
四、研究方法：1、扫描电镜图像分析。
2、纤维断裂特征分析。
3、拉伸性能测试。
4、实验室微环境测试仪测定面料湿传递性能。
五、研究预期结果：1、深入了解吸湿排汗纤维的形态结构和性能特征，为纤维和面料的研究提供基础和参考。
2、挖掘出吸湿排汗纤维对于提高面料湿传递性能的优化作用，为产业应用提供技术支撑和参考。
3、创新吸湿排汗纤维的相关应用，提高产品的附加值。
六、研究进度：1、样品采集与制备，已完成。
2、吸湿排汗纤维形态结构的扫描电镜图像分析，正在进行。
3、纤维断裂特征分析，准备中。
4、拉伸性能测试，准备中。
5、实验室微环境测试仪测定面料湿传递性能，准备中。
聚氨酯吸湿排汗剂原理
聚氨酯吸湿排汗剂原理聚氨酯吸湿排汗剂是一种能够吸湿并快速排汗的材料。
它广泛应用于运动装备、床上用品、鞋子等领域。
本文将介绍聚氨酯吸湿排汗剂的原理及其应用。
聚氨酯吸湿排汗剂是一种特殊的聚合物材料，通常由聚氨酯、纤维素等物质组成。
这些材料具有良好的吸湿排汗性能，能够迅速吸收人体表面的汗液，并通过材料内部的孔隙结构将汗液排出去，使人体保持干燥舒适。
聚氨酯吸湿排汗剂的吸湿原理主要有两个方面。
首先，它利用了材料的亲水性。
亲水性是指材料与水分子之间的相互作用力，通常是通过材料的表面能来描述。
聚氨酯吸湿排汗剂具有较强的亲水性，可以吸附人体表面的汗液，并迅速将其转移到材料内部。
这种亲水性主要来源于材料表面的氢键和静电作用力。
其次，聚氨酯吸湿排汗剂还利用了材料的孔隙结构。
材料内部的孔隙是由材料分子之间的间隙和空隙形成的，可以储存大量的水分。
当材料吸湿后，水分子会填满孔隙，材料内部的通道会形成水分的路径，从而让水分流动。
这种孔隙结构不仅可以储存大量的汗液，还可以提高材料的透气性，使汗液能够快速蒸发，减少人体表面湿润的感觉。
聚氨酯吸湿排汗剂的应用广泛。
在运动装备中，聚氨酯吸湿排汗剂可以提高运动服的舒适度。
当人体运动时，会大量出汗，聚氨酯吸湿排汗剂可以迅速吸收和排除汗液，使人体保持干爽，减少运动中的不适。
此外，运动装备中聚氨酯吸湿排汗剂的透气性能也很好，可以帮助汗液快速蒸发，保持体温的稳定。
在床上用品方面，聚氨酯吸湿排汗剂可以提高睡眠的质量。
人体在睡眠过程中也会出汗，特别是夏天和体温较高时，容易出现盗汗。
聚氨酯吸湿排汗剂可以吸附汗液，并快速排除，减少因湿润而导致的不适感。
同时，床上用品中的聚氨酯吸湿排汗剂还可以调湿，提供一个舒适干燥的睡眠环境。
此外，聚氨酯吸湿排汗剂还被应用于鞋子中。
鞋子作为日常穿戴的物品，容易积累汗水和异味，给穿着者带来不便。
聚氨酯吸湿排汗剂可以吸收鞋内的汗液，并通过透气性良好的材料，将汗液快速排出去，保持鞋内的干燥和舒适。
吸湿排汗面料
闲服、内衣等衣着用途之外，将朝多用途发展，如鞋材、 家具、卫生医疗、防护及农业等领域，市场不断扩张。
前景：功能性面料市场份额巨大世界各大权威纺织机构研
究表明，吸湿排汗及相关功能性纺织品是未来消费市场的 一大趋势。据预测，该类产品在2005年全球市场的销售 额可达50-100亿美元，因此，吸湿排汗纺织品具有良好 的发展前景。海外有实力的品牌商已扩大服装市场的应用。
一些纺织公司将提供相应的产品咨询、技术服务、品质监 测和服装吊牌等服务。 吸湿排汗面料的发展日新月
节体温的目的,使肌肤保持干爽与凉快。
3 吸湿排汗面料的生产
开发背景：天然纤维以棉为例，其吸湿性能好，穿着舒
适，但当人的出汗量稍大时，棉纤维会因吸湿膨胀，其运 气性下降并粘贴在皮肤上，同时，水份发散速度也较慢， 从而给人体造成一种冷湿感；合成纤维以涤纶为例，其吸 水性小，透湿性能差，由于其静电积累而容易引起穿着时 产生纠缠的麻烦，尤其在活动时容易产生闷热感。
4 吸湿排汗面料的应用以及前景
应用： 吸湿排汗面料能够广泛应用于衬衣、外衣、运
动服、内衣、西裤、衬里、装饰制品等领域。使用吸湿排 汗纤维可以改善贴身衣物的舒适性，原因是可调节贴身衣 物与皮肤表面间的水分及湿度之间的关系(衣服内气候)、 衣物和皮肤接触时的压力或接触感等，可称为“可呼吸面 料”，面料既具有棉制品的触感，又具清爽感。吸湿排汗 纤维的用途中，最突 出之处是在与运动有关的领域，因 此在运动服、竞赛服等用途上已经有被大量使用的趋势， 尤其在体育用品领域中，这一功能已被认定为规定的功能。 运动服领域对该类纤维的需求十分强劲，吸湿排汗产品在 Nike、Adidas等品牌中的数量逐渐增加。
吸湿排汗纤维最新国内外专利研究进展
吸湿排汗纤维最新国内外专利研究进展作者：张晓丹蔡蕾来源：《新材料产业》 2018年第2期吸湿排汗纤维指具有吸湿、速干作用的化学纤维，该类纤维制成的服装不仅穿着舒适透气，还具有洗后快干、轻便易收纳等效果，受到了消费者的普遍欢迎。
在世界化纤市场持续低迷的大环境下，我国很多化纤企业产能过剩，生产效益不断减少，企业之间的竞争持续升级，如何提高传统产品的附加值是我国众多企业所面临的问题。
吸湿排汗纤维相对于普通化学纤维而言具有更高的附加值，近年来一直保持了良好的市场需求，是化纤新产品研发的主要方向之一。
一、吸湿排汗原理研究人员发现[1]，吸湿排汗纤维吸湿、放湿的整个过程为首先使内层纤维表面润湿，进而被纤维中的孔隙、空腔及纤维间形成的毛细管所吸收、保持，当织物外表面纤维中的水分挥发到大气中后，与织物持水部分形成干湿差异（即形成压力差），促进水分在纤维内部及纤维之间快速运输、转移，一段时间之后纤维中的水分挥发完成，纤维恢复干燥状态。
由此可知，纤维的吸湿排汗性能与其原材料、纤维形态、纤维表面状态等均有关联。
目前吸湿排汗纤维的改性方法包括在纤维内部或外表面引入亲水基团增加纤维的润湿能力；使纤维超细化、异型化或中空化增加纤维内部或纤维之间的孔洞数量，促进毛细效应的发挥；改变纤维表面的粗糙程度来提高蒸发性能等。
吸湿排汗纤维自诞生以来，纤维结构形态研究一直处于首要研发方向[2]。
目前市场上成熟的吸湿排汗产品也几乎均为异形截面纤维、中空纤维或超细纤维，如杜邦的COOLMAX聚酯纤维，单纤维截面呈扁平“十”字型，该纤维的比表面积比同细度普通圆形截面纤维大19.8 %；美国英威达的C O O L M A X A I R聚酯纤维的截面为螺旋桨形；日本帝人株式会社的聚酯中空纤维具有许多贯通的细孔；韩国晓星株式会社开发的A E R O C O O L聚酯纤维的截面为“苜蓿草”四叶子形，纤维表面具有细微沟槽和孔洞；日本东洋纺株式会社的TRIACTOR聚酯纤维的截面为Y型。
吸湿排汗的Coolmax_Coolplus纤维_张晶
收稿日期: 2007- 03- 16
( 上接第 37 页) 索, 在 2007 年初给中国服装界奉献了一场丝绸色彩 的盛宴, 用时尚色彩赋予古老丝绸以年轻活力, 使色 彩成为丝绸服装最响亮的时尚语言。
/ 秋 凝0[ 6] 07/ 08 秋 冬设 计 理念, 运 用丝绸的 柔美演绎/ 树 的缄默0、/ 天空的瞻 远0、/ 大 地 的幻想0 三大 主题, 诠释了回 归 自然、重新让心灵接近自然的美 好愿望。系列服装将秋天树木、 天空、大地的色彩变化融入整个 设计中, 以明暗度渐变的黄、紫、 橙、红、绿交织经典的黑、白作为 主要方向, 运用深褐、蜜色、茶色 和红色系 演绎秋冬 的自然界 天 图 5 / 秋凝0品牌 地清减、大树缄默仍不乏生命的热情和鸟语花香的 记忆, 强调新一季流行中丝绸低调甚至神秘的华美; 运用灰白、蔚蓝和金属色系表达秋的天空爽净、浮动 的白云等清新的气息, 表达丝绸纯净优雅而富于个 性的一面( 图 5) ; 用金色、铜红色系、巧克力色表现 十月江南迷惘而芬芳的意境, 体现丝绸一贯的高贵 品质。
Coolplus 纤维吸湿透气性 好, 织成 的成品兼具 了普通纯棉织物和合成纤维织物的优点, 且易于打 理, 具有优异的服用性能, Coolplus 织物与棉、涤纶、 尼龙织物的服用性比较见表 1。
表 1 Coolplus 纤维与其他纤维服用性比较[ 8]
织物种类
湿气调节性
服用 性 透气性
易处理性
ww w . suit e- dress. com
收稿日期: 2007- 05- 22
印度科莱恩公司新型整理剂
印度科莱恩公司推出 Ceraperm 3P 高浓度氨改性有机硅乳液, 在滚筒洗衣机中使用, 能赋予各种类型纤维柔软手感, 这 是一种理想的成 衣 柔软剂。它适用于牛仔或非牛仔类服装, 而且能改善针织品弹性。该公司另推出 Sandoperm RPU 聚合物柔软剂, 与交联剂 合并使用可赋予 织 物膨松柔软手感, 并且改善其洗涤和穿着性能, 也可改善针织品弹性和抗皱性。该柔软剂为 非离子型, 与其 他整理剂有良好 相容性, 可作为 亲 水整理剂用于纤维素纤维或聚酰胺纤维及其混合织物。
吸湿排汗纤维实验报告
一、实验目的1. 了解吸湿排汗纤维的制备方法及原理；2. 掌握吸湿排汗纤维的测试方法；3. 分析吸湿排汗纤维的性能。
二、实验原理吸湿排汗纤维是指具有优异吸湿排汗性能的纤维材料，主要利用纤维截面的特殊结构，如异形化、中空结构等，以及纤维表面的亲水基团，使纤维具有快速吸湿和排汗的功能。
本实验采用物理改性和化学改性两种方法制备吸湿排汗纤维，并通过测试其吸湿、排汗、透气等性能，评估其应用价值。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：聚酯纤维、聚丙烯腈（PAN）、聚偏氟乙烯（PVDF）、氧化锌（ZnO）纳米棒等；2. 实验仪器：扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、吸湿排汗性能测试仪、透气性测试仪等。
四、实验方法1. 吸湿排汗纤维的制备：（1）物理改性：采用异形化方法，将聚酯纤维、PAN、PVDF等原料进行纺丝，制备出具有特殊截面结构的纤维。
（2）化学改性：采用氧化锌纳米棒对纤维进行表面处理，引入亲水基团，提高纤维的吸湿排汗性能。
2. 吸湿排汗纤维性能测试：（1）吸湿性能测试：将吸湿排汗纤维样品浸泡在水中，测量其吸湿率。
（2）排汗性能测试：将吸湿排汗纤维样品放入恒温恒湿箱中，测量其排汗率。
（3）透气性能测试：将吸湿排汗纤维样品放入透气性测试仪中，测量其透气率。
五、实验结果与分析1. 吸湿性能测试结果：通过实验，吸湿排汗纤维的吸湿率可达90%以上，表明其具有良好的吸湿性能。
2. 排汗性能测试结果：吸湿排汗纤维的排汗率可达80%以上，表明其具有良好的排汗性能。
3. 透气性能测试结果：吸湿排汗纤维的透气率可达2000 mm/s以上，表明其具有良好的透气性能。
4. 性能分析：通过实验，吸湿排汗纤维具有优异的吸湿、排汗、透气性能，符合服装、医疗等领域对纤维材料的要求。
六、结论本实验成功制备了吸湿排汗纤维，并通过性能测试，验证了其优异的吸湿、排汗、透气性能。
该纤维材料在服装、医疗等领域具有广泛的应用前景。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意控制温度、湿度等环境因素，确保实验结果的准确性。
吸湿排汗纤维湿传递模型的研究_王发明
第22卷第3期 2007年9月 青岛大学学报(工程技术版)JOURNAL OF QINGDA O UNIVERSITY (E &T ) V ol .22N o .3Sep .2007 文章编号:1006-9798(2007)03-0023-05吸湿排汗纤维湿传递模型的研究王发明1,胡 锋2,周小红2,王善元1(1.东华大学纺织面料技术教育部重点实验室,上海201620;2.浙江理工大学先进纺织材料与制备教育部重点实验室,浙江杭州310018)摘要:文章根据两种典型的吸湿排汗纤维形态结构建立了平行圆柱孔和圆球堆积两种纤维湿传递模型,并分析了影响纤维芯吸速率的因素。
研究结果表明,平行圆柱孔模型中,纤维的芯吸速率取决于纤维的半径和毛细孔的长度;圆球堆积模型中,影响纤维的芯吸速率的因素为纤维的当量半径和接触角。
关键词:湿传递;毛细差动效应;平行圆柱孔模型;圆球堆积模型;吸湿排汗中图分类号:TS151 文献标识码:A纤维的液态水传导能力是决定织物湿传递的关键因素之一,也是国内外服装舒适性研究学者重点的研究对象之一。
王其[1]通过对建立织物的差动毛细效应模型,从理论上描述影响模型功能的因素并分析了各个因素的变化对模型的影响程度;孟家光[2]等人则建立了针织物液态水传导理论,提出了针织物导湿能力的物理指标和相应的计算公式。
目前,吸湿排汗纤维主要有异形纤维和微多孔纤维两大类。
由于这两种纤维在形态结构上差别较大,故湿传递方式也有较大的差异,因此很有必要建立两种不同的湿传递模型来分别表征各自的湿传递过程。
本文通过建立平行圆柱孔导湿模型和圆球堆积透湿模型两类吸湿排汗纤维导湿数学模型,从理论上描述了两类纤维的湿传递过程并分析了影响这两类纤维导湿的各个因素。
1 平行圆柱孔导湿模型的建立当织物中纤维形成的毛细管处于水平位置时,虽然没有外力场的势能差,但由于毛细管曲面附加压力的作用,能自动引导液体流动,称之为芯吸。
芯吸是一种维持毛细管内流体迁移的性能,是使水分子沿纤维表面形成的毛细管上升、并从另一端析出水珠的性能。
影响服装吸湿排汗性能的因素探讨
影响服装吸湿排汗性能的因素探讨作者：陈宝山来源：《纺织报告》 2018年第2期摘要近年来，随着人民生活水平的提高，人们对服装穿着舒适度的要求也越来越高，从而使得功能性服装越来越受到青睐。
其中，服装的吸湿排汗功能成为消费者最为关注的要点之一，本文对服装的吸湿排汗机理进行了阐述，并在此基础上对影响服装吸湿排汗性能的因素进行了探讨。
关键词吸湿排汗；性能机理；影响因素中图分类号：TS941.15文献标识码：A1 吸湿排汗纤维的作用机理服装的吸湿排汗功能主要是通过纤维的性能或者织物的设计来改善服装自身对于水分的吸收、移动和排除，并且在此基础上促使服装具有良好的快干性和吸水性。
服装的吸湿排汗功能首先是采用物理方法使得纤维表面出现一定的微细沟槽，从而使得服装具有毛细效应，然后利用化学方法对内部大分子结构进行改良，通过接枝具有吸附作用的亲水基团来促进汗水的扩散、吸收和传输，以此逐渐将汗水移动到服装织物表面，使得其快速挥发，从而使得人体皮肤保持干爽感。
与此同时，利用吸湿排汗纤维制作的服装处于湿润状况时也不会出现纯棉服装那样的倒伏，能够一直保证皮肤与服装织物之间的微气候状态，保证服装的舒适性。
吸湿排汗纤维[1] 的表面积一般较高，表面的微孔或者沟槽很多，并且这些微孔或者沟槽的设计一般是异形状的，从而利用毛细管的原理迅速的吸收皮肤表面的汗水或者湿气，然后将其扩散到外层织物上，进行蒸发，以此促进纤维快速的吸水、输水，水分得以扩散和挥发。
可见，吸湿排汗纤维是利用纤维间隙之间的毛细管作用而产生吸水作用，从而促进衣服的舒适性和整洁性，具有良好的实用性能。
对于所利用的毛细管原理，毛细管的直径越小，衣服内部达成水分平衡的状态所需要的时间便会越长。
由此可知，促进服装的快速吸水也是目前市场上吸湿排汗服装的技术发展方向，现如今主要利用异形断面纤维、多层织物、中空微多孔纤维、涂布亲水性或者改良纤维的方法来实现。
其中，异形吸湿排汗纤维的截面较为特殊，单纤维中存在沟槽，从而使得纤维中出现更多的空间来促进毛细管效应，从而加快水分的蒸发，提高衣服的透湿性。
新大纺织材料学课件专题讲座：吸湿排汗纤维
纯吸湿排汗纤维具有优良的热湿舒适性，制作衬 衫，液态水传导快，干爽舒适性好。
以30%的棉或丝与70%的吸湿排汗纤维纤维混纺 制成的纱，制成衬衫面料，织物液态水传导快，干爽 舒适性好，接触舒适性也好。
以30%的亚麻和70%的吸湿排汗纤维制成混纺纱， 制成衬衫面料，织物透汽、导湿，特别凉爽。
将32英支1.5d吸湿排汗纱线编织成单面针 织物试样，分别测试。
无洗涤
洗涤10次
15
15
10
10
5
0 5分钟 10分钟 15分钟 20分钟 25分钟 30分钟
5
0 5分钟 10分钟 15分钟 20分钟 25分钟 30分钟
洗涤20次
洗涤50次
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5分钟 10分钟 15分钟 20分钟 25分钟 30分钟
（2）运动服装
纯吸湿排汗纤维纱线制成运动服，液态水在 织物表面快速扩散，通过拓展导湿面积增大蒸发 面积，以达到快速干燥。
如果织物由两层构成，外层采用棉、大豆纤 维等亲水性纤维，内层采用吸湿排汗纤维。人体 大量出汗时，先是内层吸湿排汗纤维利用毛细效 应将液态汗迅速传导到外层，再由外层储存并蒸 发，保持内层干燥舒适。这种织物不限于传统的 “棉盖丝”，织物外表面可以磨毛、设孔，中间 可以附加“灯芯点”，内表面可以形成不同的凹 凸效应，以强化织物的舒适功能性。
25
COOLBST
棉
20
纯涤纶
15
10
5
0
0
10
20
30
40
时间（min） COOLBST、棉、纯涤纶吸水高度对比
50
40
30
棉
20
COOLBST
涤纶吸湿排汗整理工艺的研究
涤纶吸湿排汗整理工艺的研究涤纶织物存在吸湿性差、穿着时汗水不易排出、手感粗糙、易产生静电和易沾污等问题。
通过整理，可以解决其中的某个问题。
例如，有机硅油可以改善织物的手感，抗静电剂可解决静电问题。
但要解决所有这些问题是非常困难的，只能使其中的某一两个性能得以改善，即使通过几个助剂的复配，也很难有良好的协同效应。
本项目采用吸湿排汗剂TF-620对涤纶进行改性，并探讨其对涤纶吸湿性、手感、抗静电性和易沾污性的影响。
涤纶的吸湿性差，手感粗糙，易起静电，容易沾污。
采用吸湿排汗整理剂TF620对涤纶进行亲水性处理。
TF620处理可采用与染色同浴、染后浸渍和染后浸轧法三种不同工艺。
整理后织物的吸湿快干性、手感、静电和沾污性明显改善，并且具有优异的耐洗性能。
标签：涤纶吸湿排汗；工艺；研究一、吸湿排汗性能的测试与分析（一）测试方法采用垂直芯吸法，将织物的一端吊起，另一端浸入蒸馏水中，测定30min 内毛细效应高度.试样要有代表性，应避开折皱、疵点，试样距布边至少50mm，保证试样均匀分布于样品上，仪器采用LFY-215织物毛细效应仪.在LFY-215织物毛细效应仪中倒入3000mL的蒸馏水，将试样的一端夹持在试样架上，并在试样的另一端（下垂端）夹上张力夹（3g）使条带伸直，并保证试样的纵向中心线通过夹钳的中心线；调整夹钳的高度，使试样的一端刚好浸在液面上.从试样被润湿的瞬间开始计时，测试30min后液体在试样中的传导距离（毛细效应值），并求出试样经、纬向的毛细效应值的平均值，试样的毛细效应综合值为试样经、纬向毛细效应高度值。
采用滴液法，试样应具有代表性，应避开折皱、疵点，试样距布边至少50mm.将试样平铺在样品架上，使样品保持平展，测试部位悬空.在试样上方10cm处用微量注射器一次性垂直滴入40L的蒸馏水。
（二）吸湿排汗性能分析整理时间对涤纶织物吸湿排汗性能的影响较大。
当整理时间从10min增加到20min时，吸湿排汗性能变化不大，但是当达到30min时，吸湿排汗性能有了较明显的提高，继续延长时间，其毛细效应综合值和导湿综合值略有减小，但是干燥速率几乎不变。
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吸湿排汗纤维及其作用原理研究翟 涵1,徐小丽1,王 其1,薛 斌2(1.东华大学纺织面料技术教育部重点实验室,上海200051; 2.仪征化纤股份有限公司,江苏仪征211900)摘 要:通过对异型吸湿排汗纤维结构、作用机理的分析,及对纱线、织物的吸湿排汗性能、耐洗涤性能和其他物理机械性能的对比实验测试分析,肯定了国产Coolbst纤维及其织物的吸湿排汗功能。
关键词:高导湿纤维;Coolbst纤维;导水机理中图分类号:T Q342.86;T S102.528.3 文献标识码:A 文章编号:1001 2044(2004)02 0006 02Adsorption sweat volatility fiber and study on its functional mechanismZHAI Han1,XU Xiao li1,WANG Qi1;XUE Bin2(1.T he Key L ab of T extile Science&T echnolo gy,M inistry of Education,Donghua U niversity,Shang hai200051,China)(2.Y izheng Chemical F ibre Co.,Ltd.,Y izheng,211900,China)Abstract:T hroug h the analysis on the structure of profiled adsorption sweat volatility fiber and its functional mechanism and based on t est and compar ison of many characteristics such as absor bent quality,sw eat volatility,washing resistance and other physicomechanical property in the fo rm of yar n and fabic,the absorbent quality and sweat volatility of China made Coolbst fiber and fabr ic are confir med.Key words:adsorptio n sw eat volatility fiber;Coolbst fiber;mechanism of water permeability1 服装的舒适性纯棉制品以其优良的吸湿透气性带给人们良好的舒适感,但抗皱保形性和导水性差,干燥慢。
传统化纤则相反,有良好的保形性但吸湿透气性普遍较差。
两者的结合在一定程度上虽可以相互弥补,但效果有限。
因此具有导湿快干功能的纤维及面料有着广阔的发展前景。
服装的舒适性包括:热湿舒适性、接触舒适性、压感舒适性[1]。
本文仅从服装的热湿舒适性,主要是从人体湿度调节(湿气传递)的角度进行分析。
2 水气传递的基本原理人体循环、运动产生能量,而体内过度的能量是通过热能和湿气经皮肤向体外散发的。
在温湿度适宜的环境中,人体在静态条件下,过度能量释放和周围环境的吸纳达到平衡,皮肤水蒸气散发或水蒸气压很小,穿着纯棉或涤纶织物没有显著的舒适性差异。
而当人体大量出汗或周围环境温度高、湿度大时则不然,通常织物覆盖下的皮肤表面的湿度由于织物不同会影响到散发速度,在湿度很高时就会影响皮肤正常呼吸,从而使人感到闷热憋气,使人难受。
作为皮肤呼吸传递的媒介,服装面料尤其是贴身织物理应起保温导湿、调节体温的重要作用。
因此,作为服装热湿舒适性的吸湿、透湿、放湿性能已成为衡量织物好坏的重要因素。
一般来说服装材料中纤维的亲水基团多,纤维的吸水率就高;纤维与空气接触的面积越大,纤维的放湿速度也快,干爽舒适性就好。
同样,纱线中孔隙多,气流通道顺畅,水气传递也快,干爽舒适性就好。
根据水气传递原理[2,3],影响纱线液态水流量q的计算式:收稿日期:2003-06-04;修回日期:2003-10-28作者简介:翟涵(1960-),男,上海市人,东华大学副教授,研究主攻方向为纺织加工技术及面料开发。
q=6.7960 10-3d3 cos co n(3n-2)!L式中的影响因素包括:液气界面张力 、液体粘度!、液体/材料接触角 、纤维截面形状和直径d、纤维根数n、纱线加捻角和纱线长度L。
最重要因素是 、d、。
以往制造舒适性面料多以棉等亲水性纤维原料为主,主要是利用此类纤维的吸水性吸去皮肤上的汗水。
但吸足汗水而湿透的内衣织物由于不能及时向空气传递散发,此时就会粘附在皮肤上使人不舒服。
而用现代导湿性纤维做成的织物,能把皮肤上的汗水迅速从织物内层引导到织物外表,并散发到空气中去,从而保持贴身层始终处于干爽状态,使人体感觉舒适。
3 吸湿排汗纤维的作用及其产品导湿快干面料开发研究主要可从两个方面着手:(1)发展特种功能性纤维,使纤维和纤维集合体具有较强的导湿毛细效应;(2)通过开发特种组织结构的织物来达到导湿快干效果。
本文主要对特种纤维!!!吸湿排汗长丝和短纤的作用原理进行阐述分析。
3.1 纱线导湿原理及实验近年来,为了增强纤维导湿效应,世界各大化纤公司都先后开发了具有导湿效果的新型纤维,主要是通过改变纤维截面形态,在纤维纵表面形成沟槽,利用这种沟槽来增强织物中的毛细管效应。
如:杜邦(Dupont)公司的Coolmax(十字型加微细沟槽带侧向微孔)、日本东洋纺的T r iactor(Y型截面沟槽)、我国台湾省的Coolplus(十字型截面沟槽)和仪征化纤股份有限公司的Coo lbst(H型截面沟槽)等均属这类导湿快干纤维。
截面形态如图1、2、3所示。
对50cm长的16.5tex/34f吸湿排汗长丝作加捻和毛细效应实验,结果见表1。
对不同捻度的28tex吸湿排汗短纤(1.56dtex 38mm)纱线进行芯吸速率实验,结果见表2。
6上海纺织科技纤 维2004年4月∀第32卷∀第2期表1 加捻和毛细效应实验数据捻 度(捻/50cm)10min 芯吸平均速率(mm/min)捻 度(捻/50cm)10min 芯吸平均速率(mm/min)500.95150 1.641001.262001.20表2 不同捻度与毛细效应实验数据mm/min 捻度(捻/10cm)芯吸时间(m i n )123581040 3.80 3.68 3.81 3.87 3.11 2.8080 2.60 2.69 2.77 2.52 2.02 1.82100 2.00 2.26 2.48 2.28 1.82 1.64150 1.20 1.27 1.39 1.160.940.852000.200.120.520.450.360.33由表1和表2可见,由于长丝与短纤纱加捻原理和纤维集合体排列的差异,其芯吸作用效果的差异较大。
在设计芯吸纱线时,16.5tex/34f 长丝以30捻/10cm 为最佳,而28tex 短纤纱以40捻/10cm 为最优。
同样,不同的纱号其吸湿排汗特性也会有所变化,但其总的规律是一致的。
3.2 织物导湿性能实验分别用不同纤维的18.6tex (32Ne)纱线制作针织汗布,进行吸水高度和扩散面积对比实验,实验结果如图4、5所示。
图4 不同织物吸水高度对比结果表明Coolbst 吸湿排汗纤维具有良好的导湿性能。
此外我们还对不同织物结构进行对比,设计了单层结构、双层结构和多层结构。
其中单层结构采用100%的#H ∃型吸湿排汗纤维,利用其毛细管效应来导湿;双层结构的织物又分两种:一种织物的内外层分别由疏水性纤维和亲水性纤维构成,内层用#H ∃型吸湿排汗纤维导水,外层用棉或粘胶等吸水;另一种织物内外层分别由不同规格或种类的疏水性纤维构成,通过内外层纤维差动毛细效应获得连续导汗的效果。
实验证实吸湿排汗纤维确能起到导湿作用。
对不同纤维的18.6tex 针织汗布进行不同时间残留水分实验。
实验结果如图6所示,结果表明Coolbst 的相关数据优于其他纤维产品。
图5 不同织物扩散面积对比图6 不同时间后的残留水分率对比3.3 织物吸湿功能耐洗涤性能实验用18.6tex 吸湿排汗纤维喷气纱制作针织汗布,进行耐洗涤次数实验。
经过50次洗涤,毛细效应变化不大,如图7所示。
需要指出的是,经过纺纱和织造后,对沟槽进行清洁和疏通的不同整理技术会对吸湿排汗效果产生重大影响,因此整理剂的选用尤为重要。
(下转第38页)72004年4月∀第32卷∀第2期上海纺织科技纤 维表4 焙烘温度对耐久性能的影响焙烘温度(%)毛细高度(cm)透湿阻抗R表面电阻(∀)沾污率(%)未洗洗5次未洗洗5次未洗洗5次未洗洗5次120 4.86 4.12 1.30 1.43 6.00 108 1.12 10910.3513.51130 5.25 4.65 1.21 1.31 3.80 1087.86 1088.3811.21140 5.73 5.23 1.12 1.20 1.02 108 1.45 108 3.28 6.35150 6.39 6.04 1.04 1.10 5.25 107 1.50 1080.75 2.95160 6.44 6.120.980.92 4.18 1077.15 1070.68 2.751706.50 6.200.940.983.98 1076.98 1070.54 2.243.4.2 洗涤次数对织物整理效果的影响 配制整理工作液pH=6、浓度为5%(o wf),用浸轧法对聚酯织物进行处理,经不同洗涤次数后测得织物的各项性能指标如表5所示。
表5 洗涤次数对织物整理效果的影响洗涤次数毛细高度(cm)透湿阻抗R表面电阻(∀)沾污率(%)0 6.39 1.04 5.25 1070.755 6.04 1.10 1.5 108 2.9510 5.74 1.18 3.5 108 5.6515 4.93 1.248.5 1087.9820 3.98 1.30 2.5 10910.48未处理 1.711.399 10914.98从表5可见,经GX 12亲水整理剂整理后的织物,随着洗涤次数的增加,织物的亲水整理效果有不同程度的降低。
但与未经亲水整理剂整理的织物相比,仍具有较好的亲水整理效果,从而说明了G X 12亲水整理剂具有良好的耐洗性能。
3.5 亲水整理对聚酯织物机械性能的影响将聚酯织物在p H =6、浓度为5%(owf)的整理工作液中,采用浸轧法的工艺整理后,测得其机械性能的指标见表6。
表6 亲水整理对聚酯织物机械性能的影响亲水整理断裂强力(N)断裂伸长率(%)撕破强度(N)回复角(经+纬)(&)经向纬向急弹缓弹整理前53926.929.423.5212232整理后52928.531.423.0242263从表6可见,亲水整理后的聚酯织物的断裂强度仅降低了1.85%,纬向撕破强度降低了2.08%,而经向撕破强度却提高了6.67%,表明了亲水整理剂GX 12对织物的断裂强度和撕破强度影响不明显;织物的回复角与原布相比,其急弹和缓弹分别提高12.40%和11.79%,说明亲水整理剂G X 12能明显提高织物的弹性。